J30J系列压接微矩形电连接器装配工艺

张伟 王玉龙 王羚薇

（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 吉林省长春市 130033）

电子装备高性能、小型化、轻型化的需求，使电缆组件（也称“电缆网”）朝着集成化、小型化、标准化、高可靠、长寿命的方向发展。在众多电缆组件中，微矩系列电缆组件产品符合装备小型化的发展趋势，广泛应用于航空、航天、电子、兵器、通信和舰船等军用领域。微矩系列电缆组件产品的装配工艺要求较高、操作难点较多。本文将对航空/航天产品中最为常用的一种压接型微矩电连接器--J30J 系列压接微矩形电连接器的装配工艺进行详细介绍，其它压接型电连接器的装配也可以之做为参考。

1 结构特点

J30J 系列电连接器是一种超小型矩形连接器，见图1(a)，其内部接触件分插针和插孔两大种类。为适应不同的安装方式，配有多种锁紧组件；具有多种端接形式，包括直式印制板焊接、弯式印制板焊接、线缆压接、焊接等。J30J 系列压接型微矩电连接器为线缆压接形，其插针接点为绞线式弹性插针，是由金属丝利用特殊工艺进行绞合后，再利用特种焊接工艺在金属丝的端头进行焊接，形成灯笼式接触件，俗称麻花针，见图1(b)。J30J 系列微矩形电连接器接触件间距为1.27mm，压线孔径为0.50mm，可插入0.07 ～0.15mm2的线缆，此种连接器插针、插孔只能采取灌封的形式进行固定，导致接线装配工艺复杂，对操作技术要求较高。

2 压接一般要求

2.1 电连接器选用

压接连接对电连接器的选用要求如下：

（1）连接器型号、规格、标识应清晰明了，具有厂家开具的合格证且应在保质期内使用；

（2）连接器外观，特别是外壳及尾罩应无锈蚀、裂纹和明显的划伤，表面镀层应均匀，无起皮和脱落等缺陷；

（3）绝缘体或密封橡胶体应无破裂和隆起等缺陷；

（4）紧固件等安装附件应齐全，无变形和锈蚀，螺纹无滑扣，锁紧装置应正常；

（5）尾罩内无多余物，出线孔边沿无锐角，尾罩压线卡部位无裂纹；

（6）端子规格尺寸应一致，端子表面镀层应均匀、光滑、无锈蚀，接触对插接良好。

2.2 导线选用

压接连接对导线选用的要求如下：

（1）用于压接的导线应为多股绞合线，且芯线材料硬度应与压线筒材料硬度接近；

（2）芯线应自然连续，不应有接头，且建议使用高强度的铜合金导线，不建议使用软铜线；

（3）导线/电缆线的芯线应与电连接器接触件焊槽（杯）或压接端子相互匹配，电缆束外径应与电连接器尾罩出线口内径相互匹配；

（4）一个压线筒内一般压接一根导线，若有特殊要求，一个压线筒内最多压接两根导线；

图1：J30J 系列压接微矩形电连接器及“麻花针”接触件

图2：装配工艺流程

图3：压接操作卡片

图4：M22520/1-01 压接钳

图5：压接后的接触件

（5）当一个压线筒内压接两根不同截面积的导线时，每根导线的芯线材质与镀层应相同，芯线的结构应相近，较小截面积导线的芯线截面积应不小于较大截面积的60%。

2.3 工具、仪器、设备

压接工具应符合下述基本要求：

（1）压接工具应符合GJB520 的要求，压接工具应与被压的电连接器端子、导线匹配；

（2）必须使用具有完整循环机构的压接工具，即压接操作开始后，压接工具在压接循环未完成前不能被打开，且在压接完成后压接工具自动复位；

（3）压接工具应确保在压接全周期内，压线筒和被压导线在工具内持续正确定位；

（4）压接工具使用前应按GJB520 相关要求进行校准，校准周期不应超过12 个月；

（5）使用过程中的压接工具仍应在每次或每批压接操作前后，对其压接的压接件进行工艺验证试验，合格后方可继续使用。

3 装配工艺及详细要求

3.1 工艺流程

装配工艺流程如图2 所示。

3.2 详细要求

3.2.1 压接准备

压接前应按“压接一般要求”中所述内容提前做好准备工作，特别应对电连接器、端子和导线的型号、规格、数量和匹配性进行检查。端子备料应考虑用于样品制作和试验的数量，选用电连接器手册规定的配套压接工具，或厂家提供的配套压接工具。

3.2.2 线缆下料

须保证线缆的规格/型号满足设计要求，同时，保证连接器与线缆的外观、两者之间的匹配性满足工艺要求。以压线孔径为0.50mm 的接触件为例，导线的截面积应在0.07 ～0.15mm2之间选择。下线长度应充分考虑回缩、返修等后续操作。根据经验，电缆下线的长度可按下面公式计算：电缆下线长度Y=X+4mm+d，其中X 为两个电连接器插头根部之间的长度，d 为电缆相应的公差值，即成品电缆长度必须控制在设计图纸要求的公差范围内。

3.2.3 端头处理

导线端头处理是良好压接的关键环节之一，端头处理的要求包括：

（1）应确保电缆芯线不出现刮伤、挤压、绞合松散、断股、扭折或其它变形等缺陷；

（2）导线去除外绝缘层后，外护套端口应整齐，芯线不应搪锡，应保持原绞合状态；

（3）在电缆绝缘剥离时应对绝缘剥离长度进行合理控制，绝缘皮应距离压线筒根部约0.5mm ～1mm 左右。如条件允许，应使用热剥钳或剥皮机进行电缆绝缘层剥离。

3.2.4 端子压接

压接是整个装配过程中的核心环节，直接影响到线缆组件的质量和可靠性。压接要求主要包括：

（1）每个批次的端子与导线的压接前，应进行试压，样件检验合格后，方可继续压接；

（2）严格按照工艺文件的要求（操作卡片见图3）并采用符合要求的压接工具进行压接，每批次的端子应采用同一把压接工具连续完成压接操作；

（3）不应采用折叠导线芯线的方法来增加芯线的截面积，使其与压线筒尺寸相匹配；

（4）导线芯线插入压线筒时，应超过其观察孔（最好完全插到底），压线筒外部裸露芯线长度在0.2mm ～1.0mm，导线绝缘防护套不应进入压线筒内；

（5）压接应一次到位，压接连接件的压接部位不允许有重叠压痕。

J30J 系列压接微矩形电连接器的压接一般采用带有旋转定位器的压接钳（M22520/1-01 压接钳见图4），压接操作如下：

表1：常用进口导线（镀银铜导线）规格及压接后的耐拉力

表2：端子规格及保持力

图6：金相剖面图

图7：拉脱离测试仪

（1）将压接钳手柄打开到最大，按下压接钳定位器上的制动器，使色码弹起，处于分度状态；

（2）根据端子规格，转动位置器，使所选用的色码对准分度线，按下位置器，发出“咔嚓”声，使定位器出于锁紧状态；

（3）提起压接钳刻度盘螺钉，旋转刻度盘，使刻度盘上的刻度符合压接要求，并用定位锁锁定；

（4）水平握住压接钳，位置器朝下，钳口朝上插入压接件，使其压线筒朝上（不允许装反），且在压接钳内定位应正确；

图8：J30J 系列压接微矩形电连接器装配工装

图9：DG-3S 固封胶

图10：灌封后J30J 压接微矩形电连接器

（5）将导线芯线沿压线筒轴心插入，芯线头部应超过压线筒的观察孔，合拢手柄，直到手柄自动打开，取出压接件。

图5、图6 是压接后的接触件及金相剖面图。

压接后应进行拉脱力测试，验证是否满足要求。图7 是拉脱力试验测试仪，表1 是芯线截面积与最小耐拉力的对应关系。

3.2.5 插头/座装配及组件灌封

J30J 系列电连接器插针较细，且在设计过程中没有采用限位结构，使得插针/孔插入的深度较难控制，为使对插界面排列整齐，需设计专用工装（见图8）辅助装配操作，以保证插针/孔装配高度的一致性。此外，为确保灌封质量，装配之前还应采用丙酮将插座、工装、插针/孔等擦拭干净，再按照设计图纸将插针/孔-电缆组件分别插入相应的基座各孔内。

为提高耐电压性能和强度必须采用环氧树脂对内腔灌注。灌封操作步骤如下：

（1）预热灌封面。待插针/孔-电缆组件完全装入基座后，采用热风枪（温度设置为60℃左右）对灌封面进行预热；

（2）灌封环氧树脂。将配好的环氧树脂（建议采用四川中蓝晨光的DG-3S 胶，见图9）缓缓地灌入灌封面，灌封后应在干燥、通风的环境中放置24h 固化；

（3）校针。灌封好的线缆组件在达到半固化状态时，检查对插界面的行距、排距是否整齐，插针/孔高度是否一致（即将插针/孔头部与外壳表面的尺寸控制在0.5±0.1mm），接触件是否有歪斜现象，若有倾斜现象发生，应利用校针工装抵住插针根部，向倾斜反方向轻轻拨动插针，直至插针垂直。灌封完毕后的J30J 压接微矩形电连接器实物见图10。

3.2.6 质量检验

外观：压接连接件插入电连接器的位号应正确，从电连接器对接面观察电连接器绝缘体中的插针/孔，插针/孔在绝缘体中的深度应一致，针/孔伸出绝缘体的长度应一致，针/孔不应歪斜，绝缘胶皮不应变形。电连接器插孔内部、插针间及绝缘体上应无任何多余物。电连接器插针/孔的轴向位移高度差不应大于0.3mm。

保持力：端子规格与对应的保持力应符合表2 要求。

电性能：用绝缘耐压测试仪对电缆组件绝缘电阻值测试。正常情况下，绝缘电阻值应大于500MΩ。耐电压为800V，在1min 内无击穿、飞弧现象。用线束测试仪对线缆组件两端连接器内相应连接的接触件，进行通断性能测试。

4 结束语

J30J 系列压接微矩形电连接器装配是一项技术难点多、装配复杂度高、返修难度大的工艺过程。为保证装配可靠性需要制定详细的操作流程及技术要求，同时需要对操作者进行扎实的理论及实践培训，掌握每个环节的技术要点，此外，压接件装配、校针、灌封等关键工序还应设计专用工装以保证实施质量，进而确保整个装配的合格率和可靠性。