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连接器技术之---9.1 卷曲连接技术

连接器技术之---9.1 卷曲连接技术
        第九章电线和线缆的机械长久连接
       本章将回顾两种机械长久连接技术：卷曲式连接和弃皮式连接(IDCs)。卷曲连接用来连接单个电线或从线缆结构中分离出来的离散的电线的。IDC技术则主要应用于单个工具制造过程(toolingstroke)中扁平线的大量的连接(masstermination)中。这两种技术将分别予以讨论。
        9.1 卷曲连接技术
       卷曲连接是将要讨论到的技术中*古老的一个，它可以追溯到十九世纪四十年代。卷曲连接要求一个卷曲的连接系统，其包括：
        *导线
        *端子
       *卷曲工具
       卷曲连接技术出现之后，对于这样一个系统的需求变得十分明显(apparent)。图9.1示出了卷曲连接的一个横断面。由提示可知，该横断面包含了卷曲连接技术的基本原理。(note未做翻译)所有的导体束在其他导体束或卷曲桶作用下都发生了变形。这些大量的接触面积包含了金属接触面，而这种金属面对于产生低接触电阻是必需的。接触面完整性的维持是通过对包围导体束的卷曲桶的变形的控制来达到的，以达到建立有压缩力(compressive)的残余应力的分布。这种变形是由导体和端子的尺寸及卷曲工具的几何形状决定的，这就是卷曲系统为何如此重要的原因。图9.1所示的卷曲连接是由图9.2 所示的手工卷曲工具完成的。图中所示的卷曲连接的横断面及卷曲工具可以追溯到1941年。注意(note)卷曲工具具有两个向内弯曲(machined into thetool)的不同的卷曲dies，以接收该工具为电线所设计的两种不同的尺寸。对于两个导线尺寸中的任何一个，两个dies对于确保导体/卷曲桶进行适当的变形是必要的。卷曲系统的每一部分都将予以分别讨论。连接器技术之---9.1 卷曲连接技术
        9.1.1 导线
         本节讨论的重点在于﹕为达到较佳(properly)卷曲操作所需的特殊导线的准备要求。
          由于卷曲连接的大部分是由束状导体形成的，以后的讨论中将假设(assumed)这种导线的结构。实质上，有两种要求：选择卷曲端子所用的适当的导线尺寸，以及从导线上剥去适当长度的绝缘皮以露出导线且不会破坏导体束。导体束的损坏包括导体束的紧缩、断裂和带状导体束(strandedconductorbundle)的磨损、张开(splaying)。维持导体束的完整对于确保所有的导体束在卷曲过程中被卷入(capatured)卷曲桶内很重要。导体的束状结构对于卷曲技术来讲并不重要，而其在就要讨论到的IDC结构中却起着重要作用。控制弃皮
长度以确保只有导体进入端子的卷曲桶内。如图9.3所示的例子，这些要求在卷曲连接的检测标准中很重要。大多数卷曲端子都设计成可以接收两个或三个不同的电线尺寸.卷曲工具／过程必须考虑选择电线尺寸以保证变形得到控制，这种控制对于repeatable卷曲连接是必需的.
         9.1.2 卷曲终端
       卷曲终端有两种主有形式：开口圆筒和闭合圆筒。圆筒，更准确是指卷曲或金属丝卷曲形成的圆筒，它们在卷曲过程中供电线插入和并示在导体周围成形的终端形态。图9.4包括了闭合和开口和圆筒形卷曲终端，并显示了对应和电线插入操作。它们的不同点是明显的，闭合圆筒形终端要求电线沿轴向插入，开口圆筒形终端则是垂直插入。这种不同点导致了开口圆筒形终端的操作速度有明显的提高，因为它供电线插入的区域比较大，而且垂直放置比较容易实现。开口圆筒形终端广泛应用于自动卷曲过程，闭合圆筒形终端也用于自动设备，但通常比例很小。闭合圆筒形终端通常在半自动设备中当作中空片使用。这两种类型在手动曲操作时都有应用。它们在制造过程中也有一个不同点。开口圆筒形终端通常冲压成型而成，反过来说，闭口圆筒形终端有好几种制造方法，但冲压成开型还是常用
的方法。机加工制成的闭合圆筒形终端被指定用于**或空间天体中，冲压成形和机加工所得到的闭合圆筒形终端如图9.5 所示。在图9.5a所示的冲压成形得到的卷曲圆筒在成形时产生了一条缝隙，这可能在成形或焊接后下来。而如图9.5b所示的机加工卷曲圆筒就没有这情况。根据应用要求卷曲圆筒可能裸露或镀有锡，镍或金-镍。在卷曲圆筒的未端镀锡是比较常见的，尤其是在商业领域。这样的未端对卷曲圆筒终端的基体金属上的铜合金有保护作用，如同经过相同的机械设备使卷曲过程变得容易一样，这已经在第三章对端子的未端和分开的连接点讲述过。有关卷曲终端的附加提高值得注意：塑料支持或夹紧，闭合卷曲终端的前端绝缘。
         塑料支持圆筒(图9.6)的功能正如它的名字所提示的一样准确。使塑料支持圆筒变形，围在电线的周围，塑料伸出来长的部分被剥落，去支持或夹紧，以及提供了相等的应变荷，尤其在小型电线方面塑料支持和可以加强拉伸强度一样，在高震动环境下可以极大地提高卷曲连接点的性能。在闭合卷曲圆筒终端，塑料支持圆筒通常是卷曲圆筒的延伸，而在开口圆筒终端看起来则是分开的情景。分别如图9.6a与9.6b所示。在这两情况下，塑料的支持与卷曲通常和电气/机加工卷曲一样用同一种工具制造和冲印。塑胶支持的卷曲端与电线圆筒的卷曲端的不同之处在于塑料支持的卷曲端仅仅是去包住电线，而不会产生如导电端子卷曲端结构造成的同等变形。图9.7典型地显示了这两种结构在导体变形方面的区别。还需在指出的是对于开口圆筒终端其塑料支持的曲端形状有好几种设计，包括图9.8a所示的折层状和图9.8b所示的包覆设计。虽然有些开口圆筒设计可以提供易于装配的优点，在闭合圆筒结构中塑胶前端卷曲成圆筒还是比较常见。重要的是，塑料绝缘体通过不同的方式接触终端，并对绝缘体进行卷曲操作。当然，这要求绝缘体的材料有足够的延展性来应付卷曲过程的变形。绝缘体的一个重要功能是在应用的连接点中区分开短路卷曲的连接点与其它卷曲连接点或系统中的导体组件。
         9.1.3 卷边工具
       卷边系统的*后一部分为卷边工具。存在相当多的各种卷边工具以满足各种不同应用的需要。工具包括从简单的手工工具到自动机械，它们用来测量所需导线长度、剥掉所需长度的绝缘皮，以及每小时卷4000个接头 [with a3 in (7.6mm) lead lengeth]当监视卷边过程、卷边力和在连续基础上的卷边高度。
        图9.9中提供了开放式柱状接头的卷边过程。如前述，裸导体从上部插入开放式柱状接头以利用其大的目标面积。对于封闭式柱状接头，导线的聚集和导引发生在轴向－*一般的是用手。实际上，卷边工具的作用是确保裸导体在卷边筒中的正确位置并且控制导体与接头的变形以保证卷边连接的长久性。变形的控制依靠导线及接头的正确对接、工具尺寸、工具动作的控制－特别是压罚机的闭合高度。
卷边尺寸在诸多设计中存在，其值为实际应用值或商业上所说的推荐值。例如，图9.10 中所示的开放式柱状接头卷边尺寸广泛地应用在whitegoods和其它商业应用方面。这个尺寸被称为F－卷边，因为在卷边的过程中，将未成型的卷边筒被折弯、卷曲、压入导线中。也许应该叫做B－型卷边，因为它更类似过程的几何形状。
        **或航空上四凹槽或四－八型凹槽型卷边来��验用机器卷边的接头的质量之优劣。图9.11表示了在接头处的四－八型凹槽卷边，并插入了一幅通过四个凹槽部分的横截面图。如图示，四个独立的凹槽可以成一条直线，或者每一组凹槽相互偏离为45℃。图9.12表示了W 型卷边，还有其它许多不同封闭式柱状卷边的横截面图。
       9.1.4 卷边系统总结
     多年卷边连接的经验显示，可大量生产且**的接头依赖于卷边系统的每一个组成部分﹕导线、接头及工具。在为导体范围和卷边工具考虑的设计中，适当长度的导线对于卷边的长久性来讲是必要的。对于卷边筒与卷边工具的尺寸与公差的控制，必须在冲压／成型以及卷边过程中获得。如Whitelyd1964年提出的﹕好的卷边不是随便发生的－它们是设计出来的！下一节将讨论支持卷边过程的一般机械装置。连接器技术之---9.1卷曲连接技术

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