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摘要：随着航空航天技术的飞速发展，现代电气系统日益复杂化、集成化，含有线缆的复杂机电产品在生活中应用日益广泛，并且由于线缆本身属于柔性体、其工艺复杂多变、难以确定，线缆的装配不仅需要满足产品功能的要求，还需要综合考虑电气性能、电磁兼容性、环境状况等多方面因素，因此复杂机电产品的线缆装配工艺规划就成为一个工艺难题。本文根据实际工程需求，低频线缆装配工艺规划和仿真技术进行了研究。
关键词：低频线缆；制作工艺
引言：
低频线缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品，产品以台数或件数计量。低频线缆是以长度为基本计量单位。所有低频线缆都是从导体加工开始，在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成低频线缆产品。产品结构越复杂，叠加的层次就越多。
一、低频线缆产品制造的工艺特性
1.大长度连续叠加组合生产方式，大长度连续叠加组合生产方式，对低频线缆生产的影响是全局性和控制性的，这涉及和影响到：
1.1生产工艺流程和设备布置生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理排放，使各阶段的半成品，顺次流转。设备配置要考虑生产效率不同而进行生产能力的平衡，有的设备可能必须配置两台或多台，才能使生产线的生产能力得以平衡。从而设备的合理选配组合和生产场地的布置，必须根据产品和生产量来平衡综合考虑。
1.2生产组织管理生产组织管理必须科学合理、周密准确、严格细致，操作者必须一丝不苟地按工艺要求执行，任何一个环节出现问题，都会影响工艺流程的通畅，影响产品的质量和交货。特别是多芯电缆，某一个线对或基本单元长度短了，或者质量出现问题，则整根电缆就会长度不够，造成报废。反之，如果某个单元长度过长，则必须锯去造成浪费
1.3质量管理大长度连续叠加组合的生产方式，使生产过程中任何一个环节、瞬时发生一点问题，就会影响整根电缆质量。质量缺陷越是发生在内层，而且没有及时发现终止生产，那么造成的损失就越大。因为低频线缆的生产不同于组装式的产品，可以拆开重装及更换另件；低频线缆的任一部件或工艺过程的质量问题，对这根电缆几乎是无法挽回和弥补的。事后的处理都是十分消极的，不是锯短就是降级处理，要么报废整条电缆。它无法拆开重装。低频线缆的质量管理，必须贯串整个生产过程。质量管理检查部门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检，这是保证产品质量，提高企业经济效益的重要保证和手段。
2.生产工艺门类多、物料流量大低频线缆制造涉及的工艺门类广泛，从有色金属的熔炼和压力加工，到塑料、橡胶、油漆等化工技术；纤维材料的绕包、编织等的纺织技术，到金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。低频线缆制造所用的各种材料，不但类别、品种、规格多，而且数量大。因此，各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。同时，对废品的分解处理、回收，重复利用及废料处理，作为管理的一个重要内容，做好材料定额管理、重视节约工作。低频线缆生产中，从原材料及各种辅助材料的进出、存储，各工序半成品的流转到产品的存放、出厂，物料流量大，必须合理布局、动态管理。
3.专用设备多低频线缆制造使用具有本行业工艺特点的专用生产设备，以适应线缆产品的结构、性能要求，满足大长度连续并尽可能高速生产的要求，从而形成了线缆制造的专用设备系列。如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。低频线缆的制造工艺和专用设备的发展密切相关，互相促进。新工艺要求，促进新专用设备的产生和发展；反过来，新专用设备的开发，又提高促进了新工艺的推广和应用。如拉丝、退火、挤出串联线；物理发泡生产线等专用设备，促进了低频线缆制造工艺的发展和提高，提高了电缆的产品质量和生产效率。
二、低频线缆的主要工艺：
低频线缆是通过：拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的，型号规格越复杂，重复性越高。
1.拉制在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。拉制工艺分：单丝拉制和绞制拉制。
2.绞制为了提高低频线缆的柔软度、整体度，让两根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制。绞制工艺分：导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
3.包覆根据对低频线缆不同的性能要求，采用专用的设备在导体的外面包覆不同的材料。包覆工艺分：
3.1挤包：橡胶、塑料、铅、铝等材料。
3.2纵包：橡皮、皱纹铝带材料。
3.3绕包：带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等，线状的棉纱、丝等纤维材料。
3.4浸涂：绝缘漆、沥青等.
三、塑料低频线缆制造的基本工艺流程：
1.铜、铝单丝拉制低频线缆常用的铜、铝杆材，在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔，使其截面减小、长度增加、强度提高。拉丝是各低频线缆公司的首道工序，拉丝的主要工艺参数是配模技術。
2.单丝退火铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度，以符合低频线缆对导电线芯的要求。退火工序关键是杜绝铜丝的氧化.
3.导体的绞制为了提高低频线缆的柔软度，以便于敷设安装，导电线芯采取多根单丝绞合而成。从导电线芯的绞合形式上，可分为规则绞合和非规则绞合。非规则绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。为了减少导线的占用面积、缩小电缆的几何尺寸，在绞合导体的同时采用紧压形式，使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。此种导体主要应用在电力电缆上。
4.绝缘挤出塑料低频线缆主要采用挤包实心型绝缘层，塑料绝缘挤出的主要技术要求：
4.1偏心度：挤出的绝缘厚度的偏差值是体现挤出工艺水平的重要标志，大多数的产品结构尺寸及其偏差值在标准中均有明确的规定。
4.2光滑度：挤出的绝缘层表面要求光滑，不得出现表面粗糙、烧焦、杂质的不良质量问题。
4.3致密度：挤出绝缘层的横断面要致密结实、不准有肉眼可见的针孔，杜绝有气泡的存在。
5.成缆对于多芯的电缆为了保证成型度、减小电缆的外形，一般都需要将其绞合为圆形。绞合的机理与导体绞制相仿，由于绞制节径较大，大多采用无退扭方式。成缆的技术要求：一是杜绝异型绝缘线芯翻身而导致电缆的扭弯；二是防止绝缘层被划伤。大部分电缆在成缆的同时伴随另外两个工序的完成：一个是填充，保证成缆后电缆的圆整和稳定；一个是绑扎，保证缆芯不松散。
6.内护层为了保护绝缘线芯不被铠装所疙伤，需要对绝缘层进行适当的保护，内护层分：挤包内护层（隔离套）和绕包内护层（垫层）。绕包垫层代替绑扎带与成缆工序同步进行。
7.外护套外护套是保护低频线缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分，外护套的主要作用是提高低频线缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。根据对电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包塑料护套。
结语：
随着计算机技术的迅速发展，柔性线缆装配工艺规划与仿真仍然是具有前瞻性的技术，涉及学科领域较为广泛。但是由于精力、时间和个人水平的限制，本文的研究工作内容相对有限，还有一些关键技术需要解决，还要进一步进行研究。
参考文献：
[1]林美安.飞机机身装配工艺及仿真技术研究[D].南京航空航天大学，2010.
[2]张银.基于知识的虚拟装配序列规划系统及其关键技术研究[D]. 南京航空航天大学，2005.
[3]付高嵩.舰载电子机柜结构轻型化设计探讨[J].舰船电子工程， 2007，27（4）：195-197.
[4]刘检华，万毕乐，孙刚等.线缆虚拟布线与敷设过程仿真技术[J]. 计算机集成制造系统，2012（4）
关键词：低频线缆；制作工艺
引言：
低频线缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品，产品以台数或件数计量。低频线缆是以长度为基本计量单位。所有低频线缆都是从导体加工开始，在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成低频线缆产品。产品结构越复杂，叠加的层次就越多。
一、低频线缆产品制造的工艺特性
1.大长度连续叠加组合生产方式，大长度连续叠加组合生产方式，对低频线缆生产的影响是全局性和控制性的，这涉及和影响到：
1.1生产工艺流程和设备布置生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理排放，使各阶段的半成品，顺次流转。设备配置要考虑生产效率不同而进行生产能力的平衡，有的设备可能必须配置两台或多台，才能使生产线的生产能力得以平衡。从而设备的合理选配组合和生产场地的布置，必须根据产品和生产量来平衡综合考虑。
1.2生产组织管理生产组织管理必须科学合理、周密准确、严格细致，操作者必须一丝不苟地按工艺要求执行，任何一个环节出现问题，都会影响工艺流程的通畅，影响产品的质量和交货。特别是多芯电缆，某一个线对或基本单元长度短了，或者质量出现问题，则整根电缆就会长度不够，造成报废。反之，如果某个单元长度过长，则必须锯去造成浪费
1.3质量管理大长度连续叠加组合的生产方式，使生产过程中任何一个环节、瞬时发生一点问题，就会影响整根电缆质量。质量缺陷越是发生在内层，而且没有及时发现终止生产，那么造成的损失就越大。因为低频线缆的生产不同于组装式的产品，可以拆开重装及更换另件；低频线缆的任一部件或工艺过程的质量问题，对这根电缆几乎是无法挽回和弥补的。事后的处理都是十分消极的，不是锯短就是降级处理，要么报废整条电缆。它无法拆开重装。低频线缆的质量管理，必须贯串整个生产过程。质量管理检查部门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检，这是保证产品质量，提高企业经济效益的重要保证和手段。
2.生产工艺门类多、物料流量大低频线缆制造涉及的工艺门类广泛，从有色金属的熔炼和压力加工，到塑料、橡胶、油漆等化工技术；纤维材料的绕包、编织等的纺织技术，到金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。低频线缆制造所用的各种材料，不但类别、品种、规格多，而且数量大。因此，各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。同时，对废品的分解处理、回收，重复利用及废料处理，作为管理的一个重要内容，做好材料定额管理、重视节约工作。低频线缆生产中，从原材料及各种辅助材料的进出、存储，各工序半成品的流转到产品的存放、出厂，物料流量大，必须合理布局、动态管理。
3.专用设备多低频线缆制造使用具有本行业工艺特点的专用生产设备，以适应线缆产品的结构、性能要求，满足大长度连续并尽可能高速生产的要求，从而形成了线缆制造的专用设备系列。如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。低频线缆的制造工艺和专用设备的发展密切相关，互相促进。新工艺要求，促进新专用设备的产生和发展；反过来，新专用设备的开发，又提高促进了新工艺的推广和应用。如拉丝、退火、挤出串联线；物理发泡生产线等专用设备，促进了低频线缆制造工艺的发展和提高，提高了电缆的产品质量和生产效率。
二、低频线缆的主要工艺：
低频线缆是通过：拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的，型号规格越复杂，重复性越高。
1.拉制在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。拉制工艺分：单丝拉制和绞制拉制。
2.绞制为了提高低频线缆的柔软度、整体度，让两根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制。绞制工艺分：导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
3.包覆根据对低频线缆不同的性能要求，采用专用的设备在导体的外面包覆不同的材料。包覆工艺分：
3.1挤包：橡胶、塑料、铅、铝等材料。
3.2纵包：橡皮、皱纹铝带材料。
3.3绕包：带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等，线状的棉纱、丝等纤维材料。
3.4浸涂：绝缘漆、沥青等.
三、塑料低频线缆制造的基本工艺流程：
1.铜、铝单丝拉制低频线缆常用的铜、铝杆材，在常温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔，使其截面减小、长度增加、强度提高。拉丝是各低频线缆公司的首道工序，拉丝的主要工艺参数是配模技術。
2.单丝退火铜、铝单丝在加热到一定的温度下，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度，以符合低频线缆对导电线芯的要求。退火工序关键是杜绝铜丝的氧化.
3.导体的绞制为了提高低频线缆的柔软度，以便于敷设安装，导电线芯采取多根单丝绞合而成。从导电线芯的绞合形式上，可分为规则绞合和非规则绞合。非规则绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。为了减少导线的占用面积、缩小电缆的几何尺寸，在绞合导体的同时采用紧压形式，使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。此种导体主要应用在电力电缆上。
4.绝缘挤出塑料低频线缆主要采用挤包实心型绝缘层，塑料绝缘挤出的主要技术要求：
4.1偏心度：挤出的绝缘厚度的偏差值是体现挤出工艺水平的重要标志，大多数的产品结构尺寸及其偏差值在标准中均有明确的规定。
4.2光滑度：挤出的绝缘层表面要求光滑，不得出现表面粗糙、烧焦、杂质的不良质量问题。
4.3致密度：挤出绝缘层的横断面要致密结实、不准有肉眼可见的针孔，杜绝有气泡的存在。
5.成缆对于多芯的电缆为了保证成型度、减小电缆的外形，一般都需要将其绞合为圆形。绞合的机理与导体绞制相仿，由于绞制节径较大，大多采用无退扭方式。成缆的技术要求：一是杜绝异型绝缘线芯翻身而导致电缆的扭弯；二是防止绝缘层被划伤。大部分电缆在成缆的同时伴随另外两个工序的完成：一个是填充，保证成缆后电缆的圆整和稳定；一个是绑扎，保证缆芯不松散。
6.内护层为了保护绝缘线芯不被铠装所疙伤，需要对绝缘层进行适当的保护，内护层分：挤包内护层（隔离套）和绕包内护层（垫层）。绕包垫层代替绑扎带与成缆工序同步进行。
7.外护套外护套是保护低频线缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分，外护套的主要作用是提高低频线缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。根据对电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包塑料护套。
结语：
随着计算机技术的迅速发展，柔性线缆装配工艺规划与仿真仍然是具有前瞻性的技术，涉及学科领域较为广泛。但是由于精力、时间和个人水平的限制，本文的研究工作内容相对有限，还有一些关键技术需要解决，还要进一步进行研究。
参考文献：
[1]林美安.飞机机身装配工艺及仿真技术研究[D].南京航空航天大学，2010.
[2]张银.基于知识的虚拟装配序列规划系统及其关键技术研究[D]. 南京航空航天大学，2005.
[3]付高嵩.舰载电子机柜结构轻型化设计探讨[J].舰船电子工程， 2007，27（4）：195-197.
[4]刘检华，万毕乐，孙刚等.线缆虚拟布线与敷设过程仿真技术[J]. 计算机集成制造系统，2012（4）