工艺创新之大截面导体束绞工艺优化简记

大截面导体束绞工艺优化简记

　　我司新能源线缆系列产品使用到的大截面导体生产过程中整体外径实际数值都批次性存在差异较多，使得产品在整体设计上时外径都偏大。为更一步优化产品结构、提升生产效率、降低成本，必须确定合理可行的导体束绞外径工艺才能实现。

　　依照目前了解及行业情形，布线连接类软线缆导体一般都选择使用第5类和第6类软铜导体，其中生产大截面产品时必须采用复绞结构，通常第5类和第6类软铜导体常见绞向的构成及特点简要列于表1.

表1  软铜导体常见绞向的构成及特点（双层或三层复绞生产方式）

　　目前公司产品导体生产方式选择上表模式4方案进行，此生产方式生产出来的产品对于客户要求的柔软、小外径等性能要求有所欠缺。而参照上表1所列出的几种绞线方式可知，同向束绞成缆的导体外径、柔软性上都有巨大优势，但结构上的不稳定性导致后续押出生产过程中导体容易变形、跳线，严重影响产品质量。

　　针对如上情况，结合我司设备及生产方式确认，在确保不影响目前产品性能的前提下选择不同方式试样生产确认，在绞向、节距、模具三个方向上进行合理调整优化，更进一步提高产品性能。

　　导体生产过程中，同样结构的导体，一次束线的外径总是小于复绞导体的外径。在全同向复绞生产过程中，合理的模具配比、适当的绞合节距，使得束线的节距在生产过程中退扭现象更加明显，从而整层的多股束线导体如同单股束线绞合方式，最终成品股线之间无明显的缝隙、外观较为圆整紧密。

　　通过各项多次试样对比，一种在柔软性、小外径、圆整度上都有所提高的新型的复绞模式（即模式5）被确认可以对目前量产导体品质有较大提高，其结构稳定、柔软性较高、抗挤压拉拽变形能力较好。

表2改变排列绞向的构成及特点（双层或三层复绞生产方式）

　　此模式生产方式的主要优点在于：1）单股束线导体保留了目前量产方式中束线完全同向方式，不增加新生产方式的导体规格，减少库存量；2）复绞时中层股绞采取和束线单股绞线相反绞合，加强导体结构的稳定性，不容易松散变形；3）最外层复绞时又采取和单股束线同向绞合的方式，使得束线在整体股绞的同时其自身也进行了类似于二次绞合的加捻旋转，最终使整个产品的外径减小、圆整度、紧密度进一步提高。

表3：不同生产方式生产试样数据对比

　　通过上表各项数值可知，采用新模式生产方式生产出来的导体产品，外径的减小使得后续环节的设计上选择性更合理，小外径高性能产品生产完全满足要求，以25mm²导体为例，在采用新型结构之前，我司采用的单股束线束绞方向为右向，复绞方向为：右→左生产方式，外径为7.3mm，而导体真实截面占比仅为59.9%，后续生产绝缘设计外径在9.8mm以上（确保厚度值≥1.2mm），而采用模式五新结构复绞：左→右生产方式，外径为7.0mm，导体真实截面占比提高到65.1%，后续整体设计上外径可以降低到9.4mm左右（确保厚度值≥1.2mm）。

　　结合改进项目可知，目前量产的各项产品，在确保现有使用导体结构不变更的情况下，绝缘外径可以大幅度减小优化，其相关情况可简单如下表4所示

表4：产品外径设计优化列举（绝缘材质为TPE，密度按1.35g/cm³）

　　此外，优化产品外径的同时发现，在生产过程中，为了确保导体单丝在过模时不被刮伤，必须使用整体模具生产，不能使用分半模具，这就使得在分层复绞时更换模具需剪断牵引绳，反复多次不但效率低还造成接头处导体束线多次浪费。通过几次试样发现，若在生产过程中在第一次安装模具时同时把产品生产需要的各个模具安装确定，使得只需要在固定位置加固模具即可，不需要重复剪断牵引绳和接头，即提升了效率，也减少浪费，进一步节约成本。

苏宝 周凌云