航天器外熱流制作及快速壓接工藝改進(jìn)

摘 要：航天器外熱流制作及安裝是航天器熱試驗(yàn)改裝的一項(xiàng)重要工作。文章針對傳統(tǒng)工藝流程不足，提出了外熱流制作及安裝工藝流程優(yōu)化改進(jìn)方法。通過試驗(yàn)驗(yàn)證及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得出新工藝在工作效率、成本控制、重復(fù)使用等多方面具有顯著優(yōu)勢，且該工藝已在各型號平臺的外熱流制作及安裝過程中得到應(yīng)用，縮短了熱試驗(yàn)改裝工作周期、提升了衛(wèi)星研制效率。

關(guān)鍵詞：外熱流；畫線；點(diǎn)膠；壓接

引言

薄膜型外熱流模擬加熱器（簡稱“外熱流”）的制作及安裝是衛(wèi)星組裝過程中重要工序之一[1]，傳統(tǒng)工藝中，其制作及安裝工作均由總裝操作人員手工完成，尤其是外熱流制作及星上安裝過程中的插頭焊接，占用了大量的人力及時間。

為了提高型號外熱流制作及安裝的效率，提出了外熱流自動化制作及快速壓接的構(gòu)想，依托自動化設(shè)備進(jìn)行外熱流的底膜批量裁切、加熱片位置畫線、點(diǎn)膠固定等工作，實(shí)現(xiàn)外熱流制作的批量化生產(chǎn)。同時，在星下預(yù)先焊好一定長度導(dǎo)線的插頭（含尾罩處理），在星上通過壓接的形式完成插頭與外熱流引線的連接，減少主線工作時間，降低電裝操作人員的工作強(qiáng)度和壓力。

1 現(xiàn)有不足分析

傳統(tǒng)航天器外熱流總裝的裝配流程如下：

手工裁底膜→手工畫線→手工粘貼加熱片→加熱片手工焊連→加熱片手工點(diǎn)膠→引線標(biāo)識制作→檢驗(yàn)→外熱流安裝及引線整理→外熱流引線集中焊入插頭（含尾罩處理）→檢驗(yàn)→熱試驗(yàn)結(jié)束后外熱流及引線、插頭拆下廢棄。

從傳統(tǒng)工藝流程可以發(fā)現(xiàn)外熱流裁底膜至熱試驗(yàn)結(jié)束要經(jīng)過諸多環(huán)節(jié)，有些環(huán)節(jié)存在不合理的因素：

（1）在底模剪裁和加熱片粘貼過程中需要大量時間進(jìn)行計(jì)算畫線和裁剪，工作效率降低。

（2）焊線工作量基本集中體現(xiàn)在電裝人員上，易占用和消耗大量的有限電裝人員資源。

（3）試驗(yàn)過后，所有插頭等基本都被廢棄，浪費(fèi)大量的資源和成本。

2 工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

諸如工作效率、成本控制、重復(fù)使用、人力資源等因素，提出主線工作輔線化設(shè)想，利用自動化設(shè)備輔助完成外熱流制作工作，如圖1所示。

圖1 外熱流制作安裝工藝優(yōu)化

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 外熱流制作工藝優(yōu)化驗(yàn)證

通過對比傳統(tǒng)制作方式，在裁膜、畫線、點(diǎn)膠等關(guān)鍵過程實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和自動化。在裁膜流程中，只需將電子圖紙進(jìn)行簡單的二次轉(zhuǎn)化，形成數(shù)控裁床可識別的裁割文件，即可完成底膜的裁割，而利用自研的外熱流自動畫線點(diǎn)膠一體機(jī)，可以完成加熱片粘貼位置自動畫線、點(diǎn)膠位置智能選取、點(diǎn)膠類型模塊化、全自動點(diǎn)膠等功能。（圖2）

目前，外熱流的制作實(shí)現(xiàn)了半自動化作業(yè)模式，并顯著提高了工作效率，以一張外熱流的生產(chǎn)全工序?yàn)槔侍嵘饕w現(xiàn)在表1中。

表1 生產(chǎn)工序工時對比表

3.2 外熱流快速壓接工藝優(yōu)化驗(yàn)證

通過前期調(diào)研及試驗(yàn)[2]，確定采用D-436-37型號的小端子和導(dǎo)線壓接，并對其進(jìn)行了充分的工藝試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了AF46-200導(dǎo)線的快速壓接，取得了良好的效果。（圖3）

圖3 AF46-200/ AF46-200導(dǎo)線壓接后外觀

在對AF46-200導(dǎo)線壓接后，主要進(jìn)行了外觀、耐拉力、金相及電壓降檢測[3]，后三項(xiàng)確保在外觀檢測合格后進(jìn)行，外觀檢測不單獨(dú)制作樣件。測試設(shè)備為MPT-250B導(dǎo)線拉力測試儀、SBL3000端子截面分析儀、TG3013-40A電壓降測試儀，電壓降、耐拉力、及金相顯微檢查結(jié)果分別如表2、表3所示：

表2 導(dǎo)線壓接電壓降檢測結(jié)果

表3 導(dǎo)線耐拉力

金相拋切檢查如圖4所示，壓接部位符合相關(guān)要求。

圖4 金相拋切端口

采用AF46-200導(dǎo)線壓接工藝后，將外熱流插頭的焊聯(lián)轉(zhuǎn)為輔線壓接操作，并實(shí)現(xiàn)插頭的一次焊接多次重復(fù)利用，大幅提升了外熱流安裝效率，減輕了電裝人員的工作壓力。

4 推廣應(yīng)用

2015年，優(yōu)化后的外熱流制作工藝已經(jīng)成功應(yīng)用于以XX平臺為主的多顆在研型號的外熱流制作工作，完成了近180張底膜拼接裁剪，5101片的加熱片畫線粘貼，5101片加熱片及萬余根導(dǎo)線的點(diǎn)膠固定工作，百余條回路的串并聯(lián)的焊接、標(biāo)識工作。

在壓接過程中，應(yīng)用了瑞侃和DMC兩種不同的壓線鉗，壓接外觀、耐拉力值和金相組織均滿足壓接技術(shù)指標(biāo)要求，因此已具備了利用D-436-37端子對AF46-200/AF46-200（0.8/0.8）導(dǎo)線星上壓接及絕緣保護(hù)的工藝技術(shù)，可以在型號中應(yīng)用。

5 結(jié)束語

文章首先對外熱流制作及安裝的方式流程進(jìn)行了分析，然后指出了現(xiàn)有制作過程中存在著工作量大、任務(wù)緊、物資消耗大、操作過程復(fù)雜等因素，最后對外熱流制作及安裝工藝進(jìn)行了優(yōu)化，提升了型號研制效率，目前該方法已在各型號平臺推廣使用，后續(xù)將根據(jù)實(shí)際使用反饋信息，作進(jìn)一步的優(yōu)化和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]侯增棋，胡金剛.航天器熱控制技術(shù)——原理及應(yīng)用[M].中國科學(xué)技術(shù)出版社.

[2]孫守紅，張偉.壓接連接工藝技術(shù)研究[J].電子工藝技術(shù)，2014.

[3]張冬梅.導(dǎo)線壓接連接的質(zhì)量控制[J].新技術(shù)新工藝，2015.

作者簡介：于文（1965-），男，技師，從事星船總體裝配工作，目前擔(dān)任星船總體裝配電測配合組組長，承擔(dān)過東方紅系列、烽火系列、神舟飛船系列、天鏈系列等多個型號平臺的衛(wèi)星總裝及發(fā)射任務(wù)。