汽车电线束中端子压接的要求

本文通过分析端子在压接中具体的性能要求和影响端子压接的几个因素,提出了改善压接性能的方法。

1、端子的压接

压接是将原材料(端子、导线和密封圈)通过压接模的钳口把铜线和端子结合在一起,生产成线束部件(电路)的重要工序。如图1所示。

压接常用术语

2、压接品质的要求

压接品质的好坏主要从3个方面认定:

①具备良好的机械性能;

②具备良好的电性能;

③具备良好的物理性能。

1.端子压接的机械性能

1.1测量方法

机械性能的评测手段是做拉力试验。拉力速度是100±25mm/min。做拉力测试的样品应当是在绝缘压接不压接的情况下测试。

在双线压接的拉力测试时,应选择截面小的一根进行拉力试验。多线压接测试时,比较多线压接端子两边电线的截面,选择最小的一根固定在拉力仪的夹紧装置上。

在多线压接端子的另一边比较电线的截面,选择电线中截面最小的一根线作为被拉的一根固定在拉力仪另一边的夹紧装置上。如图4所示,两端涂色处。

1.2测试要求

测试时要求,拉力值参照标准中相同截面拉力值,如没有相同截面的电线,需要选择比所做拉力试验电线截面大的数值作为参照。表1为USCAR-21标准的拉脱力要求。

2.端子压接的电性能

这里所说的端子压接的电性能,其实就是说端子压接的压接电阻。我们在压接后要保证端子有低而稳定的电阻抗。

2.1测试方法

在测试压接电阻时,至少要将10根样线分类有序的连接在木质的测试台上。单个端子间距至少35mm。每个端子都使用图5的测试方法。

压接电阻测的是B、C间的电阻是减去75+3mm的电线电阻。

2.2测试要求

串联测试电缆连接计时器,加载稳定的电源。测试时间为200h,通电45min然后断电15min。表2是USCAR-21典型的测量电流。

在完成电流循环试验后,允许的最大电阻值为0.55mΩ,2h和200h后分别测得的电压降值之间的差值必须小于0.33mΩ。

3.端子压接的物理性能

端子压接后应保证端子对插、穿护套等物理性能不出问题,如剖面、剥线、导体出头、绝缘压接、喇叭口等。

3.1压接剖面

我们知道端子压接的机械性能和电性能好坏的考核指标是拉力和电压降,那么怎么能够保证压接后的端子很容易通过机械性能和电性能测试呢?我们引入了剖面分析这个很很重要的工具手段。剖面分析的要素如图6所示。

理想的芯线压接要求:压接翼封闭、压接翼对称、所有的芯线变形、压接翼未碰壁或触底、端子材料无裂纹、毛刺适中。如图7所示。

我们通过剖面分析的方法手段,做出符合规范的剖面来,这时候的端子往往就非常容易通过机械性能和电性能测试。未能通过电气测试,可能因为铜丝分布不均匀,翅膀闭合不当,有空气隙,或翅膀末端外出。如图8所示。

机械性能和电性能检测未通过,可能由于铜丝分布不均匀、压接翼未完全闭合、空洞、压接翼触底等原因引起的。所以,剖面分析只是一个工具手段,它的目的是找出机械性能和电性能未通过的原因,机械性能和电性能才是我们最终要保证的东西。

3.2剥线要求

剥线必须使用专用的剥线工具,不许出现绝缘层切口不齐、绝缘层损伤、绝缘剥离不彻底、导体切口或缺失、跑丝、导体散开、导体过度扭曲现象的发生。如果电线的导体是镀银的,剥线过程中又需要用手接触到电线的导体,必须戴手套操作。

3.3导体出头

导体末端在压接后要伸出导体压接区前平面,但最大为1mm,导体伸出的部分不允许影响端子工作区的插接功能、自锁功能或螺丝的固定功能。对于孔式等电线接头类端子,导体末端不可进入螺丝固定圆形面区域。

3.4端子工作区

端子压接后,端子工作区不许出现损坏和变形,压接后端子工作区必须仍然符合端子图纸对工作区的尺寸和性能要求。

3.5喇叭口

导体压接在压接区域内必须闭合。后喇叭口是需要的,后喇叭口处的宽度不允许大于绝缘压接的宽度。前喇叭口的尺寸要小于后喇叭口。

3.6切断料边

料边在压接后应当仍然可见,但长度不可以长于段子材料的厚度,并且最大不超过0.5mm。料边和料边毛刺不可以影响端子穿入护套或端子的对插功能。

3、影响端子压接的因素

影响端子压接品质的因素主要是:端子本身的特性、压接所用电线的特性、压接设备的性质。

3.1端子特性对压接的影响

端子压接品质的好坏,受端子的材料、镀层、外形、特征尺寸和压接范围等影响。

3.1.1端子材料、镀层对压接的影响

端子的材料一般为合金铜材,我们以最常用到的合金铜材为例:Qsn6.5-0.1(锡青铜合金)和H65(黄铜合金)。表3为两种材料的性能对比。

端子常见的镀层有镀锡、镀银、镀金。铜材在经过电镀处理后,材料相对变硬。在实际生产中压接出来的性能会比不镀的端子性能好。

3.1.2端子尺寸和压接范围对压接的影响

端子的设计尺寸以及压接尾部尺寸对压接起决定性的作用。如图9所示。

端子能压多大的电线是由端子尾部截面积以及尾部特征(倒角齿、滚花)决定的。端子尾部的截面积是由端子的厚度、端子压接翅的翅长和翅宽决定的。

端子能压多大的线,其实就是看端子尾部的内圆周能包住多大平方的铜线!所以端子压接翅的翅长、翅宽越大,其压接范围就越大。端子的厚度对端子压接的影响非常大,厚度越大,其压接的范围也越大。压接翅的倒角齿和压接翅的滚花对端子压接紧密起到重要的作用。

3.2压接用电线特征对压接的影响

我国主流线束生产厂家应用的电线标准有:日标线(AVSS、AVS、AEX)、德标线(FLRY-A、FLRY-B)、美标线(AWG、SAE、J1128)、国标线(QVR/GB)。不用标准的电线有着不同的D(外径)、d(绝缘层厚度)、R(单丝直径)和电线的股数,如图10所示。所以,在端子压接中一定要确定所要压接电线的标准。

3.3压接设备对压接的影响

选择合适的压接机、压接模、压接钳口,对压线的可靠性影响很大。

3.3.1压接机对压接的影响

1.压不同规格的端子,所用压接机的吨位也不同。选择不合适吨位的压接机会造成压接部紧密或压接过度。

2.根据线束厂家的不同,所选的压接设备动力也不同(如气动、电动、机械)。

3.根据需要选择普通压接机或变频压接机。

4.根据工艺选择普通压接机或自动压接机。自动压接机比普通压接机要求压接数据更加准确。

3.3.2压接模具对压接的影响

目前在我国线束厂的压接模具主要有欧系和日系两种制式。如图11所示。

一般都是根据压接机的制式而选择压接模具的制式。表4为欧系和日系模具的性能对比。

3.3.3压接钳口对压接的影响

钳口刀具和端子间的关系如图12所示。

1.根据端子的前足变形宽度,找出对应的钳口过渡弧宽度。

2.根据端子的前足长度,找出对应的钳口厚度。一般下钳口都比上钳口厚一些。                                              

3.根据链型端子的间距选出合适的步距。

4.钳口材料对压机的稳定性有着很大的影响。我们一般都会选择强度比较大、耐磨损的材料。

通过以上对端子压接的分析可以看出,端子在压接过程中,需要充分考虑各个方面对压接效果的影响。只有充分保证压接后端子的物理性能、机械性能和电性能,才能得到优质的压接效果。

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