絕緣層覆壓對(duì)壓接性能影響研究分析

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1 緒論

壓接是導(dǎo)線和壓針因?yàn)閴毫ψ冃?而形成可控的連接電信號(hào)的一種無(wú)焊連接方式。好的壓接連接能產(chǎn)生金屬互熔流動(dòng),使導(dǎo)線和壓接件對(duì)稱(chēng)變形,能得到較好的機(jī)械強(qiáng)度和電連續(xù)性,它能承受更惡劣的環(huán)境條件,尤其是在大電流場(chǎng)合,必須使用壓接。作為一項(xiàng)連接可靠、生產(chǎn)效率高、能適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)特點(diǎn)的電氣裝聯(lián)技術(shù),在航天、軌道交通、汽車(chē)等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 研究?jī)?nèi)容

目前,壓接正向著自動(dòng)化、小型化的方向發(fā)展,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,當(dāng)選擇的電線總體直徑小于壓接件端子尾部直徑時(shí),一旦剝線長(zhǎng)度偏短,電線絕緣皮可直接深入插針內(nèi)部,存在絕緣層被覆壓風(fēng)險(xiǎn)。然而由于目前操作人員和檢驗(yàn)人員,對(duì)壓接連接缺少合格判定質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)和依據(jù),并且發(fā)生覆壓后,難以被目視發(fā)現(xiàn),對(duì)此,本文選取一種典型的壓接端子(以下簡(jiǎn)稱(chēng)樣件),對(duì)導(dǎo)線絕緣層覆壓的影響進(jìn)行研究分析。

3 壓接工藝說(shuō)明

樣件是一種閉式端子,采用四面八點(diǎn)式坑壓式壓接。對(duì)壓接端子整體進(jìn)行劃分,可分為三個(gè)部分,分別是壓接部,卡爪部及接觸部;壓接部可分為A區(qū)、B區(qū)兩個(gè)部分,其中,A區(qū)為導(dǎo)線絕緣層被覆區(qū),B區(qū)為壓接區(qū)。B區(qū)長(zhǎng)度決定了導(dǎo)線的剝線長(zhǎng)度,B區(qū)中孔隙為觀察孔。

圖1 端子圖示

對(duì)其而言,理想的壓接位置為壓接區(qū)起始點(diǎn)至觀察孔位置的中心,即1/2L處,等距向兩端延伸,且延伸長(zhǎng)度小于1/2L。

4 試驗(yàn)分析

4.1 樣件描述 為明確絕緣層被覆壓的長(zhǎng)度對(duì)壓接力影響的趨勢(shì),綜合考慮可行性、有效性,將總壓接長(zhǎng)度分類(lèi),設(shè)定剝線長(zhǎng)度,且每種長(zhǎng)度選取2根備試品,分別進(jìn)行試驗(yàn),采集數(shù)據(jù)。

1.壓接工具選取:使用同一工具制備,內(nèi)部編號(hào):M22520/1-01-08

2.導(dǎo)線選取:使用同種導(dǎo)線

3.端子選擇:樣件

4.操作人員:同一操作人員進(jìn)行壓接

4.2 試驗(yàn)結(jié)果 對(duì)樣件先進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn),再進(jìn)行拉脫力試驗(yàn),結(jié)果如表1所示。

I類(lèi)和V類(lèi)拉脫力值基本趨于相同,相對(duì)最大,II類(lèi)拉脫力小于IV類(lèi),III類(lèi)拉脫力值最小,整體隨著絕緣層覆壓長(zhǎng)度的增長(zhǎng),拉脫力呈現(xiàn)U形分布,導(dǎo)通性能則由通至不通轉(zhuǎn)變。

表1 試驗(yàn)結(jié)果

4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析 壓接時(shí),拉脫力的主要構(gòu)成為靜摩擦力和線芯變形在變形點(diǎn)彈性力在徑向的一個(gè)分力之和。絕緣層深入壓接點(diǎn)時(shí),會(huì)在壓接點(diǎn)上方形成部分空隙,造成了施加在壓接點(diǎn)上的徑向分力和壓力變小,設(shè)壓線筒與線皮接觸表面的靜摩擦因數(shù)為μ1,壓線筒與導(dǎo)線接觸面的靜摩擦因數(shù)為μ2,摩擦因數(shù)只與材料本身有關(guān),線皮表面比線芯表面光滑的多,可知μ1<μ2,因此壓接線皮的摩擦力小于壓接線芯時(shí)的摩擦力。因此,絕緣皮壓入時(shí),會(huì)造成壓接力減小。

5 結(jié)論

根據(jù)以上樣本試驗(yàn)及分析,可初步得出以下結(jié)論:

1)對(duì)于樣件,當(dāng)剝線長(zhǎng)度變短時(shí),絕緣層壓入壓線筒時(shí),會(huì)導(dǎo)致拉脫力值變小,且壓接點(diǎn)被絕緣層完全覆蓋時(shí)拉脫力最小。

2)隨著絕緣層覆壓長(zhǎng)度延長(zhǎng),壓接點(diǎn)虛接、斷路的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)逐步增加。

6 改進(jìn)措施

樣件要求正常的剝線范圍為4.5-5.5mm,且自身存在總長(zhǎng)3mm的絕緣層被覆區(qū)(圖1中A區(qū)),考慮實(shí)際操作中的剝線誤差,如將誤差放大至1mm,此時(shí)的變異系數(shù)高達(dá)20%,難度較低,有利于提高配線生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為避免虛接、短路風(fēng)險(xiǎn),建議可放寬剝線長(zhǎng)度范圍至4.5-6.5mm。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)選取典型壓接件,研究了絕緣層覆壓對(duì)壓接性能的影響,并針對(duì)性的給出質(zhì)量改進(jìn)建議,提高了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率。