淺析端子壓接工藝

張 凱，王志廣，戶金科，韓興鈺

（河南天海電器有限公司，河南 鶴壁 458030）

壓接是汽車線束生產工程中非常重要的工序，是一種有效而可靠的導電體連接方法，它決定了端子和導線連接后物理性能、機械性能及電氣性能的好壞，高品質的壓接應具有小而穩定的接觸電阻以及較高的拉脫力等特點，所以，只有高效、正確地掌握端子壓接技術，才能確保生產出高品質的汽車線束，才能更好為汽車電器系統的正常運行提供保證。因此，研究端子壓接技術為汽車行業線束壓接工藝提供強有力的理論支撐具有極其重要的意義。

1 端子與電線的連接方式

1.1 壓接

壓接是使金屬在規定的限度內壓縮和位移并將導線連接到端子上的一種技術。好的壓接能產生金屬互熔流動，使導線和壓接翅（端子大尾部和小尾部）材料對稱變形。這種連接類似于冷焊連接，能得到較好的機械強度和電連續性，它能承受更惡劣的環境條件。目前普遍認為采用正確的壓接連接比焊接好，特別是在大電流場合必須使用壓接。壓接時須采用專用壓接鉗或自動、半自動壓接機。需要注意的是，壓接連接是永久性連接，只能使用一次。

1.2 焊接

焊接最重要的是焊錫與被焊接表面之間應形成金屬的連續性，因此對于端子來說，重要的是可焊性。端子焊接端最常見的鍍層是錫合金、銀和金。

1.3 刺破連接

刺破連接又稱絕緣替代連接，具有可靠性高、成本低、使用方便等特點，它適用于帶狀電纜的連接。連接時不需要剝去電纜的絕緣層，依靠連接器“U”形槽的邊緣刺入絕緣層中，使電纜的導體滑進“U”形槽中并被夾持住，從而使電纜導體和端子之間形成緊密的電氣連接性。需要注意的是這種連接必須使用規定規格的電纜。

2 壓接連接要保證的3種性能

2.1 物理性能

保證壓接后的端子對插、穿護套等幾何性能不出問題，包括喇叭口、料邊、扭曲等幾何外觀。如圖1所示，物理性能主要體現在壓接的幾何外觀上。圖1中每個序號的名稱及作用如表1所述。

表1 壓接幾何外觀名稱及作用

圖1 壓接幾何外觀

壓接過后，可以從表2中列出的項目進行幾何外觀檢查，以判斷壓接外觀是否合適。

表2 幾何外觀檢查

2.2 機械性能

機械性能主要由拉脫力來衡量，要保證壓接后的端子有較高的拉脫力。各個主機廠對拉脫力的要求不盡相同，如美國汽車工程學會USCAR-21中對拉脫力的要求見表3。

表3 拉脫力要求

在拉脫力試驗過程中應注意以下幾點。

1）拉脫力測試應在絕緣壓接翅（大尾部）開放（未壓接）的狀態下執行。

2）拉脫力測試應在張緊的導線上進行，在試驗前張緊導線，以避免因為猛拉而造成數據不準確。

3）對于2根、3根或多根導線壓接在一起的情況，拉最細的那一根，例如0.35mm/0.5mm的雙線，拉0.35mm那根。

4）對于2根、3根或多根導線壓接并在兩點及以上處匯合，測試線徑最小的一根和線徑最大的一根。例如0.5mm/1.0mm的雙線，2根都要測試。對于0.5mm/1.0mm/2.0mm的3 根，測 試0.5mm和2.0mm的2 根。對 于0.5mm/0.5mm/2.0mm的3根，測試其中一個0.5mm和2.0mm的2根。

2.3 電性能

電壓降是衡量電性能的主要指標，要保證壓接后的端子有低而穩定的電阻抗。

1）如圖2所示，壓接電壓降即為B、C之間的電壓降減去75mm長導線的電壓降。

圖2 連接電阻測量

2）至少準備10個測試樣品。

3）連接計時器，加載穩定電源。

4）對電路通電45min然后斷電15min，1h為一個循環。

5）測試電流的大小在表4中列出。

表4 測試電流

6）通電2h和200h后分別測量電壓降。

7）允許的最大電阻值為0.55mΩ。

8）2h和200h后分別測得的電阻值之間的差值應小于0.33mΩ。

3 剖面分析

從上述介紹我們知道，端子壓接的機械性能和電性能好壞的考核指標是拉脫力和電壓降，那么怎么能夠保證壓接后的端子很容易通過機械性能和電性能測試呢？我們引入了剖面分析這個很重要的工具，同時，通過圖3可以了解為什么具有符合規范剖面的端子很容易通過機械性能和電性能的測試。

圖3 壓接高度與拉脫力、連接電阻關系曲線

3.1 剖面分析10要素

剖面可用下面10個參數來衡量，我們結合圖4來一一介紹。

圖4 剖面圖

各參數之間的關系（S代表材料厚度）如下。

1）一般情況下C的值在1×C到1.1×C之間。

2）支撐角度（導體壓接翼切線相對豎直線最大角度）S≤30°；支撐高度H≥1/4S，但最小H≥0.1mm。

3）卷曲末端距離F≥1/2×S。對于電線截面≤0.5mm的情況，F不受F≥1/2×S的約束，只要保證F≥0.1×S，就是許可接受的狀態。

4）壓接翼落差C≤1×S。

5）毛刺寬度B≤0.1mm，毛刺高度B不應超過壓接最低點。

6）底部材料厚度S≥0.75×S。

3.2 理想的剖面特征

3.2.1 導線壓接剖面

比較理想的剖面特征如圖5所示。1.壓接高度（C）2.壓接寬度（C）3.可測量壓接寬度（C）4.支撐角度（S）5.支撐高度（H）6.卷曲末端距離（F）7.壓接翼落差（C）8.毛刺高度（B）9.毛刺寬度（B）10.底部材料厚度（S）

該剖面具有下列特征：壓接翅對稱壓接；所有的股絲均被壓緊；端子材料無開裂或損壞；壓接頂部的芯翅要閉合（無裂口）；合理的壓縮比C（15%～20%的壓縮比率最容易通過機械性能和電性能測試）。

C=100［1-（T/A）］%

式中：C——變形率；T——壓接后形成的區域面積；A——壓接前的截面積。

表5中列出的截面特征通常認為不可接受，壓接時應加以注意。

表5 壓接剖面檢查

3.2.2 絕緣壓接剖面

比較理想的截面特征如圖6所示。

圖6 絕緣壓接剖面

該截面具有的特征：對稱壓接；不出入絕緣層；翅膀包圍絕緣層（把手）以提供適當的釋放張力。表6中列出的截面特征通常認為不可接受，壓接時應加以注意。

表6 絕緣剖面檢查

4 結語

本文主要從端子的連接方式、壓接性能以及剖面3個方面對端子的壓接工藝進行研究。其中，對壓接連接的物理性能、機械性能以及電性能進行分析，也對剖面分析10要素、導線壓接剖面、絕緣壓接剖面進行分析。研究結果為汽車線束壓接工藝提供相應的理論依據，對高效、正確地掌握端子壓接技術提供保障。