端子壓接技術及實際應用分析

鄧吉勇 洪偉

摘要：文章介紹了壓接的定義、壓接原理、壓接設備、壓接模具的選擇以及端子壓接的注意事項及驗收要求，通過不同壓接模具壓接試驗，選出最優的壓接模具，并針對壓接應用過程中出現的缺陷進行了分析，提出了解決方案。

關鍵詞：端子壓接技術；壓接模具；壓接高度；壓接工具；機械連接；電連接 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP368 文章編號：1009-2374（2016）18-0036-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.019

1 概述

所謂壓接，就是通過外部工具或者設備施加的壓力使端子沿導線四周產生機械壓縮或者變形，從而使導線和端子之間形成機械連接和電連接的方法，再充分借助金屬之間的一些移動位置，為導線和端子之間實現機械與電氣的連接提供了保障。目前，我公司壓接技術主要用于電力電子產品內部線束端子的連接或者一些電子器件與外部的連接，相比于傳統的焊接工藝，壓接工藝提高了產品的可靠性及生產效率，同時由于壓接無需焊料便可實現連接的特點，一方面員工工作環境得到了改善；另一方面解決了焊錫長時間容易氧化的問題，所以壓接具有節約成本、環保等優點，隨著社會經濟的快速發展，目前已廣泛應用于電力電子、軍事、醫療、汽車等行業。

2 壓接工作原理

利用專門的壓接工具或設備，給導線和壓接端子施加一定的壓力時，導線線芯與壓接端子兩種金屬緊密接觸，產生過熱并發生變形，在變形過程中金屬溫度升高，從而導線線芯與端子金屬很好地結合在一起，相互之間由于溫度的升高，發生擴散現象，形成合金層，達到可靠的連接，兩者接觸電阻幾乎為零。壓接的好壞取決于壓接設備的上下模形狀結構、壓接高度、導線本身線徑及端子結構，其中壓接高度壓接過程中可以進行調節，壓模結構需要在壓接以前根據導線線徑及端子結構匹配好。

3 端子壓接常用設備

俗話說：“工欲善其事，必先利其器。”想要達到一個理想的壓接，必須要選擇一種合適的工具。下文簡單介紹目前我公司使用的壓接工具：

3.1 手動壓接工具

一般這類型的工具比較適用于小批量或者新品試制階段未制作合適模具的端子的壓接，此類型工具一般分為兩種：一種是手工工具，通過某種形式的機械裝置來控制壓接操作，一旦壓接操作開始后，壓接工具便不能被打開直到整個壓接循環完成，具有自鎖功能。此種壓接工具由于是全手工，比較費勁，而且壓接位置不易統一；另一種就是手工壓接模具，通過手工來控制上模移動來完成壓接，此種模具操作簡單，但是壓接力量無法控制，不能很好地保持壓接的一致性，如圖1所示：

3.2 氣動壓接模具

主要適用于形狀簡單的閉環型裸線端子的壓接，如常見的OT系列端子，它一般包括3種齒牙結構，適合0.5～2.5mm2導線的壓接。但是此設備的缺點就是：第一，上模行程不固定，腳踏開關松開，上模就松開；第二，由于一般公司用氣設備比較多，導致氣壓可能不穩定，從而導致上模壓不到指定的位置，端子壓接的可靠性不能得到保證。設備如圖2所示：

3.3 電動壓接模具

如常見的超靜音端子機，如圖3所示，該設備主要用于端子的壓接，一般適用于鏈式開環型端子的壓接，可以實現連續壓接，該壓接模具具有傳送機構、定位機構，且上模行程可調，具有計數功能，工作效率高，一致性好；另外也可以通過修改壓接模具，實現單個端子的壓接，但是這樣端子壓接位置的一致性就需要人工去控制，可以針對不同大小的端子做一個定位模塊，就能很好地控制壓接一致性。有條件的還可以將超靜音端子機上加裝壓力監測儀器，從而可以實時地檢測上模的壓力大小，保證端子壓接的可靠性。

4 端子的壓接工藝要求及檢驗規范

端子的壓接是整個電纜線束生產的靈魂，那么什么樣的壓接才是我們理想的一個壓接工藝要求呢？除了滿足相應的拉力要求以外，導體壓接區還需滿足如下要求：（1）導體絕緣皮與導體壓接區入端的間距低于全部線徑的50%；（2）導線壓接區和插接區之間的芯線通常露出長度為0.5～1.5mm；（3）導線壓接區兩側應有鐘形壓口，俗稱“喇叭口”，如果只有一側，應在絕緣層一側；（4）導線壓接區、絕緣層壓接區不可有變形和損壞，如果端子有輕微的變形，為了達到最終的驗收標準可能需要進行配接試驗；（5）插接區不可有變形，卡口片不可變形；（6）伸過鐘形壓口的多根導線長度齊平。

5 端子壓接質量影響因素

端子壓接質量影響因素比較多，任何一個環節沒控制好都會影響壓接質量，其中最主要的因素就是工具的選擇，必須要針對不同結構的端子，選擇合適的壓接工具或者壓接模具。下面通過一個案例來看看壓接模具的不同對端子壓接的影響。

為了驗證壓接模具是否影響端子壓接的質量，現采用兩種不同的壓接模具壓接相同的電纜（AVRZ32/0.2），保持壓接高度一致，并配相同型號的端子（OT1-3），各做10個樣品，測試其抗拉強度，如圖4為采用坑壓式模具壓接的實物圖片，圖5為采用雙R模具壓接的實物圖片，表2為兩種不同壓接模具壓接完成后測試的拉力值。

通過以上試驗證明，兩者都能滿足拉力要求，且坑壓式模具壓接的線束所承受的拉力整體比雙R模具壓接的稍高，根據《IPC-A-620B線纜及線束組件的要求與驗收》，端子壓接完成后兩端需要有明顯的鐘形壓口，而雙R模具壓接的端子兩端都沒有釋放導線應力的鐘形壓口，所以我們在壓接的時候一般選用坑壓式的模具進行壓接。

端子壓接質量除了跟壓接模具有關外，還與電纜本身有很大關系，同種類型的電纜本身的粗細也不一定一樣，國內與國外的、不同廠家的，甚至同一廠家不同批次的產品，也會存在差異。線徑相同的情況下，絕緣外皮的厚度也可能會存在不同，從而會引起壓接質量、效果就不同。另外，端子的材質、材料厚度也是一個重要因素。可以想到，沒有剛性的端子，不可能有抗拉脫力，經不得較大的壓力。因此，除壓接模具保證壓接形狀好壞外，影響端子壓接質量的工藝參數有模具壓接高度、電纜的線徑和端子結構。不同的線徑要調整壓接模具的壓接高度，而不同的端子，模具就各不相同，在具體使用當中，我們應遵如以下原則：（1）電纜的線徑要符合端子的使用范圍；（2）導線剝頭部分的長度要合適，保證端子壓接后導線末端突出導體壓接區的末端；（3）壓接模具要合適，壓接點位于導體壓接區域的中心，并在導體壓接區域的兩端有明顯的鐘形壓口；（4）每種端子壓接前，必須要經過拉力測試儀測試合格后方可批量壓接。

6 端子壓接常見缺陷及解決辦法

壓接相比于焊接雖然效率提高不少，但是壓接卻是一個不可逆過程，生產過程中如果出現端子壓錯或者不牢固的現象基本都是報廢處理，沒有很好的辦法來進行維修，如表2所示是日常工作中壓接過程中出現的一些問題及解決辦法。

7 端子壓接經驗

（1）單芯線切記不能進行壓接，所有需要壓接對的導線不得進行上錫處理，若有具體要求，可以在壓接完成后再進行上錫加固；（2）每次批量壓接前，針對不同結構的端子要選擇好合適的工具，并對首件進行檢查，合格以后方可批量生產；（3）定期檢查壓接模具的高度，以防壓接過程中上模松動；（4）如果選擇氣動壓接設備，注意保持氣壓的穩定，另外還需要確保上模一個行程完畢才能松開腳踏開關。

本文主要介紹了壓接技術的定義、實現原理和設備以及端子壓接的工藝技術要求及檢驗規范，并針對實際應用過程中出現的一些問題進行了分析。其中壓接模具的選擇對端子壓接質量有很大的影響，直接影響后期的裝配及應用的電氣性能，當然要提高產品的壓接質量還應該具有良好的檢驗體系，只有掌握各個環節的合理控制和調整，才能確保端子的可靠連接和良好的電氣性能，只有確保壓接良好才能生產出好的線束產品，才能為公司做出更好的整裝產品做好鋪墊。

參考文獻

[1] 壓接連接技術要求（GJB5020-2001）[S].

[2] 線纜及線束組件的要求與驗收（IPC-A-620B）[S].

（責任編輯：蔣建華）