絕緣層覆壓對壓接性能影響研究分析

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1 緒論

壓接是導線和壓針因為壓力變形,而形成可控的連接電信號的一種無焊連接方式。好的壓接連接能產生金屬互熔流動,使導線和壓接件對稱變形,能得到較好的機械強度和電連續(xù)性,它能承受更惡劣的環(huán)境條件,尤其是在大電流場合,必須使用壓接。作為一項連接可靠、生產效率高、能適應自動化生產特點的電氣裝聯(lián)技術,在航天、軌道交通、汽車等行業(yè)中得到了廣泛的應用。

2 研究內容

目前,壓接正向著自動化、小型化的方向發(fā)展,在實際生產過程中,當選擇的電線總體直徑小于壓接件端子尾部直徑時,一旦剝線長度偏短,電線絕緣皮可直接深入插針內部,存在絕緣層被覆壓風險。然而由于目前操作人員和檢驗人員,對壓接連接缺少合格判定質量經(jīng)驗和依據(jù),并且發(fā)生覆壓后,難以被目視發(fā)現(xiàn),對此,本文選取一種典型的壓接端子(以下簡稱樣件),對導線絕緣層覆壓的影響進行研究分析。

3 壓接工藝說明

樣件是一種閉式端子,采用四面八點式坑壓式壓接。對壓接端子整體進行劃分,可分為三個部分,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)兩個部分,其中,A區(qū)為導線絕緣層被覆區(qū),B區(qū)為壓接區(qū)。B區(qū)長度決定了導線的剝線長度,B區(qū)中孔隙為觀察孔。

圖1 端子圖示

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

4 試驗分析

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

1.壓接工具選取:使用同一工具制備,內部編號:M22520/1-01-08

2.導線選取:使用同種導線

3.端子選擇:樣件

4.操作人員:同一操作人員進行壓接

4.2 試驗結果 對樣件先進行導通試驗,再進行拉脫力試驗,結果如表1所示。

I類和V類拉脫力值基本趨于相同,相對最大,II類拉脫力小于IV類,III類拉脫力值最小,整體隨著絕緣層覆壓長度的增長,拉脫力呈現(xiàn)U形分布,導通性能則由通至不通轉變。

表1 試驗結果

4.3 試驗結果分析 壓接時,拉脫力的主要構成為靜摩擦力和線芯變形在變形點彈性力在徑向的一個分力之和。絕緣層深入壓接點時,會在壓接點上方形成部分空隙,造成了施加在壓接點上的徑向分力和壓力變小,設壓線筒與線皮接觸表面的靜摩擦因數(shù)為μ1,壓線筒與導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,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的摩擦力。因此,絕緣皮壓入時,會造成壓接力減小。

5 結論

根據(jù)以上樣本試驗及分析,可初步得出以下結論:

1)對于樣件,當剝線長度變短時,絕緣層壓入壓線筒時,會導致拉脫力值變小,且壓接點被絕緣層完全覆蓋時拉脫力最小。

2)隨著絕緣層覆壓長度延長,壓接點虛接、斷路的風險會逐步增加。

6 改進措施

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

7 結束語

本文通過選取典型壓接件,研究了絕緣層覆壓對壓接性能的影響,并針對性的給出質量改進建議,提高了產品生產質量和效率。