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(dǎo)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(chǎn)生金屬互熔流動,使導(dǎo)線和壓接件對稱變形,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,尤其是在大電流場合,必須使用壓接。作為一項連接可靠、生產(chǎn)效率高、能適應(yīng)自動化生產(chǎn)特點(diǎn)的電氣裝聯(lián)技術(shù),在航天、軌道交通、汽車等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 研究內(nèi)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(chǎn)過程中,當(dāng)選擇的電線總體直徑小于壓接件端子尾部直徑時,一旦剝線長度偏短,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。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(zhì)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(dǎo)線絕緣層覆壓的影響進(jìn)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(diǎn)式坑壓式壓接。對壓接端子整體進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(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(shè)定剝線長度,且每種長度選取2根備試品,分別進(jìn)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(nèi)部編號: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 試驗結(jié)果 對樣件先進(jìn)行導(dǎo)通試驗,再進(jìn)行拉脫力試驗,結(jié)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(dǎo)通性能則由通至不通轉(zhuǎn)變。

表1 試驗結(jié)果

4.3 試驗結(jié)果分析 壓接時,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分力之和。絕緣層深入壓接點(diǎn)時,會在壓接點(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的摩擦力。因此,絕緣皮壓入時,會造成壓接力減小。

5 結(jié)論

根據(jù)以上樣本試驗及分析,可初步得出以下結(jié)論:

1)對于樣件,當(dāng)剝線長度變短時,絕緣層壓入壓線筒時,會導(dǎo)致拉脫力值變小,且壓接點(diǎn)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(diǎn)虛接、斷路的風(fēng)險會逐步增加。

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(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,建議可放寬剝線長度范圍至4.5-6.5mm。

7 結(jié)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(zhì)量改進(jìn)建議,提高了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率。