汽車電線束中端子壓接的要求

1、汽車電線束中端子壓接的要求曹榮， 王武軍， 高志軍， 霍亞菲， 郭然（河南天海電器有限公司， 河南 鶴壁458030）摘 要 ： 主要研究端子壓接中影響端子壓接品質(zhì)的因素及端子壓接中的控制參數(shù) 。關(guān) 鍵 詞 ： 端 子 ； 壓 接 ； 壓 接 鉗 口 ； 壓 接 模 具 ； 壓 接 剖 面中 圖 分 類 號 ： U463.62文 獻 標 識 碼 ： A文 章 編 號 ： 10038639（2014）08004504Crimping Requirements for Automotive Harness TerminalsCAO Rong， WANG Wu-jun， GAO Zhi-jun， H

2、UO Ya-fei， GUO Ran（Henan THB Electric Co.， Ltd.， Hebi 458030， China）Abstract： The factors affecting terminal crimping quality and the control parameters in studied.Key words： terminal； crimping； crimping jaw； crimping mould； crimping sectionDOI:10.13273/ki.qcdq.2014.08.015terminalcrimpingare汽車工業(yè)快速發(fā)展

3、的今天 ， 汽車電氣 系 統(tǒng) 正 日益強盛起來， 各種不同特性的用電器在汽車 上 不 斷涌現(xiàn)， 其對汽車電線束的性能要求也越來越 高 。 汽車連接端子在汽車線束和整車電氣系統(tǒng)中占 有 重 要的地位， 所以掌握端子的特征特性和使用要 求 ， 對 提升汽車電線束性能有重要的作用。然而在端子的使用中 ， 最重要也是最 容 易 出 問題 的 一 環(huán) ， 正 是 電 線和插頭或插座之間持久的連 接 。 在車用電線束 中大部分端子和電線的持久連 接， 都是通過壓接來實現(xiàn)的 。 本文通過分析 端 子 在壓接中具體的性能 要求和影響端子壓接的幾個因 素， 提出了改善壓接性能的方法。壓接術(shù)語壓接常用術(shù)語見圖2。

4、1.2圖 2 壓 接 術(shù) 語1端子的壓接1.1壓接的定義壓接是汽車線束生產(chǎn)中非常重要的工 序 ， 它 是電線和插頭或插座之間一種有效而可靠的導(dǎo) 體 連 接器方式。壓接是將原材料 （端子、 導(dǎo)線和密封 圈 ） 通 過壓接模的鉗口把銅線和端子結(jié)合在一起 ， 生 產(chǎn) 成 線2壓接品質(zhì)的要求壓接品質(zhì)的好壞主要從3個 方 面 認 定 ：具 備良好的機械性能 ； 具備良好的電性能 ； 具 備 良好的物理性能。2.1端子壓接的機械性能這里所說的端子壓接的機械性能 ， 其 實 就 是 說 端子壓線的 拉 脫 力 （機械性能通過端子導(dǎo) 線 拉 脫 力來測量）。2.1.1機械性能的測試方法機械性能的評測手段是做拉

5、力試驗 。 拉 力 速 度束部件 （電路） 的重要工序。如圖1所示。是100±25 mm min。做 拉 力測試的樣品應(yīng)當是在絕 緣壓接不壓接的情況下測試。 如圖3所示。在雙線壓接的 拉 力 測 試 時 ， 應(yīng)選擇截面小的一 圖 1 壓 接 示 意 圖收 稿 日 期 ： 2013-12-24； 修 回 日 期 ： 2014-01-02作 者 簡 介 ： 曹 榮（1983-）， 男 ， 助 理 工 程 師 ， 主要從事連接器研發(fā) 、 產(chǎn)品應(yīng)用等工作 。汽車電器2014 年第 8 期 45 TechnologyMaterial 圖 5 壓 接 電 阻 測 試2.2.2壓接電阻的測試要求串

6、聯(lián)測試電路連接計時器 ， 加載穩(wěn)定的電源 。測試時間為200 h， 通 電45 min然 后 斷 電15 min。 表2是USCAR21典型的測量電流。表 2 USCAR-21 典型的測量電流 圖 3 拉 力 測 試根進行拉力試驗 。 多線壓接測試時 ， 比 較 多 線 壓 接端子兩邊電線的截面 ， 選擇最小的一根 固 定 在 拉 力儀的夾緊裝置上 。 在多線壓接端子的另 一 邊 比 較 電線的截面， 選擇電線中截面最小的一根 線 作 為 被 拉的 一 根 固 定在拉力儀另一邊的夾緊裝置上 。所示， 兩端涂色處。如 圖4注 ：溫 度 55 。圖 4多 線 拉 力 試 驗在完成電流循環(huán)試驗后 ，

7、 允許的最大電阻值為 0.55 m， 2 h和200 h后分別測得的電壓降值之間的 差值必須小于0.33 m。2.3 端子壓接的物理性能端子壓接后應(yīng)保證端子對插 、 穿護套等物理性 能 不 出 問 題 ， 如 剖 面 、 剝 線 、 導(dǎo) 體 出 頭 、 絕 緣 壓 接、 喇叭口等。2.3.1 壓接剖面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 手 段 。 剖 面 分 析的要素如圖6所示。剖面分析是判定為什么機械性能和電性能檢測 通 過 或 未通過的輔助辦法

8、 。 理想的芯線壓接要求 ：2.1.2機械性能的測試要求測試時要求， 拉力值參照標準中相同截面拉力 值， 如沒有相同截面的電線 ， 需要選擇 比 所 做 拉 力試 驗 電 線 截面大的數(shù)值作為參照 。21標準的拉脫力要求。表1為USCAR表 1 USCAR21 標準拉脫力要求 2.2端子壓接的電性能這里所說的端子壓接的電性能 ， 其 實 就 是 說 端 子壓接的壓接電阻 。 我們在壓接后要保 證 端 子 有 低 而穩(wěn)定的電阻抗。壓接電阻的測試方法2.2.1在測試壓接電阻時 ， 至少要將10根 樣 線 分 類 有序地連接在木質(zhì) 的 測 試 臺 上 。 單個端子間距至少 35 mm。 每個端子都使

9、用圖5的測試方法。壓接電阻測的是B、 C兩點間的電阻。 需要注意的是B、 C間的電阻是要減去75+3 mm的電線電阻。圖 6壓 接 剖 面 圖 46 汽車電器2014 年第 8 期大 約 平 均 最 小 拉 數(shù) mmAWG脫 力 N大 約 平 均 最 小 拉 數(shù) mmAWG脫 力 N0.2224400.352250（退 火 蕊 ）0.352270（硬 抽 蕊 ）0.520750.818901.0161201.5-1502.0141802.5-2103.0122404.0-2655.0102906.0-3208.08350電 線 尺 電 流AWG寸 mm A電 線 尺 電 流AWG寸 mm A0

10、.222460.3522100.520140.818181.016222.014303.012405.010658.08100工藝材料 TechnologyMaterial 壓 接 翼 封 閉 、 壓 接 翼 對 稱 、所有的芯線變形 、 壓 接 翼 未碰壁或觸底、 端子材 料 無 裂紋、 毛刺適中。 如圖7所示。我們通過剖面 分 析 的 方法手段， 做出符合規(guī) 范 的 剖 面來， 這時候的端子 往 往 就寬度。 前喇叭口的尺寸要小于后喇叭口。2.3.6切斷料邊料邊在壓接后應(yīng)當仍然可見 ， 但長度不可以長 于端子材料的厚度 ， 并 且 最 大 不 超 過0.5 mm。 料 邊 和料邊毛刺不可以

11、影響端子穿入護套或 端 子 的 對 插功能。圖 7 端 子 理 想 的壓 接 剖 面 圖非常容易通過 機械性能和電性能的測試 。 未 能 通過 電 氣 測 試 ， 可能是因為股絲分布不均勻 ， 翅 膀影響端子壓接的因素影響端子壓接品質(zhì)的因素主要是 ： 端 子 本 身 的 特性、 壓接所用電線的特性、 壓接設(shè)備的性質(zhì)。3閉 合 不 當 ，所 示 。有 空 氣 隙 ，或 翅 膀 末 端 外 出 。如 圖 8端子特性對壓接的影響端子壓接品質(zhì)的好壞 ， 受 端 子 的 材 料 、 鍍 層 、外形、 特征尺寸和壓接范圍等影響。3.1端子材料、 鍍層對壓接的影響3.1.1端子的材料一般為合金銅材 ， 我們

12、以最常用到 的合金銅材為例 ： Qsn6.5 -0.1 （ 錫 青 銅 合 金 ） 和（黃銅合金）。表3為兩種材料的性能對比。H65表 3 Qsn6.5-0.1 和 H65 材 料 性 能 對 比影 響 壓 接 因 素Qsn6.5-0.1H65硬 度 與彈性都比較好 ， 所以在壓接中更利于壓 接 成 型材 料 比 較 軟 ， 所 以 在尺寸控制上需要 比 較 嚴 格 一 點韌 性 比 較 好 ， 不 容 易 斷 裂導(dǎo) 電 比 Qsn6.5-0.1 好硬 度圖 8 端子不合格的芯線壓接 機械性能和電性能檢測未通過 ， 可 能 是 由 于 銅絲分布不均勻 、 壓接翼未完全閉合 、 空 洞 、 壓

13、接 翼觸底等原因引起 的 。 所 以 ， 剖面分析只是一個工 具 手 段 ， 它 的 目的是找出機械性能和電性能未通 過 的 原 因 ， 機 械性能和電性能才是我們最終要保 證 的 東 西 。2.3.2剝線要求韌 性 比 較 好 ，不 容 易 斷 裂斷 裂導(dǎo) 電 沒 H65 好電 性 能鍍 層鍍錫后性能明顯提高 鍍錫后性能明顯提高 端子常見的鍍層有鍍錫 、 鍍銀、 鍍 金 。 銅 材 在經(jīng)過電鍍處理后 ， 材料相對變硬 。 在實 際 生 產(chǎn) 中 壓接出來的性能會比不鍍的端子性能好。3.1.2 端子尺寸和壓接范圍對壓接的影響端子的設(shè)計尺寸以 及 壓 接尾部尺寸對壓接 起 決 定 性的作用。 如圖

14、9所示。端子能壓多大的電線 是由端子尾部截面積 以 及 尾 部特 征 （ 倒 角 齒 、 滾 花 ） 決 定 的 。 端 子 尾 部 的 截 面 積 是 由 端 子 的 厚 度 、 端 子 壓 接 翅 的剝線須使用專用的剝線工具 ，不許可出現(xiàn)絕緣 層切口不齊、 絕緣層損傷、 絕緣剝離不 徹 底 、 導(dǎo) 體切口或缺失、 跑絲、 導(dǎo)體散開、 導(dǎo)體過 度 扭 曲 現(xiàn) 象的發(fā)生。 如果電線的導(dǎo)體是鍍銀的 ， 剝 線 過 程 中 又須要用手接觸到電線的導(dǎo)體， 必須戴手套操作。2.3.3導(dǎo)體出頭導(dǎo)體末端在壓接后要伸出導(dǎo)體壓接區(qū)前平面 ，但最大為1 mm， 導(dǎo)體伸出的部分不允許影響端子工作區(qū)的插接功能、 自

15、鎖功能或螺絲的固定功能。對于孔式等電線接頭類端子 ，入螺絲固定圓形面區(qū)域。2.3.4端子工作區(qū)導(dǎo)體末端不可進 翅長和翅寬決定的。端子能壓多大的線 ， 其實就是看端子尾部 的 內(nèi) 圓 周圖 9 端 子 芯 線 壓接 尾 部 尺 寸端 子 壓 接 后 ， 端子工作區(qū)不許出現(xiàn)損壞和 變形， 壓接后端子工作區(qū)必須仍然符合端 子 圖 紙 對 工作區(qū)的尺寸和性能要求。2.3.5喇叭口能 包 住 多 大 平 方 的 銅 線 ！ 所以端子壓接翅的翅長 、翅寬越大， 其壓接范圍就越大 。 端子的 厚 度 對 端 子壓接的影響非常大 ， 厚度越大， 其壓接 的 范 圍 也 越大。 壓接翅的倒角齒和壓接翅的滾花對

16、端 子 壓 接 緊密起到重要的作用。導(dǎo)體壓接在壓接區(qū)域內(nèi)必須閉合 。后 喇 叭 口 是需要的， 后喇叭口處的寬度不允許大于 絕 緣 壓 接 的汽車電器2014 年第 8 期 47 工藝材料 TechnologyMaterial 3.2壓接用電線特征對壓接的影響我國主流線束生產(chǎn)廠 家應(yīng)用的電線 標 準 有 ： 日標線 （AVSS、 AVS、 AEX）、德標線 （FLRY-A、 FLRY- B）、 美標線 （AWG、 SAE、J1128） 、 國 標 線 （ QVR、GB） 。 不 同 標 準 的 電 線 有3.3.3壓 接 鉗 口 對 壓接的影響鉗口刀具和端子 間的關(guān)系如圖12所示。根據(jù)端子的

17、前1）足 變 形 寬 度 ， 找 出 對應(yīng)的鉗口過渡弧寬度。圖 12刀具和端子間的關(guān)系 根據(jù)端子的前足長 度 ， 找出對應(yīng)的鉗口 厚2）著 不 同 的 D （ 外 徑 ） 、 d（ 絕 緣 層 厚 度 ） 、 R （ 單 絲 直 徑 ） 和 電 線 的 股 數(shù) ， 如度。一般下鉗口都比上鉗口厚一些。3） 根據(jù)鏈型端子的間距選出合適的步距。圖 10 AVSS 1.25 mm2電線截面示意圖 鉗口材料對壓接的穩(wěn)定性有著很大的影響 。4）圖10所示。 所以， 在端子壓接中一定要確定所要壓 接電線的標準。我們一般都會選擇強度比較大、 耐磨損的材料。壓接設(shè)備對壓接的影響選擇合適的壓接機 、 壓接模 、線

18、的可靠性影響很大。結(jié)束語通過以上對端子 壓接的分析可以看出， 端 子 在 壓接過程中， 需要充分考慮各個方面對壓接效果的 影響。 只有充分保證壓接后端子的物 理 性 能 、 機 械性能和電性能， 才能得到優(yōu)質(zhì)的壓接效果。3.34壓 接 鉗 口 ，對 壓壓接機對壓接的影響3.3.11） 壓不同規(guī)格的端子 ，所 用 壓接機的噸位也 不同。 選擇不合適噸位的壓接機會造成壓接不緊密 或壓接過度。2） 根據(jù)線束廠家的不同 ， 所 選的壓接設(shè)備動 力也不同 （如氣動、 電動、 機械）。參考文獻：1 QC T4172001， 車用電線束插接器 S.2 GJB21791， 電連接器實驗方法 S.3 SAE U

19、SCAR-2 Revision 5 November 2007： PerformanceSpecification for Automotive Electrical Connector Systems根據(jù)需要選擇普通壓接機或變頻壓接機 。3）4） 根據(jù)工藝選擇普通壓接機或自動 壓 接 機 。自動壓接機比普通壓接機要求壓接數(shù)據(jù)更加準確 。（編輯楊 景）S.2014年專刊征稿特別提示自2011年 第5期 開 始 ， 汽 車 電 器 每期一個主題出版 專刊。 ?？霭鎯赡甓鄟?， 受到廣大讀者 、 作者及廣告客 戶的極大關(guān)注與支持。 根據(jù)以往?？\作經(jīng)驗 ， 經(jīng)過周密 分析和研究， 本刊擬定2014年專刊出版計劃， 特此公告。2014年 汽 車 電 器 專 刊 計 劃壓接模具對壓接的影響3.3.2目 前 在 我國 線 束 廠 的 壓 接 模 具 主 要 有 歐 系 和 日 系 兩種 制 式 。 如 圖11所示。一 般 都 是 根 據(jù) 壓 接 機 的制 式 （ 歐 式 、 日 式 ） 而 選 擇 壓接模具的制式。表 4圖 11 歐式及日式壓接模具對比 表4為歐系和日系模具的性能對比。注：根據(jù) 稿源 及讀 者意見 ，可能 會有 個別 調(diào)整，具 體以 出版 后為 準。本刊的每一期從投稿到 發(fā)行要經(jīng)過一系列環(huán)節(jié) ，