車用線束端子壓接工藝研究

汽車線束素有汽車神經(jīng)之稱，是對汽車進行電信號控制的載體，汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒有線束也就不存在汽車電路。目前，不管是高級豪華汽車還是經(jīng)濟型普通汽車，線束編成的形式基本上是一樣的，都是由電線、接插件和傳感器以及其他器件組成，與其他電器設(shè)備中的線束相比，汽車線束要能保證汽車在各種惡劣環(huán)境和行駛條件下的更高的安全可靠性，這就為汽車線束的技術(shù)發(fā)展提出了更高的要求，因此，汽車電線束在結(jié)構(gòu)設(shè)計及生產(chǎn)過程中應(yīng)充分考慮到汽車的行駛安全性、可靠性，同時還要考慮整車裝配工藝的合理性及線束生產(chǎn)工藝的可能性和合理性。

1 電線束壓接

電線與端子的連接有兩種辦法：一種是錫焊連接，一種是壓接。早期生產(chǎn)的汽車線束都采用錫焊連接，特別是在生產(chǎn)批量小、線束比較簡單時，多采用這種連接工藝。現(xiàn)在絕大多數(shù)電線束生產(chǎn)廠都采用了壓接工藝，它的優(yōu)點是：加工工藝簡單，適合大批量生產(chǎn)；電線束的接觸性能可靠，使用壽命長，凈化工作環(huán)境，保障生產(chǎn)工人的身心健康。

1.1壓接的概念

壓接是汽車線束生產(chǎn)工程中非常重要的工序，壓接是一種有效而可靠的導(dǎo)電體連接方法，壓接是將原材料（端子、導(dǎo)線和密封圈）生產(chǎn)成線束部件（電路）的重要工序。

壓接是決定端子和導(dǎo)線連接的電氣和機械性能的重要工序。

1.2壓接的原理

線束端子壓接是指通過外力使電線與端子接觸面強力結(jié)合，工藝上是通過壓接模具的上下刀片（如圖1所示）依靠壓接機的力量來實現(xiàn)的。實際上是端子從自由彎曲到校正彎曲的過程。

2 電線端部的剝頭及長度確定

2.1剝皮要求

如圖2所示，被壓接電線端部的剝皮必須滿足以下要求：

（1）長度適中

（2）絕對不允許有斷銅絲的現(xiàn)象

（3）不允許破壞導(dǎo)線原有的形狀

盡管不同規(guī)格的電線，不同型號的端子所需電線的剝皮長度不同，但對其剝皮質(zhì)量必須滿足以上要求，才能保證下道工序——電線與端子的壓接。

2.2長度確定

電線端部的剝頭長度的確定如圖3所示，單位為mm。

剝頭長度L=(0.5-1.0)+A+B/2

3 電線與端子壓接

汽車線束中，電線與端子的壓接質(zhì)量是十分重要的一道工序，它直接關(guān)系到線束總成和汽車行駛的可靠性。

3.1決定壓接質(zhì)量的好與壞的因素

（1）良好的電性能：低而穩(wěn)定的電阻抗；抗腐蝕性。

（2）良好的機械性能：較高的拉力。

（3）良好的物理屬性：合理的芯線變形；適中的喇叭口；小毛刺；合適的壓接高寬比。

3.2 壓接的外觀要求

（1）端子壓接電線芯的部位，在靠近皮線端（A）處應(yīng)有向上翹曲的圓弧角，這樣可以保證在壓接過程中不損傷電線芯，同時使被壓接電線芯的過渡性良好，B處可有可沒有，如圖4（a）所示。

（2）壓接電線芯的前端出頭必須滿足兩點要求：①壓接出頭可見，這樣能更有力地保證壓接后端子的拉托力、滿足其機械性能；②壓接出頭不能延伸到端子的結(jié)合區(qū)和自鎖區(qū)內(nèi)，否則會影響端子和護套的裝配性能，使端子不能正常裝入護套內(nèi)，同時也會影響公、母端子的理想對插，有時還會導(dǎo)致對接護套之間不能完全裝配和鎖死。

壓接出頭長度數(shù)值由端子本身特點決定，不同規(guī)格的端子對出頭長度的數(shù)值要求不同，不同生產(chǎn)廠商設(shè)計的端子對出頭長度要求也不同。要兼顧端子的規(guī)格來確定端子的壓接出頭長度，小規(guī)格的端子壓接小平方的導(dǎo)線時出頭長度短一些，大規(guī)格的端子壓接大平方的導(dǎo)線時壓接出頭長度相對長一些。出頭長度一般在0.5-1.0mm為宜。但不同的廠家有不同的要求，如DELPHI要求出頭長度為0.5-1.0mm，YAZAKI要求出頭0.1-1.0mm，AMP要求出頭長度為0.5-1.0mm，部分較精密的端子為0.13-0.51mm。MOLEX要求出頭長度為可見到一倍導(dǎo)線線芯外徑數(shù)值且最大不能延伸到結(jié)合區(qū)中；KET要求出頭長度0-2.0mm，JST要求出頭長度必須可見，如圖4（b）所示。

在壓接電線芯的后端面與絕緣皮壓接前斷面之間，應(yīng)同時能看見電線的線芯與絕緣皮。一般電線絕緣皮端面居開口中間為最佳，但絕對不允許看不到電線芯和絕緣皮。如圖4（c）所示。

（4）壓接后的端子可能會擠壓變形，導(dǎo)致對插部分變形，但需滿足圖4（d）（上、下變形）、4（e）（左、右變形）、4（f）（扭轉(zhuǎn)變形）的要求。

3.3端子壓接后的剖面檢查

研究表明，在刀片確定的情況下，壓接高度與電性能和機械性能有如圖5所示的關(guān)系，可以看出，隨著壓接高度的增大，電性能和機械性能并不是一直在增大，在某一個區(qū)域，電性能和機械性能達到最優(yōu)，之后又逐漸下降。

電線束中每種電線與端子的壓接模具調(diào)整后都要做剖面檢查。做剖面檢查就是為了找出合理的壓接高度，以獲得最優(yōu)的電性能和機械性能。

具體做法：試件目測合格后，在專用剖面分析設(shè)備上按照順序依次對試件進行切削、研磨、酸洗等相關(guān)操作，最后放在至少20倍以上的顯微鏡下觀察剖面并拍攝照片。

注意：試件切削的部位應(yīng)選擇在靠近端子頭部的部位，如果端子有加強筋，其剖切位置必須避開加強筋，如圖6所示。

（1）圖7（a）是理想的壓接剖面。其特點是壓接翼封閉、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。這樣由于電線芯之間沒有間隙，空氣不易進入，避免了由于電線芯表面氧化或電線芯能接觸到空氣中的酸性物質(zhì)而引起的接觸不良現(xiàn)象。

（2）圖7（b）所示是電線的截面積規(guī)格與壓接端子不匹配。當(dāng)電線截面積大而接線端子尾部尺寸小時，壓接后造成端子不能完全封閉電線，甚至有個別的電線芯露出端子外，如圖7（b）中的左圖；當(dāng)電線截面積小而接線端子尾部尺寸大時，接后會造成端子尾部卷曲過度而接觸到底部或側(cè)壁，如圖7（b）的右圖。

（3）圖7（c）所示是壓接高度調(diào)整不合適造成的壓接不合格。當(dāng)壓接高度調(diào)整過高時，會造成電線芯壓接不實，產(chǎn)生電線與端子接觸不良。如圖7（c）中的左圖，當(dāng)壓接高度調(diào)整過低時，會造成壓接過狠，端子底部變薄，兩邊尖角過大，端子強度受到破壞。

（4）圖7（d）所示是壓接模具不合格或者壓接模具調(diào)整不當(dāng)造成的不合格壓接。當(dāng)壓接模具調(diào)整左右不對稱或模具做得不對稱，會造成一側(cè)端子頂部卷入線芯過大，如圖7（d）中的左圖；當(dāng)壓接模具調(diào)整不當(dāng)，還會造成端子下角壓裂，兩邊底部不對稱。

3.4電線與端子壓接質(zhì)量的拉力檢驗

線束端子壓接最普遍、直觀的質(zhì)量檢驗方法是拉力檢查。對不同電線截面積與不同規(guī)格接線端子壓接后的拉力檢驗標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

3.5電線絕緣皮與接線端子的壓接

電線與接線端子的壓接技術(shù)還包含電線絕緣皮部分與接線端子的壓接。除了單根導(dǎo)線的壓接外，還有兩根及兩根導(dǎo)線以上的壓接。具體檢驗辦法也采取切開斷面進行檢驗。通常的皮線壓接其標(biāo)準(zhǔn)如圖8所示。

圖中左側(cè)一列是壓接良好的斷面，其要求是壓接對稱、塑皮無損傷、壓接翼環(huán)抱塑線提供足夠強度的支持。（2）圖中右側(cè)兩列的壓接斷面是不合格的。大體可以分為以下幾種情況：

①在端子和電線的壓接過程中，如果壓接模具調(diào)整過低，會造成絕緣皮被接線端子頂部壓穿，如圖8（a）所示。這樣容易損壞電線的線芯。因此，這種壓接質(zhì)量為不合格壓接。

②在端子和電線的壓接過程中，如果壓接模具調(diào)整過高，會造成電線絕緣皮部位壓接不緊，如圖8（b）所示。這種壓接在使用過程中電線芯與接線端子壓接的根部容易折斷。因此，這種壓接亦為不合格壓接。

由上面分析不難看出，圖8（c）、（d）、（e）、（f）、（g）、（h）的壓接均為不合格壓接。

需要說明的是，在壓接雙線的U型和疊壓中，如果兩種電線截面積不一樣，在壓接過程中截面積小的應(yīng)在下面，截面積大的在上面。

絕緣部分的壓接除了上面提到的較常見的外，還有一些其他的壓接，如圖9所示，其判斷標(biāo)準(zhǔn)和上面一樣。

絕緣皮的壓接還包括絕緣皮、密封圈和端子的壓接。其具體要求是：提供密封圈牢固支持；在密封圈的頸部和肋部沒有劃傷和切口；塑線壓接翼不允許刺穿密封圈的頸部，如圖10所示。

4 結(jié)束語

筆者較詳細地介紹了汽車用線束端子的壓接工藝，列舉了端子常用的壓接形狀及其判斷的標(biāo)準(zhǔn)，供同行參考。

來源：《汽車零部件》，作者：胡建華王瑩

審核編輯：湯梓紅