陆 祥
(启东中远海运海洋工程有限公司,江苏南通 226200)
连接器用于连接两个有源器件,传输电流或信号,在船舶、汽车、航空、工业自动化等领域均有广泛应用。在连接器产品应用过程中,端子与电线的连接一般采用压接连接技术,通过在端子与电线的接触区域施加压力使其发生形变,实现可靠的电气和机械连接。本文从电线选择、端子压接外观、机械性能、电性能等角度对连接器端子压接技术进行了分析及研究,以便于对端子压接质量进行监控和管理,满足产品应用要求。
端子与电线压接选型时,首先必须确认电线的规格满足端子的适配压接范围。
按照端子结构、压接参数要求,对电线进行剥线处理(图1、表1)。
对于电线剥线质量要求,具体有以下相关规定:
(1)电线规格≤0.5 mm2,导体股数≤7 根,剥线时不允许损伤或切断导体丝。
(2)0.5 mm2<电线规格≤6.0 mm2,导体股数>7 根,剥线时损伤或切断的导体丝根数不大于6.25%。
(3)电线规格>6.0 mm2,剥线时损伤或切断的导体丝根数不大于10%。
图1 剥线
表1 剥线长度及公差
(4)剥线时不允许损伤非剥线区域的绝缘皮,以免引起电气短路。
(5)在剥线区域,电线绝缘皮必须剥除干净,无残留。
为了保证压接质量可靠性,压接外观需满足以下相关要求(图2、表2)。其中,对于多线共压情形,要求小截面电线在下方、大截面电线在上方。
图2 端子压接示意
表2 端子压接要求
端子压接后压接区如图3 所示的角度不允许超过限定值,以免影响端子的装配和连接可靠性。
图3 端子压接弯曲
在某些应用环境中,连接器需要防水密封处理,端子压接时需带防水密封圈一起压接。该类压接不仅需满足以上压接要求,还需满足以下要求:
(1)防水密封圈应被压接片完全包裹,压接过程不能损伤和刺破防水密封圈。
(2)防水密封圈选型规格应与电线尺寸匹配,保证其密封性能。
(3)防水密封圈的安装端面应与电线轴线垂直;绝缘压接区域可见电线绝缘皮和防水塞端部。
(4)端子压接切割后的料带不能割伤防水密封圈,导致密封失效。
端子压接一般还需进行压接截面分析,在端子压接中间位置垂直切割后,对端面进行研磨和酸性腐蚀,在显微镜下观察电线导体和端子的形变情况,对压接质量进行分析和判定。
对压接截面的压接高度和压接宽度进行测量,满足设计规定要求。如图4 所示,端子压接截面要求:端子截面闭合完好;所有导体都被压接并发生形变,无导体遗漏在压接区外;压接区域无任何空隙;端子压接后截面无开裂现象。
通过以下公式计算其压缩比,截面压缩比建议控制在75%~85%。其中,压缩比=压接后(端子+导体截面积)/压接前(端子+导体截面积)×100%。
图4 端子压接截面分析
表3 压接保持力
端子与电线的压接机械性能一般通过压接保持力来检查:将端子固定,以50 mm/min 的速度拉拽电线,记录端子和电线分离的拉力最大值。根据各电线规格,其压接保持力应满足表3的要求。
端子压接电性能一般采用以下方法进行实验分析验证:
(1)目视检查端子的外观质量。
(2)测量压接初始电阻。
(3)温度冲击测试:72 cycles/3 d,温度-40~125 ℃。
(4)温湿循环测试:4 cycles/4 d,实验要求见表4。
表4 温湿循环测试参数
(5)试验后测量压接电阻,判定标准见表5。
表5 压接保持力
从电线选择、端子压接外观、机械性能、电性能等角度对连接器端子压接技术进行了分析及研究,介绍了压接相关实验方法和判定标准,对于端子压接质量的监控和管理以及对端子压接设计具有一定指导意义。