Automobilių aukštos įtampos laidų užspaudimo procesas

1. Automobilių aukštos įtampos laidų prijungimo būdas

Paprastai yra trys pagrindiniai automobilių laidų laidų ir jungčių gnybtų prijungimo būdai: suvirinimas, užspaudimas ir mechaninis sujungimas, kaip parodyta 1 paveiksle. Suvirinimo metodu dažniausiai naudojamas alavo litavimo jungtis, tinkama automobilių laidams prijungti ir surinkti. laidai su mažomis partijomis ir mažu kabelio skerspjūvio plotu; Jis turi ilgą tarnavimo laiką ir yra tinkamas masiniam apdorojimui, tačiau norint prijungti ir surinkti reikia naudoti užspaudimo štampus; Mechaninio sujungimo metodu daugiausia naudojamos tvirtinimo detalės, kad būtų galima tvirtai sujungti ir pritvirtinti jungties gnybtą ir kabelį, o surinkimas yra gana sudėtingas ir netinka masinei gamybai.

Šiuo metu užsienio automobilių laidų laidai ir jungčių gnybtai paprastai jungiami užspaudžiant, o sujungimo technologija yra labai stabili ir patikima. Tačiau automobilių instaliacijos gamyba mano šalyje vis dar tik kuriama, ypač patikima automobilių laidų jungčių technologija dar nėra visiškai įsisavinta. Remiantis ilgalaike automobilių laidų jungčių prijungimo ir surinkimo patirtimi, iš trijų suvirinimo, užspaudimo ir mechaninio sujungimo būdų labiausiai tinka presavimo metodas, o jungtis yra greita, patikima, tvirta ir ilgas gyvenimas. Jis tinka masiniam apdorojimui. Presavimo technologijos tyrimai yra patys svarbiausi patikimam automobilių aukštos įtampos laidų laidų ir jungčių gnybtų sujungimui.

2 Automobilių aukštos įtampos laidų užspaudimo procesas

paveikslėlį

Automobilių aukštos įtampos laidų laidų vardinė srovė yra didelė, iki kelių šimtų amperų, ​​todėl pasirinkto laido skersmuo taip pat yra gana didelis, o tai kelia aukštesnius reikalavimus kabelio ir jungties gnybto užspaudimo kokybei. Siekiant užtikrinti, kad kabelis ir jungties gnybtas būtų aukštos kokybės po suspaudimo ir priveržimo, ir užtikrinti, kad automobilio aukštos įtampos elektrinės savybės (pvz., vardinė srovė) ir mechaninės savybės (pvz., ištraukimo jėga) atitiktų laidų laidai po užspaudimo atitinka reikalavimus, toliau pateikiamas užspaudimo procesas. Išanalizuoti pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos kabelių ir jungčių gnybtų užspaudimo kokybei (įskaitant gnybtų struktūrą, užspaudimo būdą, užspaudimo aukštį ir užspaudimo ilgį).

2.1 Gnybtų struktūra ir užspaudimo būdas

Šiuo metu dažniausiai naudojama automobilių aukštos įtampos laidų jungties gnybtų struktūra parodyta 2 paveiksle. Gnybtų konstrukciją galima suskirstyti į kontaktinę, vidurinę ir užspaudimo sekciją. Kontaktinė sekcija naudojama jungties prijungimui, elektros energijos ir signalų perdavimui užtikrinti; vidurinė dalis yra priėmimo sritis tarp kontaktinės sekcijos ir presavimo sekcijos, užtikrinanti, kad kontaktinė sekcija ir pati nebūtų deformuota užspaudimo proceso metu ir tuo pačiu metu vaidintų padėtį. Kai deformacija įvyksta presavimo proceso metu, tai rimtai paveiks automobilio laidų veikimą; užspaudimo sekcija naudojama jungties gnybto ir kabelio kontaktiniam paviršiui sujungti veikiant išorinei jėgai, o jos kokybė tiesiogiai veikia automobilio laidų laidų laidumą, ištraukimo jėgą ir kt. Išvaizdos forma.

The traditional closed-tube terminal and the cable are crimped by one-time crimping. The force during crimping is shown in Figure 3. The entire model can be simplified into a simply supported beam. Although the pressure F on the entire terminal crimping section remains basically unchanged, the moment M (=FL) is also different due to the difference in the length L of the force arm (with the step surface as the fulcrum) (L1>L2>L3) (M1>M2>M3). Remiantis tiesiog atremtų sijų jėgos teorija, lenkimo momentas užspaudimo sekcijoje L/2 yra didžiausias, todėl skiriasi gniuždymo aukščiai (tai yra jungties gnybto ir gnybto užspaudimo dalies skerspjūvio aukštis). kabelis suspaustas), todėl užspaudimo aukštis skiriasi. Tikrasis kontaktinis plotas po sujungimo yra tik labai maža dalis, kuri prilygsta tik linijos kontaktui. Tai labai paveikia automobilinių aukštos įtampos laidų pynimų, turinčių didelį kabelio skerspjūvio plotą, aukštus tempimo reikalavimus ir ilgą suspaudimo ilgį (ty kontakto ilgis tarp jungties gnybto ir laido po užspaudimo), elektrinėms ir mechaninėms savybėms.

Siekiant užtikrinti automobilių aukštos įtampos laidų rinkinio elektrines ir mechanines savybes po užspaudimo ir išvengti per mažo kontaktinio ploto dėl skirtingų užspaudimo aukščių vienkartinio presavimo formavimo procese, po optimizuoto dizaino, automobilių aukštos įtampos laidų jungčių gnybtuose naudojami segmentiniai gnybtai. , o jo struktūra parodyta pav. Segmentinis gnybtas ir kabelis suspaudžiami segmentuoto užspaudimo metodu. Šis užspaudimo būdas gali sumažinti pradinį užspaudimo ilgį ir sutaupyti projektavimo vietos, suspaudžiant dvi dalis iš eilės. Nutraukimo jėgos ir laidumo reikalavimai.

Baigtinių elementų metodas naudojamas tradicinės uždaro vamzdžio gnybtų presavimo sekcijos ir optimaliai suprojektuotos segmentuotos gnybtų užspaudimo sekcijos poslinkiui imituoti ir analizuoti, kai užspaudžiamąją sekciją veikia ta pati jėga. Modeliavimo analizės rezultatai parodyti 5 paveiksle. Matyti, kad suspaudus ta pačia išorine jėga, tradicinio uždaro vamzdžio gnybto užspaudimo sekcija yra lenkta, o poslinkis yra didžiausias ties 1/2 proksimalio. galinis paviršius, kuris yra užspaudžiamas kontaktinis paviršius tarp kabelio ir kontaktinio gnybto; Tipo gnybto užspaudimo sekcija yra būgno formos ir yra dvi vietos su didžiausiu poslinkiu. Deformacija dviejų presavimo sekcijų viduriniame žingsnyje yra palyginti maža. Imitacinio užspaudimo proceso metu kabelio ir gnybto kontaktinis plotas yra didesnis, o vidurinis aukštis didesnis. Dviejų žemų užspaudimo sekcijų forma sudaro spygliuočio formą, kuri sustiprina ryšį tarp kabelio ir kontaktinio gnybto.

2.2 Suspaudimo aukštis ir suspaudimo ilgis

Siekiant užtikrinti elektrines ir mechanines automobilių aukštos įtampos laidų savybes po užspaudimo, be tinkamos gnybtų struktūros ir užspaudimo metodo, tikrame užspaudimo procese taip pat turėtų būti nurodytas kontaktinių gnybtų užspaudimo aukštis ir užspaudimo ilgis. būti užtikrinti.

Jei užspaudimo aukštis yra per didelis, užspaudimo zonoje nesunku susidaryti per daug tuščios erdvės, todėl kabelio ir jungties gnybto metalinio laidininko kontakto plotas yra nepakankamas, o tai negali atitikti užspaudimo stiprumo, kurio reikalauja automobilinis aukštas įtampos laidų rinkinys (ty gnybtas ir gnybtas yra sujungti vienas su kitu). Kabelio sulaikymo jėga), ištraukimo jėga ir elektrinis laidumas ir netgi gali sukelti nenormalią užspaudimo gnybto darbo būseną; jei užspaudimo aukštis yra per mažas, nesunku sulaužyti kabelio šerdį arba sulaužyti metalinį laidininką suspaudimo srityje, kuri nesutampa su automobilio laidų pynu. gofravimo reikalavimai. Todėl kabelio ir jungties gnybto gnybtų aukštis turi būti griežtai kontroliuojamas. Jungčių gnybtai dažnai suspaudžiami taškiniu slėgiu, ribojančiu slėgiu ir kitais būdais. Paprastai taškinio užspaudimo užspaudimo gylis yra d/2 (d yra išorinis gnybto skersmuo). Šiuo metu, nors visi tarpai tarp kabelio ir gnybto gali būti suspausti, slėgio duobė yra per gili, o tai lengvai sukels per didelę kabelio šerdies deformaciją. , yra spaudžiamas aštriu kampu, dėl to atsiranda elektrinio lauko smaigalio efektas, o sunkiais atvejais nutrūksta net laido šerdis, todėl pablogėja automobilių aukštos įtampos laidų laidai ir elektros tęstinumas. Paprastai ribojančio slėgio užspaudimo gylis yra d/3. Šiuo metu, nors suspaudimo deformacija yra gana vienoda, išorinis sluoksnis pirmiausia deformuojamas, kai suspaudžiama kabelio varinės vielos šerdis, o vidinis sluoksnis iš esmės nėra įtemptas, todėl dažnai atsiranda išorinio sandarumo ir vidinio laisvumo reiškinys. , turi tam tikros įtakos jo elektriniam laidumui.

Atsižvelgiant į taškinio slėgio metodo ir ribojančio slėgio metodo trūkumus, po optimizuotos konstrukcijos rekomenduojama naudoti ribojančio slėgio ir taškinio slėgio užspaudimo metodo derinį, kad būtų galima valdyti užspaudimo gylį iki 0.4d. , kad būtų veiksmingai suspausti gnybtai ir kabeliai. Jei užspaudimo ilgis yra per ilgas, suspaudimo jėga bus per didelė, o tuo pačiu metu medžiaga bus švaistoma, todėl suspaudimo srities struktūrinis panaudojimas bus mažas; Aukštos įtampos laidų laidams reikalingas suspaudimo stiprumas (ty gnybto prie kabelio sulaikymo jėga) taip pat lemia per mažą elektros laidumą. Todėl laido ir jungties gnybto užspaudimo ilgis turi būti griežtai kontroliuojamas. Paprastai apspaudimo ilgio La skaičiavimo formulė yra tokia:

Čia: FT yra atitinkamo gnybto ištraukimo jėga, tai yra skirtingų dydžių kabelių nutraukimo jėga (standartiniai reikalavimai pateikti 1 lentelėje); Fz – kontaktinio paviršiaus tarp gnybto ir kabelio trinties jėga; R yra laido spindulys po užspaudimo.

1 lentelė Standartiniai skirtingų dydžių kabelių ištraukimo jėgos reikalavimai

2.3 Suspaudimo našumo testas

Siekiant geriau suprasti gnybtų struktūros, užspaudimo metodo, užspaudimo aukščio ir užspaudimo ilgio įtaką užspaudimo technologijoje automobilinio aukštos įtampos laidų pynimo elektrinėms ir mechaninėms savybėms po užspaudimo, automobilinis laidų rinkinys su vardine srove. 200 A (pasirinkta Kabelio skerspjūvio plotas 25mm2, o maksimali pratekanti srovė 300A) kaip pavyzdys ir atliekami eksperimentiniai atitinkamos automobilinės aukštos įtampos laidų rinkinio užspaudimo charakteristikų tyrimai. 2 lentelėje parodytas užspaudimo procesas, naudojamas kiekvienam automobilių aukštos įtampos laidų rinkinio pavyzdžiui atliekant automobilių aukštos įtampos laidų rinkinio užspaudimo našumo bandymą. 1 pavyzdyje taikomas tradicinis užspaudimo procesas, o 2 pavyzdys – optimizuota gnybtų struktūra ir užspaudimo procesas. Sujungimo metodas, užspaudimo ilgis ir tradicinis užspaudimo aukštis, 3 pavyzdys turi optimaliai suprojektuotą gnybtų struktūrą, užspaudimo metodą, užspaudimo aukštį ir užspaudimo ilgį. Automobilių aukštos įtampos laidų rinkinio užspaudimo bandymo rezultatai parodyti 6 paveiksle. Matyti, kad 3 pavyzdžio elektrinės ir mechaninės savybės yra geriausios. Tai rodo, kad optimizuotas užspaudimo proceso dizainas gali užtikrinti aukštą kokybę ir aukštą našumą po automobilinių aukštos įtampos laidų užspaudimo.

2 lentelė Kiekvienam automobilių aukštos įtampos laidų rinkinio pavyzdžiui naudojama užspaudimo technologija

3.Išvada

Pradedant nuo automobilinių aukštos įtampos laidų laidų eksploatacinių reikalavimų ir naudojimo charakteristikų, šiame darbe analizuojami pagrindiniai veiksniai (gnybtų struktūra, užspaudimo būdas, užspaudimo aukštis ir užspaudimo ilgis), kurie turi įtakos kabelių ir jungčių gnybtų užspaudimo kokybei užspaudimo procese. ir siūlomus optimizavimo projektinius pasiūlymus. Atliekant atitinkamą automobilių aukštos įtampos laidų laidų užspaudimo našumo bandymą, patikrinama, ar segmentinis užspaudimas turi geresnes mechanines savybes nei visos sekcijos užspaudimas, o užspaudimo metodas, apjungiantis ribojantį slėgį ir taškinį slėgį, naudojamas pagrįstai suspaudimo aukščiui ir slėgiui valdyti. ilgio, kad būtų užtikrintas geresnis mechaninis ir elektrinis automobilių aukštos įtampos laidų veikimas.