浅谈超声波焊接与U型端子压接.pdf

Technoloay Material
工艺●材料
浅谈超声波焊接与U型端子压接
梁靖汶,卫强,张震华,李殿龙,黄小庄
(河南天海电器有限公司线束研发中心,河南壁458030)
摘要:介绍在汽车线東生产制造过程中导线连接方式U型端子压接和超声波焊接,并对这两种方式产生的电压
降的大小进行比较。
关键词:汽车线東;超声波焊接;U型压接;电压降
中图分类号:U463.62文献标识码:B文章编号:1003-8639(2013)02-0041-04
Uitrasonic Metal Welding and U-terminal Pressing
LIANG Jing-wen, WEI Qiang, ZHANG Zhen-hua, LI Dian-long, HUA NG Xiao-zhuang
(Henan THB Electric Co, Ltd, Hebi 458030, China)
process of automotive wiring harness, and compares the voltage drop produced by the two metho n the production
Abstract: The author mainly introduces the ultrasonic metal welding and U-terminal pr
Key words: wiring harness; ultrasonic welding; U-terminal pressing: voltage drop
电线東是电气原理图的产品反映,是电气系统1.1U型连接端子冷冲压接
电源信号或数据信号进行传递或交换,实现电器部
U型连接端子冷冲压接简称U型压接,是传统的
件功能,满足车辆行驶安全、可靠、娱乐实时控制导线连接压接方式。U型压接是根据接点线径总和
的载体。而导线在汽车线東和整车电气系统中占有选择U型端子(图1)和压接机,并为每个型号的U
极其重要的地位。理想状态下,导线、端子、用电型端子制定专用的压接模具和钳口,然后将两根或
器之间的连接应该是零电位、零阻抗的载体。由于两根以上的导线借助U型端子压接设备冷冲压在
连接端的物理特性、环境特性和材料的特性,汽车起的过程。U型压接示意图如图2所示。U型端子和
电气系统中总是存在一定的电压降。一般来说,线压接机的选择对照见表1,接点压接标准样表见表2
路的电压降应当不超过电路电压的3%。例如在12V
电路中,最大电压降不能超过0.36V,剩余的97%
电压(1164V)应该有效用于电器负载。由于汽车
线束所用的导线直接存在多根导线合线连接的必然
性,借助不同的工装设备、工艺方法,最大限度地
C
降低因导线因素而引起的电压降,通常情况下,小
图1U型端子
于3mV均为合格电压降。
在汽车线東的生产制造过程中,对于需要合线
压接机配备有压力监控装置,如图3所示。当出
连接的导线一般采用U型端子打卡连接、超声波焊现异常情况(浅打、深打、漏线、铜丝打断、芯线
接机对合线接点进行焊接,以及端子双线、多线共翘出等)时,自动报警并
压连接等工艺方法。本文对U型端子打卡连接和超锁定压接设备,必须手动
声波焊接的接点电压降做出分析与比较。
解除锁定。压接参数和检
测依据应符合QC./T29106
1导线集中连接时通常采用的两种方式
的要求。封闭高度连续可
目前导线集中连接时通常采用两种方式,一种调,精度可达0.03mm,
是采用U型连接端子冷冲压接,另一种是采用超声传动结构简洁,运转稳定
波焊接。关于采用这两种方法的简要介绍和电压降可靠,工作状态下只在压
对比,本文作了简要叙述,浅见与大家共同探讨。接瞬间做功。节省电能,独图2U型压接示意图
收稿日期:2012-05-14
作者简介:梁靖汶(1981-),女,工艺工程师;卫强(1982-),男,产品工程师;张震华(1976-),男,工艺工程师;
李殿龙(1975-),男,工艺工程师;黄小庄(1980-),男,产品工程师。
《汽车电器》2013年第2期41
工艺●材料
Technology Material
表1U型端子和压接机选择对照
2中间
(对照图1)子型号范围/mm2材质外m料厚压接设
端子类别U型端压接面积
/mm备/A
D.J454A1.0~2.5
0.5
DJ454B2.5~4.0
A4 B
D454C4.0-60H6y链件52
1.芯线可见,最大2mm,末端在端子和绝缘皮之间;
0.6
2.有R角;3.芯线完好无损,压着部无遗漏的芯线;
DJ4596.0-11.0
0.68
4.芯线可见,最小1mm,最大5mm。
DJ46012.0~18.0H62M
0.88
图4U型压接合格品
BDJ454018.0-36.0
1.2超声波焊接
D4.511
H68Y单件1.216
1.2.1超声波焊接工作原理
表2接点压接标准样表
人的听力只能听到振动频率在20Hz~-16kHz的
音,超出此范围的振动叫超声波。超声波焊接机
接点接点压接高公差压接宽公差
线号
型号度/mm
度/mm
及焊接区如图5所示,是通过一个电晶体功能设备
将当前50/60Hz的电频转变成20kHz或40kHz的高
FP2
DJ460
4.69
±0.10
7.19
土0.10
频电能,供应给转换器。转换器将电能转换成用于
超声波的机械振动能,调压装置负责传输转变后的
压力监控装置
机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动
能直接传输至需压合产品的一种声学装置。振动通
过焊接工作件传给粘合面,振动磨擦产生热能使塑
胶熔化,振动会在熔融状态物质到达其接口时停
止,短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产
生强分子键,整个周期通常不到一秒种便完成。图6
是焊接区的组成结构示意图。
图3U型压接模具与钳口
特的过载保护功能。公称压力80kN,调整量2mm
(0.079in),行程40mm(1.575in)。接触电阻大,
如果机械强度保证不了,还需要焊锡操作;生产效
率低,且电焊需要助焊剂和焊料;焊接过程污染,
焊接点电阻较大,容易出现虚焊现象。U型压接常
见的几种状态见表3。U型压接合格品如图4所示。
图5超声波焊接机及焊接区
表3U型压接常见的状态
U型压接
工具头主要是由
铁砧顶块
状态
图
描述
焊接头、铁砧连接
铁砧
U型压接
针口的压接点应在U型卡块、铁砧顶块、聚合
连接块
合格品
的中间,集中压接线的模块4个部件构成。聚合模块级
铁砧
皮长度应相同,位置对正
焊接时,将线垂直排
顶块
绝缘皮压入
列紧,贴着铁砧连接
铁砧
块,脚踏开关后,聚
连接块
焊接头
无双保护
合模块向铁砧顶块方
?曰
向移动,同时铁砧连图6焊接区的组成