柏延平
【摘要】本文通過端子壓接與焊接的比較,以及端子壓接的要求,闡述了以端子壓接替代導(dǎo)線焊接的優(yōu)勢(shì),并在PZK電控箱產(chǎn)品生產(chǎn)中得以應(yīng)用,不僅避免了某些因焊接而帶來的諸多問題,而且提高了生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】端子壓接;焊;參數(shù)設(shè)置
引言
無線電整機(jī)裝配就是將零、部件和組件按預(yù)定的設(shè)計(jì)要求裝配在機(jī)箱(或機(jī)柜)內(nèi),再用導(dǎo)線、氣管等將各零、部件之間進(jìn)行電、氣連接,組成具有一定功能的電子產(chǎn)品的過程。電子設(shè)備的連接技術(shù)主要有焊接、壓接和繞接等。焊接和繞接各有優(yōu)缺點(diǎn),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,壓接工藝的出現(xiàn),克服了焊接和繞接等許多缺點(diǎn)。壓接是電纜組裝過程中對(duì)接線端子進(jìn)行的一種壓接方式,通過施加一定的機(jī)械外力,使兩種材料即導(dǎo)線和接線端子緊密的接合,從而達(dá)到電氣導(dǎo)通和牢固接合的目的。
一、導(dǎo)線壓接與手工焊接方法的比較
1.手工焊接原理和壓接原理
手工焊接技術(shù)是使焊料在一定溫度下熔化,熔流態(tài)的焊料借助于毛細(xì)管吸力沿焊件表面擴(kuò)散,形成焊料與焊件的浸潤,把焊接件與導(dǎo)線的芯線牢固地粘合在一起,具有良好的導(dǎo)電性能。壓接技術(shù)是在常溫下,用壓接工具或設(shè)備對(duì)兩個(gè)特定的金屬表面加一定的壓力,使金屬結(jié)合部產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)乃苄宰冃味a(chǎn)生可靠的電氣連接,具有很好的機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)良的電氣性能和耐環(huán)境性。
2.手工焊接在生產(chǎn)中易產(chǎn)生的問題
端子采用手工焊接,焊接中存在許多問題,首先不易操作,焊接時(shí),時(shí)間過長,導(dǎo)線絕緣層易縮,時(shí)間過短,端子不易浸錫。錫過多帶來的問題:一是端子焊線部分尺寸過高,端子插不到插頭、座的孔里;二是多余的錫順著插孔外流,使插針插不到插孔里。焊接后還需用尖嘴鉗將焊錫高出部分向下壓緊,導(dǎo)線絕緣皮的壓緊也需用尖嘴鉗來完成,操作繁瑣。其次端子的可焊性也會(huì)影響端子的接觸性能,質(zhì)量難以保證。
3.手工焊接和壓接工藝性能比較
(1)對(duì)工具、設(shè)備和材料要求。
手工焊接:需要焊料、焊劑、電烙鐵及清洗劑; 壓接:需要壓接工具或設(shè)備。
(2)對(duì)操作要求:壓接技術(shù)比手工焊接技術(shù)容易掌握。
(3)工時(shí)消耗:手工焊接比壓接消耗的工時(shí)要多。
(4)生產(chǎn)效率:壓接比手工焊接生產(chǎn)效率高。
(5)高溫性能:高于90℃,手工焊接機(jī)械強(qiáng)度很低;壓接高溫性能優(yōu)良。
(6)低電阻、低電壓和大電流特性:壓接比手工焊接性能要優(yōu)。
(7)可檢驗(yàn)性:壓接,檢驗(yàn)容易;手工焊接,檢驗(yàn)較困難,主觀因素多。
4.導(dǎo)線壓接技術(shù)比焊接技術(shù)有以下諸多優(yōu)點(diǎn)
(1)無需焊料、溶劑和清洗劑等,操作方便;
(2)無腐蝕,無熱影響,不污染環(huán)境;
(3)適合于任何金屬導(dǎo)體和導(dǎo)線連接;
(4)具有良好的電器和力學(xué)性能;
(5)因?yàn)閴航涌蓪?shí)現(xiàn)氣密性連接而具有良好的環(huán)境適應(yīng)性;
(6)生產(chǎn)效率高,成本低。
二、導(dǎo)線與端子壓接
導(dǎo)線與端子壓接是指通過外力作用使得導(dǎo)線與端子接觸面的強(qiáng)力結(jié)合, 工藝上是通過壓接模的上、下刃片的閉合實(shí)現(xiàn)的, 實(shí)際上是端子從自由彎曲到校正彎曲的過程,從而達(dá)到電性導(dǎo)體牢固結(jié)合的目的。因此,精密的壓接工具才能保證良好的壓接品質(zhì)。目前壓接的工具有手動(dòng)壓接工具、半自動(dòng)壓接設(shè)備,全自動(dòng)壓接設(shè)備三種。
壓接的功能:良好的端子壓接能夠減少電阻力,減少壓接處銅絲氧化和有牢固的緊密性和良好的導(dǎo)電性等各種優(yōu)良的性能。
牢固的緊密性:經(jīng)過拉力測(cè)試時(shí),在一定的范圍內(nèi)不至于被拉脫或斷開。其次,端子是重要的組成部分。
1.端子
端子是導(dǎo)線加工的主要零部件,端子的種類很多,由適合各種電器性能及結(jié)構(gòu)要求的材料、形狀組成。端子的生產(chǎn)有單粒和鏈?zhǔn)絻煞N形式,鏈?zhǔn)竭m合于端鉚機(jī)連續(xù)作業(yè),單粒適合于手動(dòng)壓接鉗或手扳沖床逐個(gè)壓接。
端子一般分為開口端子:導(dǎo)線可由側(cè)面放入壓接部位的端子(即芯線壓接區(qū)為U型或V型);閉口端子:導(dǎo)線只能由軸心插入的端子(即芯線壓接區(qū)為封閉式,一般為O型)兩種。
下面以開口端子為例進(jìn)行分析。
端子各部分的主要作用:
(1)插接區(qū):插入端子的接觸部位,具有導(dǎo)電性。
(2)芯線壓接區(qū):導(dǎo)線線芯與端子的接觸功能以及接觸導(dǎo)通功能,保持導(dǎo)線與端子間的正常流通。
(3)絕緣層壓接區(qū):防止導(dǎo)線絕緣皮的脫落以及防止導(dǎo)線受到震蕩時(shí),端子被拽拉發(fā)生芯線切斷。
(4)喇叭口:防止端子來回?cái)[動(dòng),將芯線銅絲割斷。
(5)卡口片:保持端子與插件接觸的緊密性以及防止配合件對(duì)插時(shí)的脫落。
(6)料帶:端子壓接后料帶所留的長度,可以獲悉端子的設(shè)定狀態(tài)和模具狀態(tài)。
了解了端子的各部位的作用才能很好的壓接。
2.壓接工藝要求
為了實(shí)現(xiàn)完善的壓接,必須注意以下幾個(gè)重要條件。
①導(dǎo)線、端子及工具的組合要匹配(種類及尺寸)
②對(duì)于開口端子必須使用多芯的軟銅線,小于1.5mm?的導(dǎo)線,單絲直徑不得大于0.3mm?。
③導(dǎo)線的剝頭尺寸要合適, 剝頭芯線不能浸錫,輕輕擰至不松散為宜,不能擰太緊。
3.壓接時(shí)注意事項(xiàng)
(1)設(shè)備的安裝和調(diào)試有無問題,這直接影響著端子壓接質(zhì)量的好壞。(例如:模具有沒有松動(dòng),端子有沒有到位,模具里面有沒有雜質(zhì)等)
(2)員工操作手勢(shì)擺放的是否正確,不正確的手勢(shì)會(huì)造成各種不同的不良品,正確的壓接手勢(shì)是:壓接時(shí),手應(yīng)靠在模具邊緣芯線接觸擋板的中心位置15~20mm。
4.理想的端子壓接狀態(tài)
以開口端子壓接為例,理想的壓接狀態(tài)應(yīng)符合以下要求:
(1)在絕緣層與芯線壓接區(qū)之間可看到芯線,又能看到絕緣層,最好是絕緣層和芯線各占一半。
(2)在芯線壓接區(qū)尾端,芯線必須露出長度為0.5~1mm。
(3)芯線壓接區(qū)兩側(cè)應(yīng)有喇叭口(壓痕為對(duì)稱的馬鞍形),如果只有一側(cè),應(yīng)在絕緣層一側(cè)。
(4)芯線壓接區(qū)、絕緣層壓接區(qū)不可有變形和損壞。
(5)插接區(qū)、卡口片不可有變形。
(6)壓接區(qū)不可有飛絲等。見圖2~圖6。
如何保證壓接產(chǎn)品的質(zhì)量,只有通過正確的壓接方法,使用合理的壓接模具來實(shí)現(xiàn)。在壓接時(shí),我們可以通過調(diào)整壓接模(鉗)的檔位來控制產(chǎn)品導(dǎo)線的受力情況。要確保壓接時(shí)導(dǎo)線受力均勻,避免發(fā)生受壓面異常變形,這可以通過調(diào)整模具的結(jié)構(gòu),同時(shí)閉合壓接模(鉗)的壓接端面來實(shí)現(xiàn)。為確保壓接質(zhì)量,必須進(jìn)行壓接強(qiáng)度拉力測(cè)試試驗(yàn),通過試驗(yàn)確定壓接模擋位,最后鎖定合適的檔位。壓接連接應(yīng)牢靠,必須滿足抗拉強(qiáng)度的要求。只有掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的合理控制和調(diào)整,才能確保端子的可靠連接和良好的電氣性能。
表1 缺陷及影響
表2 導(dǎo)線與端子壓接參數(shù)設(shè)置表
5.壓接過程中常出現(xiàn)的一些質(zhì)量問題及分析(如表1所示)
三、端子壓接技術(shù)在噴氣織機(jī)電控箱生產(chǎn)中的應(yīng)用
噴氣織機(jī)電控箱作為我公司的主導(dǎo)產(chǎn)品,不僅批量大而且控制系統(tǒng)非常復(fù)雜,導(dǎo)線及電纜與各單元板的連接均采用接插件進(jìn)行連接,在生產(chǎn)初期就開始考慮采用端子與導(dǎo)線壓接的方式進(jìn)行連接,并對(duì)端子壓接的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、各種參數(shù)進(jìn)行消化、理解,由于該產(chǎn)品使用的端子型號(hào)較多,導(dǎo)線尺寸品種也較多,我們根據(jù)導(dǎo)線的線芯直徑及壓接端子的型號(hào),對(duì)壓接后的端子進(jìn)行破壞性拉力測(cè)試,逐步摸索出一套滿足生產(chǎn)要求的工藝細(xì)則及技術(shù)參數(shù)(見表2所示)。并結(jié)合我們實(shí)際的應(yīng)用,擬制了關(guān)于端子壓接的標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),在電控箱后續(xù)的批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用,能滿足產(chǎn)品的要求。
四、結(jié)束語
端子壓接技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了多種形式發(fā)展,到了今天我們所使用的作為一種被廣泛接受和使用的無需焊接的端子連接技術(shù),用來將一個(gè)個(gè)接插件插頭焊接到印制電路板上,再通過接插件與導(dǎo)線連接,具有極高的可靠性、安全性及易操作性,同時(shí)大大地提高了生產(chǎn)效率,被廣泛地應(yīng)用于無線電裝配中。
總之,只要掌握了正確的壓接方法,把壓接工具、壓線筒及導(dǎo)線作為一個(gè)系統(tǒng)去控制,就能壓接出合格的壓接件。
參考文獻(xiàn)
[1]年曉玲.壓接連接工藝技術(shù)[J].電子質(zhì)量,2010,7.
[2]年曉玲.插針線纜壓接工藝技術(shù)[J].電子質(zhì)量,2009,6.
[3]張曉蓉.淺談端子的壓接工藝[J].世界華商經(jīng)濟(jì)年鑒.城鄉(xiāng)建設(shè),2012,4.
[4]魏建.壓接工藝及裝配技巧[J].電子工藝技術(shù),2008,2.
[5]胡建華,王瑩.車用線束端子壓接工藝研究[J]汽車零部件,2010,10.