壓接鋁電線的端子及壓接方法技術

本發明專利技術涉及一種壓接鋁電線的端子及壓接方法，屬于汽車電子領域。該端子由端子主體和壓接翼兩部分組成，其中壓接翼的鋸齒狀結構可以破壞鋁電線表面氧化膜，壓接后前壓接翼、后壓接翼和鋁電線導體部形成一個相對密封的整體，前壓接密封脂和后壓接密封脂起到隔絕空氣作用，防止鋁線氧化。在端子被壓按的狀態下從端子壓接力方向看時，該端子的前部區域與鋁電線導體相對應，而其后部區域與鋁電線的絕緣皮相對應。這種壓接鋁電線的端子結構及壓接方法，將端子壓接到鋁電線時不受壞境變化的影響，能維持連接部的電氣特性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽車電子領域，特別涉及一種裝配在連接器內的壓接鋁電線的端子及壓接方法。
技術介紹
鋁材應用在汽車上可以減輕重量、有助于提高燃油經濟性、降低二氧化碳排放。這一優勢使得用鋁材制作線束更具吸引力，它可以替代沉重的銅線。然而，為了實現持久可靠的電氣連接，鋁線壓接需作特別的優化處理。鋁具有良好的導電性，是作為電線的理想材料。鋁線替代銅線可以滿足汽車工程領域出現的兩個關鍵需求：首先，鋁的重量比銅輕三分之二左右，這種輕型材料可以降低電纜線束的整體重量。即使考慮到導電性和密度的關系，具有相同電阻的鋁線仍然比同等的銅線輕50% 左右。這種減重對于降低燃料消耗具有重要作用，此外還能減少二氧化碳排放。輕型結構對于混合或電動汽車來說同等重要，在電動模式下，可大大增加車輛行駛里程，從而有助于減小蓄電池的大小和重量。其次，鋁是一種供應量充足、容易獲取的導電用的基礎材料，而銅資源有限，屬于投資型金屬。這意味著鋁的價格將相對穩定且低于銅價。除了強度之外，鋁作為導線材料，還有其他一些不利屬性需要考慮：1.鋁電線在機械負載下從80℃左右開始出現蠕變趨勢加劇，而銅要在230℃以上才會在一定程度上出現這一現象。因此，線束上鋁和銅的連接點必須做特殊設計，從而保證產品生命周期內不喪失電氣性能。2. 如果鋁-銅連接點處出現潮氣，銅（0.3V）和鋁（-1.69V）之間就會出現電位差，導致兩種金屬中較活潑的金屬鋁發生溶解。必須采取措施防止這種不良效應。3. 鋁是一種韌性金屬，對折彎很敏感。鋁的機械強度只有銅的三分之一。用作導線材料時，為了達到電線本身以及連接點的拔出力強度要求，必須考慮這些屬性。拔出力由汽車制造商決定，一般標準規定為60 至90N之間。4. 另一個技術挑戰就是鋁會形成致密并且極其堅硬的氧化層。該氧化層在保護材料不受循環腐蝕的同時，還兼有很強的絕緣特性。因此，要實現良好的電氣連接，需要在壓接時徹底破壞氧化層。目前，車內配線一般采用銅電線，幾乎沒有使用過導電性和強度等特征較差的鋁電線。然而近年來鑒于車輛輕量化和再循環性，對使用鋁電線的要求在逐漸提高。另外，配線和配線或車載儀器和配線之間，一般使用電氣連接器連接。這種電氣連接器是由互相嵌合的連接器殼，以及插入這些連接器殼內與配線壓接連接的多個壓接端子構成。構成壓接端子的端子接頭壓接部的形狀有開式和閉式兩種。但是由于從提高可加工性的觀點考慮，一般采用的是前者。另外還從以下觀點考慮決定：即以壓接部分的電線導體部截面積/壓接前的電線導體部截面積的比例表示，所規定的壓縮率（也稱截面積較少率，以下簡稱壓縮率）在接觸電阻穩定領域內：振動不會導致斷線的發生，具有足夠的電線緊貼力等。現行的端子壓接時的電線導體截面的壓縮率，雖然按廠商或電線尺寸有所不同，但都規定和控制在75%~95%范圍內。采用與銅電線相同條件對鋁電線進行端子壓接，但是鋁電線的熔斷溫度比銅電線低，構成電線的每一根絞合線還是容易形成氧化膜，致使電流只流過個別絞合線，易于產生集中電阻，這種集中電阻會導致熔斷或導電不良。高溫化或低溫化等環境的變化，使端子壓接部的電阻上升，產生了導電不良，致使端子和電線之間不能維持良好的電氣連接狀態。因此對鋁電線的端子壓接結構采取上述壓縮率進行壓接是不適當的，亟待改進。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種壓接鋁電線的端子及壓接方法，解決了現有技術存在的上述問題。本專利技術的端子專門為鋁線應用而開發并已驗證，為全自動工藝而設計的壓接翼可以避免常見的鋁線壓接問題，尤其是蠕變。標準家用車改用鋁線之后，根據線束的約束情況，其重量可以減少2 至3 公斤，并能達到降低材料成本的目的。本專利技術的上述目的通過以下技術方案實現：壓接鋁電線的端子，由端子主體610和壓接翼620兩部分組成，其中壓接翼620內側中部設有可以破壞鋁電線表面氧化膜的鋸齒狀結構22，壓接翼620前部設置前壓接翼630和前壓接密封脂23，后部設置后壓接翼631、后壓接密封脂24和絕緣固定爪25，壓接后壓接翼620的前壓接翼630、后壓接翼631和鋁電線導體部形成一個密封的整體，在端子被壓按的狀態下從端子壓接力方向看，該端子的前部區域與鋁電線導體部分相對應，而其后部區域與鋁電線的絕緣皮相對應。所述的壓接翼620在壓接方向上受力，前壓接翼630受力卷曲，在壓接模具的束縛下，前壓接翼630緊實卷曲，保證端子與鋁電線的保持力，同時前壓接密封脂23充實縫隙，隔絕空氣，避免鋁電線氧化腐蝕。所述的壓接翼620在壓接方向上受力，后壓接翼631受力卷曲，在壓接模具的束縛下，后壓接翼631緊實包裹鋁電線絕緣皮，絕緣皮固定爪25嵌入絕緣皮，保證端子與鋁電線的保持力，同時后壓接密封脂24充實縫隙，隔絕空氣，避免鋁電線氧化腐蝕。所述的壓接翼620在壓接方向上受力，鋸齒狀結構22受力卷曲，壓接過程中，鋸齒結構22破壞氧化層，與暴露在下面的純鋁充分接觸，利用鋁和銅能形成合金的原理，接觸表面的晶格結構表明兩種材質已經相互滲透。所述的壓接翼620的末端具有坡度，避免在鋁線上形成切口。本專利技術的另一目的在于提供一種壓接鋁電線的壓接方法，將具有由前、后密封脂23、24構成的壓接鋁電線被覆部和鋁電線被覆部壓接用壓接翼620，并具有破壞鋁電線的表面氧化膜的鋁電線導電用壓接翼620和保持鋁電線導體部的鋁電線保持用壓接翼的端子壓接到鋁電線上時，在鋁電線導電用壓接翼620和鋁電線保持用壓接翼620被壓接到鋁電線上的狀態下，從端子壓接方向看，以破壞鋁電線的表面氧化膜的鋁電線導電用壓接翼620的前壓接翼630和鋸齒狀結構22保持鋁電線導體部，鋁電線保持用壓接翼620的后壓接翼631壓接到鋁電線絕緣皮上，從而制造壓接該端子的鋁電線。本專利技術的又一目的在于提供一種壓接鋁電線的壓接方法，將具有由前、后密封脂23、24構成的壓接鋁電線被覆部和鋁電線被覆部壓接用壓接翼620，并具有前后的高低不同的導體壓接用壓接翼的端子壓接到鋁電線時；在鄰接與壓接翼的位置上形成了導體壓接用壓接翼，該導體壓接翼采用的是在壓接端子前的高度是向離開壓接翼的方向高起來的傾斜結構，將該端子壓接到鋁電線上時，低高度部分淺進入鋁電線進行壓接來保持鋁電線導體部，高高度部分深進入鋁電線進行壓接來破壞鋁電線的表面氧化膜，使與構成鋁電線的各芯線的接觸程度和壓縮率的差異，均在鋁電線的端子豎直方向，這樣將該端子壓接到鋁電線上，來制造壓接該端子的鋁電線。本專利技術的有益效果在于：本專利技術的端子結構將端子壓接到鋁線時，不受環境變化的影響，能維持連接部的電氣特性的對鋁電線的端子壓接結構。由端子主體和壓接翼兩部分組成，其中壓接翼的鋸齒狀結構可以破壞鋁電線表面氧化膜，壓接后壓接翼前壓接翼、后壓接翼和鋁電線導體部形成一個相對密封的整體，前壓接密封脂和后壓接密封脂起到隔絕空氣的作用，防止鋁線氧化。在端子被壓按的狀態下從端子壓接力方向看時，該端子的前部區域與鋁電線導體相對應，而其后部區域與鋁電線的絕緣皮相對應。鋁電線的端子壓接結構是在由多個鋁絞合線和包覆該絞合線的被覆部構成的鋁電線上直接壓接端子，對于鋁電線的端子壓接結構，端子具有壓接于鋁電線導體部的壓接翼，利用壓接翼直接壓接鋁電線導體部時的壓縮率，以壓接后鋁電線導體截面積/壓縮前的鋁電線導體部截面積的比例表示，范圍在5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓接鋁電線的端子，其特征在于：由端子主體（610）和壓接翼（620）兩部分組成，其中壓接翼（620）內側中部設有可以破壞鋁電線表面氧化膜的鋸齒狀結構（22），壓接翼（620）前部設置前壓接翼（630）和前壓接密封脂（23），后部設置后壓接翼（631）、后壓接密封脂（24）和絕緣固定爪（25），壓接后壓接翼（620）的前壓接翼（630）、后壓接翼（631）和鋁電線導體部形成一個密封的整體，在端子被壓按的狀態下從端子壓接力方向看，該端子的前部區域與鋁電線導體部分相對應，而其后部區域與鋁電線的絕緣皮相對應。

【技術特征摘要】
1.一種壓接鋁電線的端子，其特征在于：由端子主體（610）和壓接翼（620）兩部分組成，其中壓接翼（620）內側中部設有可以破壞鋁電線表面氧化膜的鋸齒狀結構（22），壓接翼（620）前部設置前壓接翼（630）和前壓接密封脂（23），后部設置后壓接翼（631）、后壓接密封脂（24）和絕緣固定爪（25），壓接后壓接翼（620）的前壓接翼（630）、后壓接翼（631）和鋁電線導體部形成一個密封的整體，在端子被壓按的狀態下從端子壓接力方向看，該端子的前部區域與鋁電線導體部分相對應，而其后部區域與鋁電線的絕緣皮相對應。2.根據權利要求1所述的壓接鋁電線的端子，其特征在于：所述的壓接翼（620）在壓接方向上受力，前壓接翼（630）受力卷曲，在壓接模具的束縛下，前壓接翼（630）緊實卷曲，保證端子與鋁電線的保持力，同時前壓接密封脂（23）充實縫隙，隔絕空氣，避免鋁電線氧化腐蝕。3.根據權利要求1所述的壓接鋁電線的端子，其特征在于：所述的壓接翼（620）在壓接方向上受力，后壓接翼（631）受力卷曲，在壓接模具的束縛下，后壓接翼（631）緊實包裹鋁電線絕緣皮，絕緣皮固定爪（25）嵌入絕緣皮，保證端子與鋁電線的保持力，同時后壓接密封脂（24）充實縫隙，隔絕空氣，避免鋁電線氧化腐蝕。4.根據權利要求1所述的壓接鋁電線的端子，其特征在于：所述的壓接翼（620）在壓接方向上受力，鋸齒狀結構（22）受力卷曲，壓接過程中，鋸齒結構（22）破壞氧化層，與暴露在下面的純鋁充分接觸，利用鋁和銅能形成合金的原理，接觸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜春峰，
申請(專利權)人：長春一汽富晟李爾汽車電器電子有限公司，
類型：發明
國別省市：吉林;22