Autóipari nagyfeszültségű kábelköteg krimpelési folyamata

1. Az autók nagyfeszültségű kábelkötegének csatlakoztatási módja

Általánosságban elmondható, hogy az autók kábelköteg-kábeleinek és csatlakozókapcsainak csatlakoztatásának három fő módja van: hegesztés, krimpelés és mechanikus csatlakozás, amint az 1. ábrán látható. A hegesztési módszer főként ónforrasztásos csatlakozást alkalmaz, amely alkalmas gépjárművezetékek csatlakoztatására és összeszerelésére. kis tételű és kis kábelkeresztmetszetű kábelkötegek; Hosszú élettartamú és tömeges feldolgozásra alkalmas, de a csatlakoztatáshoz és összeszereléshez présszerszámok használata szükséges; A mechanikus csatlakozási módszer főként kötőelemeket használ a csatlakozókapocs és a kábel szoros összekapcsolására és rögzítésére, az összeszerelés pedig viszonylag bonyolult és tömeggyártásra nem alkalmas.

Jelenleg a külföldi autók kábelköteg-kábelei és csatlakozókapcsai általában krimpeléssel vannak összekötve, és a csatlakozási technológia nagyon stabil és megbízható. Hazámban azonban az autók kábelkötegeinek gyártása még fejlesztési szakaszban van, különösen az autókábelek megbízható csatlakoztatási folyamatának technológiáját még nem sikerült teljesen elsajátítani. Az autók kábelkötegeinek bekötése és összeszerelése terén szerzett hosszú távú tapasztalatok szerint a három csatlakozási mód közül a hegesztés, a krimpelés és a mechanikus csatlakoztatás közül a krimpelés a leginkább alkalmazható, a csatlakozás gyors, megbízható, szilárd, hosszú életet. Tömegfeldolgozásra alkalmas. A krimpelési technológia kutatása a legfontosabb az autók nagyfeszültségű kábelköteg-kábeleinek és csatlakozókapcsainak megbízható csatlakoztatása szempontjából.

2 Az autók nagyfeszültségű kábelkötegének krimpelési folyamata

kép

Az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg által továbbított névleges áram nagy, akár több száz ampert is elérhet, így a kiválasztott kábel átmérője is viszonylag nagy, ami magasabb követelményeket támaszt a kábel és a csatlakozó terminál krimpelési minőségével szemben. Annak biztosítása érdekében, hogy a kábel és a csatlakozókapocs jó minőségű legyen a préselés és meghúzás után, valamint hogy biztosítsuk az autók nagyfeszültségének elektromos tulajdonságait (például névleges áram) és mechanikai tulajdonságait (például lehúzási erő). kábelköteg a krimpelés után megfelel a követelményeknek, a következő a krimpelési folyamat. Elemezzük a kábel- és csatlakozókapcsok krimpelési minőségét befolyásoló fő tényezőket (beleértve a kapocsszerkezetet, a krimpelési módot, a krimpelési magasságot és a krimpelési hosszt).

2.1 A kivezetés szerkezete és a krimpelési módszer

Jelenleg az autók nagyfeszültségű kábelkötegének általánosan használt csatlakozókapocs-szerkezete a 2. ábrán látható. A kapocsszerkezet érintkezőszakaszra, középső szakaszra és krimpelő szakaszra osztható. Az érintkező szakasz a csatlakozó csatlakoztatásának, az elektromos teljesítmény és jelek átvitelének biztosítására szolgál; a középső szakasz az érintkező szakasz és a krimpelő szakasz közötti befogadó terület, amely biztosítja, hogy az érintkező szakasz és maga ne deformálódjon a préselési folyamat során, és egyben szerepet játszik a pozicionálásban. Ha a deformáció a krimpelési folyamat során bekövetkezik, az súlyosan befolyásolja az autó kábelkötegének teljesítményét; a krimpelő szakasz a csatlakozó terminál és a kábel érintkezési felületének külső erő hatására történő összekapcsolására szolgál, minősége közvetlenül befolyásolja az autó kábelköteg elektromos vezetőképességét, lehúzó erejét stb. Megjelenési 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). Az egyszerűen támasztott gerendák erőelmélete szerint az L/2 krimpelési szakaszon a legnagyobb a hajlítónyomaték, ami eltérő krimpelési magasságokat eredményez (vagyis a csatlakozókapocs krimpelt részének keresztmetszeti magasságát és a kapocs utáni kapcsot). a kábel préselve van), amitől eltérő a krimpelési magasság. A csatlakozás utáni valós érintkezési terület csak egy nagyon kis rész, ami csak a vonali érintkezésnek felel meg. Ez súlyosan befolyásolja az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg elektromos és mechanikai tulajdonságait, amelyek nagy kábel-keresztmetszetűek, nagy szakítószilárdságigényűek és hosszú krimpelési hosszt (azaz a csatlakozó kapcsa és a kábel érintkezési hosszát a krimpelés után) illetően.

Annak érdekében, hogy az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg elektromos és mechanikai tulajdonságait a krimpelés után biztosítsuk, és elkerüljük az egyszeri préselési eljárás során a különböző krimpelési magasságok miatt túl kicsi érintkezési felületet, az optimalizált kialakítást követően, az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg-csatlakozók kapcsai szegmentált kapcsokat használnak. , szerkezetét pedig a ábra mutatja A szegmentált kapocs és a kábel szegmentált krimpelési módszerrel préselődik. Ezzel a krimpelési módszerrel csökkenthető az eredeti krimpelési hossz, és megtakarítható a tervezési hely a két szakasz egymás utáni krimpelésével. Lehúzási erő és vezetőképesség követelményei.

A végeselemes módszerrel szimulálják és elemzik a hagyományos zárt csövű kapocs krimpelő szakasz és az optimálisan megtervezett szegmentált kapocs krimpelő szakasz elmozdulását, ha a krimpelőszakaszra ugyanaz az erő hat. A szimulációs analízis eredményeit az 5. ábra mutatja be. Látható, hogy ugyanazon külső erő hatására a hagyományos zárt csöves kapocs krimpelési szakasza íves, és az elmozdulás a proximális 1/2-én a legnagyobb. végfelület, amely a kábel és az érintkező terminál közötti préselési érintkezési felület; A típuskapocs krimpelő szakasza dob alakú, és két helyen van a legnagyobb elmozdulás. A két krimpelő szakasz középső lépésénél a deformáció viszonylag kicsi. A szimulációs krimpelési folyamat során a kábel és a kapocs érintkezési felülete nagyobb, a középső magassága magasabb. A két alacsony krimpelő szakasz formája szögletes formát alkot, ami erősíti a kábel és az érintkezőkapocs közötti kapcsolatot.

2.2 Krimpelés magassága és hossz

Az autók nagyfeszültségű kábelkötegének elektromos és mechanikai tulajdonságainak biztosítása érdekében a krimpelés után az ésszerű kapocsszerkezet és krimpelési módszer alkalmazása mellett a tényleges krimpelési folyamatban az érintkezőkapcsok krimpelési magasságát és krimpelési hosszát is meg kell adni. biztosítva legyen.

Ha a krimpelési magasság túl magas, könnyen túl sok üreg keletkezhet a krimpelési területen, aminek következtében nem lesz elegendő érintkezési felület a kábel és a csatlakozókapocs fémvezetője között, ami nem tudja teljesíteni az autóipari nagy- feszültségű kábelköteg (azaz a terminál és a terminál egymással össze van kötve). kábelvisszatartó erő), lehúzási erő és elektromos vezetőképesség, és még a krimpelési kapocs rendellenes működési állapotához is vezethet; ha a krimpelési magasság túl alacsony, könnyen eltörheti a kábelmagot vagy a fémvezetőt a krimpelési területen, amely nincs összhangban az autó kábelkötegével. krimpelési követelmények. Ezért szigorúan ellenőrizni kell a kábel és a csatlakozó kivezetésének krimpelési magasságát. A csatlakozókapcsokat gyakran pontnyomással, korlátozó nyomással és más módszerekkel préselik. Általában a pontszerű krimpelés krimpelési mélysége d/2 (d a kapocs külső átmérője). Jelenleg, bár a kábel és a terminál közötti összes rés összenyomható, a nyomógödör túl mély, ami könnyen a kábelmag túlzott deformációjához vezet. , éles szögbe préselődik, ami az elektromos mező csúcshatását eredményezi, sőt súlyos esetekben a kábelmag is eltörik, ami rossz elektromos folytonosságot és az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg vezetőképességét eredményezi. Általában a határoló nyomás préselési mélysége d/3. Ekkor, bár a kompressziós deformáció viszonylag egyenletes, először a külső réteg deformálódik a kábel rézhuzalmagjának összenyomásakor, míg a belső réteg alapvetően feszültségmentes, és gyakran előfordul a külső tömítettség és a belső lazaság jelensége. , bizonyos hatással van az elektromos vezetőképességére.

Tekintettel a pontnyomásos módszer és a szorítónyomásos módszer hiányosságaira, az optimalizált kialakítás után a szorítónyomás és a pontnyomásos krimpelési módszer kombinációjának alkalmazása javasolt a krimpelési mélység 0.4d értékre történő szabályozására. , hogy hatékonyan összenyomja a kivezetéseket és a kábeleket. Ha a krimpelési hossz túl hosszú, a préselési erő túl nagy lesz, és ezzel egyidejűleg az anyag elpazarolódik, így a krimpelési terület szerkezeti kihasználtsága alacsony lesz; A nagyfeszültségű kábelkötegekhez szükséges krimpelési szilárdság (azaz a kivezetésnek a kábelhez tartó ereje) szintén túl alacsony elektromos vezetőképességet eredményez. Ezért szigorúan ellenőrizni kell a kábel és a csatlakozó terminál krimpelési hosszát. Általában az La krimpelési hossz számítási képlete a következő:

Ahol: FT a megfelelő kivezetés húzóereje, azaz a különböző méretű kábelek lehúzási ereje (a szabványos követelményeket az 1. táblázat mutatja); Fz a kapocs és a kábel érintkezési felületén fellépő súrlódási erő; R a kábel sugara a krimpelés után.

1. táblázat Különböző méretű kábelek lehúzási erejére vonatkozó szabványkövetelmények

2.3 Krimpelési teljesítményteszt

Annak érdekében, hogy jobban megértsük a préselési technológiában a kapocsszerkezet, a krimpelési módszer, a krimpelési magasság és a krimpelési hossz befolyását az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg elektromos és mechanikai tulajdonságaira a préselés után, az autóipari kábelköteg névleges árammal. 200 A (kiválasztva A kábel keresztmetszete 25mm2, a maximális átmenő áram 300A) példaként, és a megfelelő autóipari nagyfeszültségű kábelköteg krimpelési teljesítményének kísérleti kutatását végzik. A 2. táblázat bemutatja az egyes autóipari nagyfeszültségű kábelköteg mintákhoz használt krimpelési eljárást az autók nagyfeszültségű kábelkötegének krimpelési teljesítménytesztjében. Az 1. minta a hagyományos krimpelési eljárást alkalmazza, a 2. minta pedig az optimalizált kapocsszerkezetet és krimpelési eljárást. Csatlakozási módszer, krimpelési hossz és hagyományos krimpelési magasság, a 3. minta az optimálisan megtervezett kapocsszerkezetet, a krimpelési módszert, a krimpelési magasságot és a krimpelési hosszt alkalmazza. Az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg krimpelési teljesítményének vizsgálati eredményeit a 6. ábra mutatja. Látható, hogy a 3. minta elektromos és mechanikai tulajdonságai a legjobbak. Ez azt mutatja, hogy a krimpelési folyamat optimalizált kialakítása kiváló minőséget és nagy teljesítményt biztosít az autóipari nagyfeszültségű kábelkötegek krimpelése után.

2. táblázat Az egyes autóipari nagyfeszültségű kábelköteg-mintákhoz használt krimpelési technológia

3. Következtetés

Az autóipari nagyfeszültségű kábelkötegek teljesítménykövetelményeiből és használati jellemzőiből kiindulva ez a cikk elemzi azokat a főbb tényezőket (kapocsszerkezet, krimpelési módszer, krimpelési magasság és krimpelési hossz), amelyek befolyásolják a kábelek és csatlakozókapcsok krimpelési minőségét a krimpelési folyamat során. és a javasolt optimalizálási tervezési javaslatokat. A megfelelő autók nagyfeszültségű vezetékköteg krimpelési teljesítménytesztje révén igazolják, hogy a szegmentált krimpelés jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a teljes szakasz krimpelése, és a szorítónyomást és a pontnyomást kombináló krimpelési módszert használják a krimpelési magasság ésszerű szabályozására. hosszúság az autóipari nagyfeszültségű kábelköteg jobb mechanikai és elektromos teljesítményének biztosítása érdekében.