汽车线束端子压接可靠性测试与质量控制
汽车线束系统的可靠性质量控制主要在于端子压接。本文主要介绍下汽车线束端子压接可靠性测试与质量控制,以下为正文。
汽车在日常行驶中,会经历各种复杂路况和环境变化,比如高温、低温、潮湿、剧烈震动等。这些因素都会对线束端子的压接造成考验。如果压接不可靠,端子和导线之间的连接就可能松动,电阻增大,进而导致发热、接触不良等问题。所以,进行可靠性测试,就是为了提前发现潜在隐患,确保线束在各种恶劣条件下都能稳定工作。
1 什么是端子压接
电线的端子压接主要保证导通的功能,导线和端子间有效的信号传递、机械和电气的可靠连接有赖于稳定有效的端子压接才能够实施。
通过压接模的钳口把铜线和端子结合在一起的过程,如下图所示。
端子压接合格的必要条件包括:
1) 端子整体没有严重的变形,端子头部与单线保持平行;
2)端子两侧的金属片正常弹起,保证在插入插头后不被拔出;
3)在单线压接后线芯仅露出 0.3~1.0 mm;
4) 端子头形状不得破坏;
5)电线绝缘部分被翼片紧密包裹,但不能露出电线绝缘皮的线芯。
其中,任何一个条件不符合要求则认为不合格。电线端子在压接过程中,原材料的质量以及压接机器的调试不符合要求都会造成压接的端子不合格,进而降低整个产品的可靠性。
2 端子压接可靠性试验
端子压接可靠性验证流程如如下:
2.1 外观检测
在进行测试之前都需要先看外观,确保符合要求。
别觉得外观检查简单,其实这里面门道不少。用肉眼或者借助放大镜等工具,仔细观察压接部位的外观。合格的压接,端子应该紧密包裹导线,没有明显的变形、裂缝,绝缘层也不能有破损。要是发现端子有歪扭、压痕过深或过浅等情况,都可能影响压接可靠性。
2.2 拉力测试
拉力测试是最基础也很重要的一项测试。通过专业设备,沿着导线轴向方向对压接好的端子施加拉力,看看在多大的拉力下,端子会和导线分离。一般来说,不同规格的线束都有对应的拉力标准,只有达到标准,才能说明压接的牢固程度合格。
SAE/USCAR-21中对端子拉力的要求如下所示:
线束工程师微信公众号提供该标准(包括中文翻译版)的下载,关键词 USCAR21
2.3 端子切片试验
压接高度的确定必须进行剖切面检验,并且通过分析才可以确定规范的压接高度。下图展示出不同压接高度的剖面切面图。
- 从图 a 可以发现,压接后两边的翼片之间存在差距,属于没有压接紧密的情况,这种情况容易导致电线表面氧化,进而导致端子的接触受到影响,因此压接高度为 1.7 mm 必须被排除。
- 从图 b 可以发现,压接图形符合要求,压接后两边的翼片之间贴合没有缝隙,压接底部毛刺较小,因此应力较小,压接高度为 1.73 mm 合格。
- 从图 c 可以发现,压接后两边的翼片变形且翼片贴合,没有缝隙漏出线芯,压接底部没有毛刺,导线的导电性较好,因此压接高度为 1.75 mm 合格。
- 从图 d 可以发现,压接后左右翼片有微小的缝隙,并且端子底部毛刺不对称。此种剖面图可能有安全隐患,在压接高度中不是推荐的压接高度。
- 从图 e 可以发现,有部分电线没有变形,压接后有空隙,这样容易产生接触不良或达不到拉脱力的要求。这种缺陷主要因为端子质量不良造成翼片不对称,如果压接模具磨损或模具调试不合适,也会出现两边底部不对称的问题,所以判定为不符合标准,不能作为可接受的压接高度。
2.4 压接电阻与电压降测试
不同于QC T29106,USCAR21里面在4.1测试标准概述中开头已经说明,只是对大于6平方的电线使用电压降进行测试,而对于6平方及以下的导线端子压接测试的是压接电阻。
翻译一下:……(注意:使用4.5.3节干电阻测试方法测试端子和>6mm2导线压接电阻的方法已更改为4.5.6节电压降测试方法以获得更准确的测试精度。)
≤6方的干电阻测量方法
测试步骤:
- 根据4.2节要求对样品进行目视检查。
- 确保测量样品完全干燥,没有清洗液或水对样品造成腐蚀。
- 尽量减少样品移动,以减少因移动造成对测量值的影响。
- 测量和记录三个焊接样品的电阻值并计算平均值。测量位置在位于芯线压接区后边缘75±3mm的导线处。
- 测量和记录导线测量点B和C之间的电阻,C位于芯线压接区前面的端子处(图4.5.3.4)。如果塑线压接翼未碰触芯线,电压表正极可以接在塑线压接翼。
- 计算和记录压接电阻。压接电阻等于第5步测量的总电阻,减去第4步测量的基准样品的电阻平均值。
>6方的电压降测试方法
测试步骤:
- 按照4.2节进行目视检查
- 根据表4.5.6.4-2和导线尺寸在图4.5.6.2的A点和D点间加载电流。
- 在样品加载电流后等待温度达到稳定。
- 测量和记录3个待扣除样品电压降。测量点位于压接翼后边缘75 ± 3 mm 处。这3个样品的平均电压降将用于第6步。(如果样品连接进串连电路,焊锡样品和其他样品一起进行测试)。
- 测量和记录每个样品端子和导线测量点B和C之间的电压降。
- 计算并记录导线压接处的电压降:压接电压降等于第5步测量的整个样品的电压降,减去第4步测量的3个“待扣除”电压降平均值。
线束端子压接可靠性测试与质量控制是保障汽车线束质量的关键环节。只有做好这些工作,才能让汽车的电气系统稳定可靠,为我们的出行保驾护航。