Análise técnica detalhada da crimpagem de chicotes elétricos: processos essenciais para terminais tubulares e anéis de blindagem.

Análise técnica detalhada da crimpagem de chicotes elétricos: processos essenciais para terminais tubulares e anéis de blindagem.

Os terminais são componentes críticos em chicotes elétricos, permitindo conexões elétricas e transmitindo corrente e sinais. A qualidade de suas junções crimpadas determina diretamente a confiabilidade, durabilidade e segurança do chicote. Com base no projeto estrutural, os terminais são classificados principalmente em duas categorias: de barril aberto (ou estilo aberto) e de barril fechado (tubular). Os terminais de barril aberto são predominantemente usados ​​em chicotes convencionais de baixa tensão, onde o processo de crimpagem é bem estabelecido e consolidado. Em contrapartida, os terminais de barril fechado, que se beneficiam de sua estrutura totalmente fechada, a qual proporciona resistência mecânica superior, vedação aprimorada e maior resistência à vibração, tornaram-se a principal escolha para chicotes de alta tensão em veículos de novas energias. Concomitantemente, para atender aos rigorosos requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC) de sistemas de alta tensão, a crimpagem de anéis de blindagem também se tornou um processo de fabricação essencial para chicotes de alta tensão. Este artigo tem como objetivo fornecer uma análise detalhada dos principais métodos de crimpagem para terminais tubulares e anéis de blindagem em chicotes de alta tensão, oferecendo orientação profissional para a seleção do processo e o controle de qualidade.

I. Explicação detalhada dos métodos de crimpagem de terminais tubulares (de barril fechado)

A crimpagem de terminais tubulares visa criar uma conexão permanente, robusta e eletricamente otimizada entre a parede do terminal e os fios condutores por meio de deformação plástica controlada. Os principais critérios de avaliação para essas crimpagens incluem análise da seção transversal (avaliando a taxa de preenchimento da deformação dos fios, a altura da rebarba, a largura da crimpagem, etc.) e testes mecânicos de força de tração.

1. Crimpagem hexagonal

• Princípio e aplicaçãoEste método aplica pressão uniforme em seis direções radiais através de uma matriz de precisão, fazendo com que o terminal circular se contraia uniformemente ao redor do condutor. É adequado principalmente para condutores de grande seção transversal de 8 mm² ou mais, exigindo uma excelente correspondência entre a área da seção transversal do condutor e o diâmetro interno do terminal.

• Pontos-chave do processoA ação de crimpagem deve ser uniforme e controlada, normalmente executada usando equipamentos hidráulicos Para evitar microfissuras no terminal causadas por tensão excessiva instantânea, o desenvolvimento de protótipos geralmente utiliza prensas hidráulicas hexagonais de troca rápida, enquanto a produção em massa emprega máquinas de crimpagem hidráulicas automatizadas especializadas. A seção transversal resultante é um hexágono regular com excelente preenchimento dos fios e uma grande área condutora efetiva.

• VantagensDistribuição uniforme de tensão, alta resistência mecânica no ponto de conexão, baixa resistência elétrica e confiabilidade ideal a longo prazo.

2. Crimpagem hexagonal de dois pontos

• Princípio e aplicaçãoEste método baseia-se na crimpagem hexagonal, adicionando dois pontos de pressão adicionais e mais profundos na região central da zona de crimpagem. É projetado para condutores de 8 mm² e acima onde a área da seção transversal do condutor é ligeiramente menor que o diâmetro interno do terminal.

• Pontos-chave do processoOs dois pontos de pressão centrais induzem maior deformação localizada, garantindo contato íntimo entre os fios e a parede do terminal, mesmo na presença de pequenas folgas. Este processo exige alta precisão e estabilidade do equipamento de crimpagem, sendo que máquinas importadas de alta tecnologia costumam oferecer uma vantagem. Atualmente, devido ao aprimoramento contínuo das normas nacionais para chicotes de alta tensão, este método é amplamente adotado por sua excelente adaptabilidade.

• VantagensMaior tolerância às folgas de acoplamento entre o fio e o terminal, proporcionando um desempenho de contato elétrico estável e, ao mesmo tempo, mantendo a força de tração necessária.
  
  
  

3. Crimpagem do tipo MW

• Princípio e aplicaçãoUma variante otimizada da crimpagem hexagonal de dois pontos, onde a forma final crimpada se assemelha a uma combinação das letras "M" e "W". É aplicada a condutores de 8 mm² e acima com uma área de seção transversal ligeiramente menor que o diâmetro interno do terminal.

• Pontos-chave do processoA crimpagem do tipo MW utiliza um design de matriz exclusivo para promover um fluxo de metal mais favorável. Ela proporciona uma crimpagem de alta resistência, controlando melhor a deformação do terminal e minimizando áreas de endurecimento excessivo por trabalho. A qualidade da seção transversal é superior, com incorporação uniforme dos filamentos. Este processo avançado é altamente conceituado para crimpagem de terminais de alta tensão e grande seção transversal e é respaldado por patentes relevantes.

• VantagensCombina alta resistência mecânica com excelentes propriedades de conexão elétrica, representando uma solução ideal que equilibra confiabilidade e facilidade de fabricação.

4. Crimpagem de quatro pontos

• Princípio e aplicaçãoA compressão é aplicada a partir de quatro direções perpendiculares. Este método é normalmente usado para condutores de seção transversal pequena a média de 6 mm² ou menos, onde o fio e o terminal se encaixam bem.

• Pontos-chave do processoGeralmente utilizado para conexões de fios de 3 mm², 4 mm² e 6 mm². O fio deve ser inserido no terminal antes da crimpagem, e deve-se ter cuidado para evitar que o terminal se solte durante o manuseio. O equipamento é relativamente padronizado e oferece alta eficiência.

• VantagensUm processo simples, consolidado e com boa relação custo-benefício, que oferece uma solução confiável e econômica para fios de pequena seção transversal.

II. Explicação detalhada dos métodos de crimpagem de anéis de blindagem

O objetivo da crimpagem do anel de blindagem é estabelecer uma conexão elétrica de baixa resistência e alta força entre a camada de blindagem trançada do cabo e a carcaça do conector, criando assim um caminho contínuo de blindagem eletromagnética. As principais métricas de desempenho são a resistência à tração da conexão da camada de blindagem e sua resistência elétrica.

1. Camada de blindagem com crimpagem hexagonal

• Princípio e aplicaçãoIsso envolve a compressão hexagonal uniforme do anel de blindagem, fazendo com que ele prenda firmemente a camada de blindagem trançada interna e o núcleo do cabo. É adequado para condutores. acima de 3 mm² Em cenários onde a camada de blindagem, o isolamento e o diâmetro interno do anel de blindagem se encaixam perfeitamente, com folga mínima.

• Pontos-chave do processoA força de crimpagem deve ser controlada com precisão para garantir que a camada de blindagem seja compactada com segurança, sem ser rompida. Este é o método de crimpagem de anéis de blindagem mais fundamental e amplamente utilizado.

• VantagensProporciona uma conexão uniforme e confiável com boa estabilidade do processo.

2. Camada de blindagem hexagonal com crimpagem em dois pontos

• Princípio e aplicaçãoEste método adiciona dois pontos de pressão centrais à crimpagem hexagonal padrão. É usado principalmente para condutores. acima de 8 mm²ou quando existe um espaço ligeiramente maior entre a camada de blindagem, o isolamento e o diâmetro interno do anel de blindagem.

• Pontos-chave do processoOs pontos de pressão adicionais compensam eficazmente as folgas, garantindo que as camadas de blindagem soltas ou espessas sejam adequadamente comprimidas. O número e a disposição desses pontos requerem otimização com base no comprimento do anel de blindagem e no projeto específico.

• VantagensOferece maior adaptabilidade às variações de encaixe dos componentes e pode lidar eficazmente com configurações de camadas de blindagem mais complexas.

3. Crimpagem de seis pontos da camada de proteção

• Princípio e aplicaçãoEssa técnica emprega seis pontos de pressão independentes e discretos para crimpagem. É normalmente usada para cabos de grande seção transversal. 10 mm² e acimaou em casos de lacunas ou incompatibilidades significativas entre os componentes.

• Pontos-chave do processoEste método impõe exigências extremamente elevadas ao resistência do material do anel de proteção. Os pontos de pressão discretos criam áreas de concentração de tensão desigual. Se o material for excessivamente quebradiço, as fissuras podem iniciar-se facilmente nas bordas dos pontos de pressão ou entre eles, levando à falha da proteção. Protocolos rigorosos de seleção de materiais e inspeção de fissuras são essenciais durante o desenvolvimento do processo.

• VantagensOferece uma solução viável de conexão de alta resistência para componentes incompatíveis, mas requer um controle extremamente rigoroso sobre os materiais e os parâmetros do processo.

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III. Resumo e Perspectivas Futuras

Na produção de chicotes elétricos de alta tensão, a crimpagem de terminais e anéis de blindagem é definida como Características críticas do processoA qualidade dos terminais está diretamente ligada à segurança e ao desempenho de todo o sistema elétrico do veículo. Durante o desenvolvimento prático do processo, os engenheiros de crimpagem devem realizar uma análise sistemática:

• Análise de compatibilidadeRealizar um estudo aprofundado da estrutura do terminal do conector/anel de blindagem, dos materiais (por exemplo, grau da liga de cobre, tipo de revestimento) e da sua compatibilidade com o fio especificado (secção transversal, ordem dos filamentos, densidade da blindagem).

• Desenvolvimento de moldes personalizadosCom base nos resultados da análise, forneça especificações técnicas precisas aos fornecedores de moldes. Estas devem incluir o tipo de crimpagem, as dimensões transversais desejadas, as principais tolerâncias dimensionais, etc., em vez de simplesmente fornecer amostras físicas.

• Validação e monitoramento de processosValidar de forma abrangente a qualidade da crimpagem através de Análise transversal, testes de desempenho mecânico (força de tração), testes de desempenho elétrico (queda de tensão/resistência de contato)e os testes de resistência ambiental necessários (vibração, ciclos térmicos e de umidade). Rigoroso Controle Estatístico de Processo (CEP) Deve ser implementado durante a produção em massa.

Olhando para o futuro, à medida que as tensões de operação das plataformas de alta tensão aumentam e as cargas de corrente crescem, as exigências quanto à capacidade de condução de corrente, resistência à corrosão por atrito e confiabilidade a longo prazo das conexões crimpadas aumentarão ainda mais. Novas tecnologias de união, como Soldagem ultrassônica e soldagem a laser podem complementar os processos tradicionais de crimpagem. Simultaneamente, os métodos digitais de controle de qualidade, incluindo inspeção de seção transversal online em tempo real baseada em visão computacional e monitoramento da curva força-deslocamento do processo de crimpagemAs técnicas de crimpagem estão prestes a se tornar tendências tecnológicas essenciais para garantir conexões seguras em chicotes de alta tensão. Em última análise, a seleção de um método de crimpagem deve ser baseada em uma avaliação abrangente dos requisitos do produto, custo, capacidade de produção e riscos de qualidade, com o objetivo fundamental de alcançar o equilíbrio ideal entre desempenho elétrico, resistência mecânica e confiabilidade a longo prazo.