תהליך כיווץ רתמת חיווט במתח גבוה לרכב

1. שיטת חיבור של רתמת חיווט במתח גבוה לרכב

באופן כללי, ישנן שלוש דרכים עיקריות לחיבור כבלי רתמת חיווט רכב ומסופי מחברים: ריתוך, כיווץ וחיבור מכני, כפי שמוצג באיור 1. שיטת הריתוך מאמצת בעיקר חיבור הלחמת פח, המתאים לחיבור והרכבה של חיווט רכב. רתמות עם קבוצות קטנות ושטח חתך כבלים קטן; יש לו חיי שירות ארוכים והוא מתאים לעיבוד המוני, אך דורש שימוש במות כיווץ כדי להשיג חיבור והרכבה; שיטת החיבור המכאנית משתמשת בעיקר במחברים כדי לשלב ולתקן בחוזקה את מסוף המחבר והכבל, וההרכבה מסובכת יחסית ואינה מתאימה לייצור המוני.

כיום, כבלי רתמת חיווט לרכב זר ומסופי מחברים מחוברים בדרך כלל על ידי כיווץ, וטכנולוגיית החיבור יציבה ואמינה מאוד. עם זאת, הייצור של רתמות חיווט לרכב במדינה שלי עדיין בשלב הפיתוח, במיוחד טכנולוגיית תהליך החיבור האמינה של רתמות חיווט לרכב עדיין לא הושגה שליטה מלאה. על פי הניסיון רב הטווח בחיבור והרכבה של רתמות חיווט לרכב, בין שלוש שיטות החיבור של ריתוך, כיווץ וחיבור מכני, שיטת הכיווץ היא היעילה ביותר, והחיבור מהיר, אמין, יציב ובעל חיים ארוכים. זה מתאים לעיבוד המוני. המחקר על טכנולוגיית כיווץ הוא החשוב ביותר לחיבור אמין של כבלי רתמת חיווט במתח גבוה לרכב ומסופי מחברים.

2 תהליך הכיווץ של רתמת חיווט במתח גבוה לרכב

תְמוּנָה

הזרם הנקוב המועבר על ידי רתמת המתח הגבוה לרכב הוא גדול, עד כמה מאות אמפר, כך שגם קוטר הכבל שנבחר גדול יחסית, מה שמציב דרישות גבוהות יותר לאיכות הכיווץ של הכבל ושל מסוף המחבר. על מנת להבטיח שהכבל ומסוף המחבר יהיו באיכות גבוהה לאחר כיווץ והידוק, ועל מנת להבטיח שהתכונות החשמליות (כגון זרם נקוב) והתכונות המכניות (כגון כוח משיכה) של המתח הגבוה ברכב רתמת החיווט לאחר כיווץ עומדת בדרישות, להלן תהליך הכיווץ. מנותחים הגורמים העיקריים המשפיעים על איכות הכיווץ של מסופי הכבלים והמחברים (כולל מבנה המסוף, שיטת הכיווץ, גובה ההתכווצות ואורך ההתכווצות).

2.1 מבנה מסוף ושיטת כיווץ

נכון לעכשיו, מבנה מסוף המחברים הנפוץ של רתמת חיווט במתח גבוה לרכב מוצג באיור 2. ניתן לחלק את מבנה המסוף לקטע מגע, קטע אמצעי וקטע כיווץ. קטע המגע משמש להבטחת החיבור של המחבר, העברת הספק החשמלי והאותות; החלק האמצעי הוא אזור הקליטה בין מקטע המגע למקטע הכיווץ, מה שמבטיח שחלק המגע והוא עצמו אינם מעוותים במהלך תהליך הכיווץ, ובו זמנית ממלאים תפקיד במיקום. ברגע שהעיוות מתרחש במהלך תהליך הכיווץ, זה ישפיע ברצינות על הביצועים של רתמת החיווט של הרכב; קטע הכיווץ משמש לחיבור משטח המגע של מסוף המחבר והכבל בכוח חיצוני, ואיכותו משפיעה ישירות על המוליכות החשמלית, כוח המשיכה וכו' של רתמת החיווט של הרכב. צורת מראה.

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). על פי תורת הכוח של קורות נתמכות פשוטות, מומנט הכיפוף בקטע הכווץ L/2 הוא הגדול ביותר, וכתוצאה מכך גבהים שונים של לחיצה (כלומר, גובה החתך של החלק המכווץ של מסוף המחבר והמסוף לאחר הכבל מכווץ), מה שהופך את גובה הכיווץ לשונה. אזור המגע האמיתי לאחר החיבור הוא רק חלק קטן מאוד, שמקביל רק למגע קו. הדבר משפיע ברצינות על המאפיינים החשמליים והמכניים של רתמות חיווט במתח גבוה לרכב עם שטח חתך כבל גדול, דרישות ביצועי מתיחה גבוהות ואורך כיווץ ארוך (כלומר, אורך המגע בין מסוף המחבר לכבל לאחר כיווץ).

על מנת להבטיח את המאפיינים החשמליים והמכניים של רתמת המתח הגבוה לרכב לאחר כיווץ, ולהימנע משטח המגע הקטן מדי עקב גבהי כיווץ שונים בתהליך יציקת כיווץ חד-פעמי, לאחר התכנון האופטימלי, מסופי מחברי רתמת המתח הגבוה לרכב משתמשים במסופים מפולחים. , והמבנה שלו מוצג באיור. הטרמינל המפולח והכבל מכווצים בשיטת כיווץ מפולחים. שיטת כיווץ זו יכולה להפחית את אורך הכיווץ המקורי ולחסוך את שטח העיצוב על ידי כיווץ שני החלקים ברציפות. דרישות כוח משיכה ומוליכות.

שיטת האלמנטים הסופיים משמשת כדי לדמות ולנתח את התזוזה של קטע כיווץ הקצה המסורתי של חבית סגורה וקטע כיווץ הקצה המפולח המעוצב בצורה אופטימלית כאשר אותו כוח מופעל על קטע הכיווץ. תוצאות ניתוח הסימולציה מוצגות באיור 5. ניתן לראות כי לאחר כיווץ על ידי אותו כוח חיצוני, קטע הכיווץ של מסוף הקנה הסגור המסורתי הוא קשתי, והתזוזה היא הגדולה ביותר ב-1/2 מהפרוקסימלי. משטח קצה, שהוא משטח המגע המתכווץ בין הכבל למסוף המגע; קטע הכיווץ של מסוף הסוג הוא בצורת תוף, ויש שני מקומות עם התזוזה הגדולה ביותר. העיוות בשלב האמצעי של שני קטעי הכיווץ קטן יחסית. במהלך תהליך כיווץ הסימולציה, לכבל ולטרמינל יש שטח מגע גדול יותר, והגובה האמצעי גבוה יותר. צורתם של שני חלקי הכיווץ הנמוכים יוצרת צורת דוקרני, המחזקת את החיבור בין הכבל למסוף המגע.

2.2 גובה כיווץ ואורך כיווץ

על מנת להבטיח את התכונות החשמליות והמכניות של רתמת המתח הגבוה לרכב לאחר לחיצה, בנוסף לאימוץ מבנה טרמינל ושיטת כיווץ סבירים, בתהליך הכיווץ בפועל, גובה ההתכווצות ואורך ההתכווצות של מסופי המגע צריכים גם להיות מובטח.

אם גובה הכיווץ גבוה מדי, קל לגרום למרווח ריק מופרז באזור הכיווץ, וכתוצאה מכך שטח מגע לא מספיק בין הכבל למוליך המתכת של מסוף המחבר, שאינו יכול לעמוד בחוזק הכיווץ הנדרש על ידי הרכב הגבוה. רתמת חיווט מתח (כלומר, המסוף והמסוף מחוברים זה לזה). כוח החזקת כבל), כוח משיכה ומוליכות חשמלית, ואף להוביל למצב עבודה לא תקין של מסוף הקרמפ; אם גובה הלחיצה נמוך מדי, קל לשבור את ליבת הכבל או לשבור את מוליך המתכת באזור הלחיצה, שאינו תואם את רתמת החיווט של הרכב. דרישות לחיצה. לכן, יש לשלוט בקפדנות על גובה ההתכווצות של הכבל ושל מסוף המחבר. מסופי מחבר נכוצים לעתים קרובות על ידי לחץ נקודתי, לחץ מוגבל ושיטות אחרות. בדרך כלל, עומק הכיווץ של כיווץ נקודתי הוא d/2 (d הוא הקוטר החיצוני של המסוף). בשלב זה, למרות שניתן לדחוס את כל הפערים בין הכבל למסוף, בור הלחץ עמוק מדי, מה שיוביל בקלות לעיוות מוגזם של ליבת הכבל. , נלחץ לזווית חדה, וכתוצאה מכך אפקט הקצה של השדה החשמלי, ואפילו ליבת הכבל נשברת במקרים חמורים, וכתוצאה מכך המשכיות חשמלית ומוליכות לקויה של רתמת החיווט לרכב במתח גבוה. בדרך כלל, עומק הכיווץ של הלחץ הכלוא הוא d/3. בשלב זה, למרות שעיוות הדחיסה אחיד יחסית, השכבה החיצונית מעוותת לראשונה כאשר ליבת חוט הנחושת של הכבל נדחסת, בעוד שהשכבה הפנימית בעצם לא לחוצה, ולעיתים קרובות מתרחשת התופעה של אטימות חיצונית ורפיון פנימי. , יש השפעה מסוימת על המוליכות החשמלית שלו.

לאור החסרונות של שיטת הלחץ הנקודתי ושיטת הלחץ המגביל, מומלץ להשתמש בשילוב של הלחץ הכלוא ושיטת כיווץ הלחץ הנקודתי לאחר התכנון האופטימלי כדי לשלוט בעומק הלחיצה ל-0.4d , כדי לדחוס ביעילות את המסופים והכבלים. אם אורך הכיווץ ארוך מדי, כוח הכיווץ יהיה גדול מדי, ובמקביל, החומר יתבזבז, כך ששיעור הניצול המבני של אזור הכיווץ יהיה נמוך; חוזק הלחיצה (כלומר, כוח השמירה של המסוף לכבל) הנדרש עבור רתמות חיווט במתח גבוה מביא גם הוא למוליכות חשמלית נמוכה מדי. לכן, יש לשלוט בקפדנות על אורך הלחיצה של הכבל ושל מסוף המחבר. בדרך כלל נוסחת החישוב של אורך הכיווץ La היא:

איפה: FT הוא כוח המשיכה של המסוף המתאים, כלומר כוח המשיכה של כבלים בגדלים שונים (דרישות סטנדרטיות מוצגות בטבלה 1); Fz הוא כוח החיכוך על משטח המגע בין המסוף לכבל; R הוא הרדיוס של הכבל לאחר כיווץ.

טבלה 1 דרישות תקן לכוח משיכה של כבלים בגדלים שונים

2.3 מבחן ביצועי קרימפ

על מנת להבין יותר את ההשפעה של מבנה הטרמינל, שיטת הכיווץ, גובה הכיווץ ואורך הכיווץ בטכנולוגיית הכיווץ על המאפיינים החשמליים והמכניים של רתמת החיווט לרכב לאחר הכיווץ, רתמת החיווט לרכב עם זרם נקוב של 200 A (נבחר שטח החתך של הכבל הוא 25 מ"מ, והזרם המרבי העובר הוא 300A) כדוגמה, והמחקר הניסיוני על ביצועי הכיווץ של רתמת החיווט הרלוונטית לרכב במתח גבוה מתבצע. טבלה 2 מציגה את תהליך הכיווץ המשמש עבור כל מדגם של רתמת חוט במתח גבוה לרכב במבחן ביצועי הכיווץ של רתמת חיווט במתח גבוה לרכב. דוגמה 1 מאמצת את תהליך הכיווץ המסורתי, ודגימה 2 מאמצת את מבנה הטרמינל ותהליך הכיווץ האופטימליים. שיטת חיבור, אורך כיווץ וגובה כיווץ מסורתי, מדגם 3 מאמצת את מבנה הטרמינל המעוצב בצורה מיטבית, שיטת הכיווץ, גובה ההתכווצות ואורך ההתכווצות. תוצאות הבדיקה של ביצועי הכיווץ של רתמת חיווט המתח הגבוה לרכב מוצגות באיור 6. ניתן לראות שהתכונות החשמליות והמכניות של המדגם 3 הן הטובות ביותר. זה מראה שהעיצוב האופטימלי של תהליך הכיווץ יכול להבטיח איכות גבוהה וביצועים גבוהים לאחר כיווץ של רתמות חוטי מתח גבוה לרכב.

טבלה 2 טכנולוגיית הכיווץ המשמשת עבור כל דגימת רתמת חוט במתח גבוה לרכב

3.מסקנה

החל מדרישות הביצועים ומאפייני השימוש של רתמות חיווט במתח גבוה לרכב, מאמר זה מנתח את הגורמים העיקריים (מבנה מסוף, שיטת כיווץ, גובה כיווץ ואורך כיווץ) המשפיעים על איכות ההתכווצות של כבלים ומסופי מחברים בתהליך הכיווץ. והצעות לעיצוב אופטימיזציה. באמצעות בדיקת ביצועי כיווץ רתמת התיל הרלוונטית במתח גבוה לרכב, מאומתת שלכיווץ המפולח יש תכונות מכניות טובות יותר מאשר לכיווץ החתך השלם, ושיטת הקיפוץ המשלבת לחץ מגביל ולחץ נקודתי משמשת כדי לשלוט באופן סביר על גובה הכיווץ וה אורך כדי להבטיח ביצועים מכניים וחשמליים טובים יותר של רתמות חוטי מתח גבוה לרכב.