【端子】壓接尺寸的快速計算(二)

2021-12-29 線束智造

收錄於話題 #端子 32個

②同樣,由於本計算表格是使用Excel進行建模開發設計的,因此也需要我們對Excel有一定的功底,比如公式、函數等技能。
③附加理論:首先需要我們確認導線銅絲的壓縮比究竟在多少才是合理/合適的。 這對於確認端子壓縮比/壓接好壞至關重要,同時也直接影響到了此次需要演算求證的CH。所以,在進入正文前,務必先確認清楚或掌握以上前提條件。
單根銅絲,理論上有三種特殊而又常見壓縮方式:等面積壓接等周長壓接內切多邊形壓接。如上表所示。
a按照常理,銅絲壓接是種面積縮小的壓接方式,現實中無法做到等面積壓接,所以就不可能是等面積壓接
b其次,根據很多壓接的標準來說,截面積中的銅絲之間,以及銅絲與端子內表面之間是不允許有縫隙存在的。而且銅絲屬於固體硬性材質,不同於軟性流性材料,所以,也不可能按照等周長方式進行壓縮壓接。
由上表圖3中的計算方法可知:正六邊形壓縮率為82.74%Max。針對正四邊形壓接,根據中學的代數知識可知,長邊a和短邊b相等的情況下,其所對應的四邊形截面積是最大的。因此,此時的壓縮率為70.71%Max。因此在後續的演算過程中,不同的壓接方式,銅絲的壓縮率就不要超過對應的標準。我們也知道壓縮率的公式:
根據這個等式可知,分母S(壓接前)是根據現有的物料參數確定的,是個恆定數值的。而作為分支的S(壓接後)是可以根據壓接高度CH與寬度CW的不同而變化的。線束又分端子和線纜兩部分:此時兩者物料的各自壓縮率就與其材質本身硬度與結構有很大關係。
眾所周知,考慮其加工和後續壓接以及電熱傳導等諸多需要,綜合對比之下,端子大部分情況下還是選用韌性好可塑性強導電強的T2紫銅/黃銅/磷青銅等銅材質。而線纜銅絲材質也是電解銅,即高純度銅。所以兩者材質的主料還是銅。因此常規類似結構下,兩者收縮變形率差別不大。根據以上理論,兩者的壓縮比差不多;這也是為什麼η一般定義在80%左右的原因。當然當端子的材質或硬度發生變化後,趨向於更加硬或更難變形壓縮的時候,則相同情況下,其壓縮量會降低,壓縮率就會偏高於80%。與此同時,銅絲的壓縮率會相應地降低。再加上考慮到外界的設備穩定性等諸多方面造成的偏差因素,因此,整體壓縮率一般定義在70%~90%左右。由於很多現實細微因素而導致的變化率在純理論模擬上是無法體現的,就會出現了理論數據和實際數據的偏差。所以為了檢驗理論的數據是否合理和合適,最後必須以最終實際的測量結果來檢驗和修正前期最初設定的理論數據。由前面理論可知,端子壓接高度是會隨著壓接率不同而變化的,所以CH也不會是個恆定值(不管公差),這個情況在後文中也會發現。

但是一個基本的原則就是理論上端子的材質硬度上不會小於線纜的銅絲,所以,其壓縮率數據要稍微高於線纜,但是又不能太遠離80%這個標準了。
②數據過低,則已經嚴重超過正常的塑型變形了,從而導致端子的保持力降低,電氣性能變差等等一系列問題的發生。這樣取值也是基本與實際理論相吻合:如果發現任何物料的壓縮率超出70%~90%範圍,務必要警惕反思確認調整

熟悉了以上的入門理論,我們就可以正式進入我們的建模和設計主題:根據端子圖紙或相關資料,根據下表整理出端子的關於壓接方面的幾個基本信息。A.確認每款線纜的銅絲直徑數量膠皮厚度,根據這3個基本參數就能計算出導體直徑導體截面積線纜外OD線纜的截面積,同時也能計算出導體和線纜膠皮的外周長
特別是線纜和端子不匹配的情況下,需要增加額外的銅絲來填補空缺,防止端子壓縮變化過大而導致端子破壞或者損壞,或者線纜無法緊密結實地被包住。因此該表初步定義了4款不同的線纜規格,而且每款的線纜的數量設定是無限的。初步估計,這就基本涵蓋現實中99.99%以上的併線壓接情況。當然,如果實在是有需要,也可以再按照一樣的方式,新增加NO.5,NO.6款等無限多款的線纜信息表格,在最後都合併到總計中。此點是在B型壓接研究分析文中未考慮到有併線壓接的情況,所做的補充。b.壓接前,實際上是單根銅絲進行重新融合成一大股再進行壓接,因此單根銅絲才是導體壓接的最小單元。而對於線纜的絕緣皮,單獨線纜是無法分割的部分。因此在計算合併總線纜的外切圓時,最小單元差別在此:為了方便簡化運算,銅絲可以按照其中OD最大的銅絲,並結合上所有的銅絲的數量來計算。而線纜膠皮也是這樣計算。雖然此時膠皮已經不參與壓接,只是考慮到再多芯線壓接時會對剝皮尺寸有所影響

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