ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस क्रिम्पिंग प्रक्रिया

1. ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस की कनेक्शन विधि

आम तौर पर, ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस केबल और कनेक्टर टर्मिनलों को जोड़ने के तीन मुख्य तरीके हैं: वेल्डिंग, क्रिम्पिंग और मैकेनिकल कनेक्शन, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। वेल्डिंग विधि मुख्य रूप से टिन सोल्डरिंग कनेक्शन को अपनाती है, जो ऑटोमोबाइल वायरिंग के कनेक्शन और असेंबली के लिए उपयुक्त है। छोटे बैचों और छोटे केबल क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ हार्नेस; इसकी एक लंबी सेवा जीवन है और यह बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है, लेकिन कनेक्शन और असेंबली को प्राप्त करने के लिए crimping के उपयोग की आवश्यकता होती है; यांत्रिक कनेक्शन विधि मुख्य रूप से कनेक्टर टर्मिनल और केबल को कसकर गठबंधन और ठीक करने के लिए फास्टनरों का उपयोग करती है, और असेंबली अपेक्षाकृत जटिल है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।

वर्तमान में, विदेशी ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस केबल और कनेक्टर टर्मिनल आमतौर पर crimping द्वारा जुड़े होते हैं, और कनेक्शन तकनीक बहुत स्थिर और विश्वसनीय होती है। हालाँकि, मेरे देश में ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस का उत्पादन अभी भी विकास के चरण में है, विशेष रूप से ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस की विश्वसनीय कनेक्शन प्रक्रिया तकनीक में अभी तक पूरी तरह से महारत हासिल नहीं हुई है। ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस के कनेक्शन और असेंबली में दीर्घकालिक अनुभव के अनुसार, वेल्डिंग, क्रिम्पिंग और मैकेनिकल कनेक्शन के तीन कनेक्शन विधियों में से, crimping विधि सबसे अधिक लागू होती है, और कनेक्शन तेज, विश्वसनीय, दृढ़ और है एक लंबे जीवन के लिए। यह बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस केबल और कनेक्टर टर्मिनलों के विश्वसनीय कनेक्शन के लिए crimping तकनीक पर शोध सबसे महत्वपूर्ण है।

2 ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस की crimping प्रक्रिया

चित्र

ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस द्वारा प्रेषित रेटेड करंट कई सौ एम्पीयर तक बड़ा होता है, इसलिए चयनित केबल का व्यास भी अपेक्षाकृत बड़ा होता है, जो केबल और कनेक्टर टर्मिनल की crimping गुणवत्ता के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे रखता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि केबल और कनेक्टर टर्मिनल में ऐंठन और कड़ा होने के बाद उच्च गुणवत्ता है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज के विद्युत गुण (जैसे रेटेड वर्तमान) और यांत्रिक गुण (जैसे पुल-ऑफ बल) crimping के बाद तारों का दोहन आवश्यकताओं को पूरा करता है, निम्नलिखित crimping प्रक्रिया है। केबल और कनेक्टर टर्मिनलों की crimping गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारकों (टर्मिनल संरचना, crimping विधि, crimping ऊंचाई, और crimping लंबाई सहित) का विश्लेषण किया जाता है।

2.1 टर्मिनल संरचना और crimping विधि

वर्तमान में, ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस की आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कनेक्टर टर्मिनल संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है। टर्मिनल संरचना को संपर्क अनुभाग, मध्य खंड और समेटना अनुभाग में विभाजित किया जा सकता है। संपर्क अनुभाग का उपयोग कनेक्टर के कनेक्शन, विद्युत शक्ति और संकेतों के संचरण को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है; मध्य खंड संपर्क अनुभाग और crimping अनुभाग के बीच प्राप्त क्षेत्र है, यह सुनिश्चित करता है कि संपर्क अनुभाग और स्वयं crimping प्रक्रिया के दौरान विकृत नहीं होते हैं, और साथ ही स्थिति में भूमिका निभाते हैं। एक बार जब क्रिम्पिंग प्रक्रिया के दौरान विरूपण होता है, तो यह ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस के प्रदर्शन को गंभीरता से प्रभावित करेगा; क्रिम्पिंग सेक्शन का उपयोग बाहरी बल के तहत कनेक्टर टर्मिनल और केबल की संपर्क सतह को जोड़ने के लिए किया जाता है, और इसकी गुणवत्ता सीधे ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस की विद्युत चालकता, पुल-ऑफ़ बल आदि को प्रभावित करती है। सूरत आकार।

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>एम 3)। बस समर्थित बीम के बल सिद्धांत के अनुसार, crimping सेक्शन L/2 पर झुकने वाला क्षण सबसे बड़ा है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग क्रिम्प हाइट्स होते हैं (अर्थात, कनेक्टर टर्मिनल के क्रिम्प्ड भाग की क्रॉस-सेक्शनल ऊंचाई और टर्मिनल के बाद केबल crimped है), जो crimping की ऊंचाई को अलग बनाता है। कनेक्शन के बाद वास्तविक संपर्क क्षेत्र केवल एक बहुत छोटा हिस्सा है, जो केवल लाइन संपर्क के बराबर है। यह बड़े केबल क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, उच्च तन्यता प्रदर्शन आवश्यकताओं, और लंबी crimping लंबाई (यानी, कनेक्टर टर्मिनल और केबल को समेटने के बाद संपर्क लंबाई) के साथ ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के विद्युत और यांत्रिक गुणों को गंभीरता से प्रभावित करता है।

क्रिम्पिंग के बाद ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के विद्युत और यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करने के लिए, और अनुकूलित डिज़ाइन के बाद, एक बार की क्रिम्पिंग मोल्डिंग प्रक्रिया में अलग-अलग क्रिम्पिंग हाइट्स के कारण बहुत छोटे संपर्क क्षेत्र से बचने के लिए, ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस कनेक्टर टर्मिनल खंडित टर्मिनलों का उपयोग करते हैं। , और इसकी संरचना अंजीर में दिखाई गई है। खंडित टर्मिनल और केबल खंडित crimping विधि द्वारा समेटे हुए हैं। यह crimping विधि मूल crimping लंबाई को कम कर सकती है और दो खंडों को क्रमिक रूप से समेट कर डिज़ाइन स्थान को बचा सकती है। पुल-ऑफ बल और चालकता आवश्यकताओं।

परिमित तत्व विधि का उपयोग पारंपरिक क्लोज्ड-बैरल टर्मिनल क्रिम्पिंग सेक्शन के विस्थापन का अनुकरण और विश्लेषण करने के लिए किया जाता है और जब समान बल को क्रिम्पिंग सेक्शन पर लागू किया जाता है तो बेहतर रूप से डिज़ाइन किया गया सेगमेंटेड टर्मिनल क्रिम्पिंग सेक्शन होता है। सिमुलेशन विश्लेषण के परिणाम चित्र 5 में दिखाए गए हैं। यह देखा जा सकता है कि एक ही बाहरी बल द्वारा समेटे जाने के बाद, पारंपरिक बंद-बैरल टर्मिनल का समेटना खंड धनुषाकार होता है, और विस्थापन समीपस्थ के 1/2 पर सबसे बड़ा होता है। अंत सतह, जो केबल और संपर्क टर्मिनल के बीच क्रिम्पिंग संपर्क सतह है; टाइप टर्मिनल का क्रिम्पिंग सेक्शन ड्रम के आकार का होता है, और सबसे बड़े विस्थापन वाले दो स्थान होते हैं। दो crimping वर्गों के मध्य चरण में विरूपण अपेक्षाकृत छोटा है। सिमुलेशन crimping प्रक्रिया के दौरान, केबल और टर्मिनल का एक बड़ा संपर्क क्षेत्र होता है, और मध्य ऊंचाई अधिक होती है। दो कम crimping वर्गों का आकार एक बार्ब आकार बनाता है, जो केबल और संपर्क टर्मिनल के बीच संबंध को मजबूत करता है।

2.2 समेटना ऊंचाई और समेटना लंबाई

समेटने के बाद ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के विद्युत और यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करने के लिए, एक उचित टर्मिनल संरचना और crimping विधि को अपनाने के अलावा, वास्तविक crimping प्रक्रिया में, संपर्क टर्मिनलों की crimping ऊंचाई और crimping लंबाई भी होनी चाहिए। सुनिश्चित किया जाए।

यदि crimping ऊंचाई बहुत अधिक है, तो crimping क्षेत्र में अत्यधिक शून्य स्थान पैदा करना आसान है, जिसके परिणामस्वरूप केबल और कनेक्टर टर्मिनल के धातु कंडक्टर के बीच अपर्याप्त संपर्क क्षेत्र होता है, जो ऑटोमोटिव हाई- द्वारा आवश्यक crimping ताकत को पूरा नहीं कर सकता है। वोल्टेज वायरिंग हार्नेस (यानी टर्मिनल और टर्मिनल एक दूसरे से जुड़े हुए हैं)। केबल प्रतिधारण बल), पुल-ऑफ बल और विद्युत चालकता, और यहां तक ​​कि समेटना टर्मिनल की असामान्य कार्यशील स्थिति की ओर ले जाती है; यदि क्रिंप की ऊंचाई बहुत कम है, तो केबल कोर को तोड़ना या समेटना क्षेत्र में धातु कंडक्टर को तोड़ना आसान है, जो ऑटोमोबाइल वायरिंग हार्नेस के अनुरूप नहीं है। समेटना आवश्यकताओं। इसलिए, केबल और कनेक्टर टर्मिनल की समेटना ऊंचाई को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए। कनेक्टर टर्मिनलों को अक्सर बिंदु दबाव, सीमित दबाव और अन्य तरीकों से तंग किया जाता है। आम तौर पर, बिंदु crimping की crimping गहराई d/2 है (d टर्मिनल का बाहरी व्यास है)। इस समय, हालांकि केबल और टर्मिनल के बीच सभी अंतराल को संकुचित किया जा सकता है, दबाव गड्ढा बहुत गहरा है, जिससे आसानी से केबल कोर का अत्यधिक विरूपण हो सकता है। , एक तेज कोण में दबाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र का टिप प्रभाव होता है, और यहां तक ​​कि केबल कोर भी गंभीर मामलों में टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप खराब विद्युत निरंतरता और ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस की चालकता होती है। आम तौर पर, सीमित दबाव की crimping गहराई d/3 है। इस समय, हालांकि संपीड़न विरूपण अपेक्षाकृत समान है, बाहरी परत पहले विकृत होती है जब केबल के तांबे के तार कोर को संकुचित किया जाता है, जबकि आंतरिक परत मूल रूप से अस्थिर होती है, और बाहरी जकड़न और आंतरिक ढीलेपन की घटना अक्सर होती है। , इसकी विद्युत चालकता पर एक निश्चित प्रभाव डालता है।

बिंदु दबाव विधि और सीमित दबाव विधि की कमियों को देखते हुए, यह अनुशंसा की जाती है कि क्रिम्पिंग गहराई को 0.4d तक नियंत्रित करने के लिए अनुकूलित डिज़ाइन के बाद सीमित दबाव और बिंदु दबाव crimping विधि के संयोजन का उपयोग करें। , ताकि टर्मिनलों और केबलों को प्रभावी ढंग से संपीड़ित किया जा सके। यदि crimping की लंबाई बहुत लंबी है, तो crimping बल बहुत बड़ा होगा, और साथ ही, सामग्री बर्बाद हो जाएगी, जिससे crimping क्षेत्र की संरचनात्मक उपयोग दर कम हो जाएगी; हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के लिए आवश्यक क्रिम्प स्ट्रेंथ (यानी, केबल के लिए टर्मिनल की अवधारण बल) के परिणामस्वरूप बहुत कम विद्युत चालकता भी होती है। इसलिए, केबल और कनेक्टर टर्मिनल की समेटना लंबाई को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए। आमतौर पर crimping लंबाई La की गणना सूत्र है:

कहा पे: एफटी संबंधित टर्मिनल का पुल-ऑफ बल है, अर्थात, विभिन्न आकारों के केबलों का पुल-ऑफ बल (मानक आवश्यकताएं तालिका 1 में दिखाई गई हैं); Fz टर्मिनल और केबल के बीच संपर्क सतह पर घर्षण बल है; R समेटने के बाद केबल की त्रिज्या है।

तालिका 1 विभिन्न आकारों के केबलों के पुल-ऑफ बल के लिए मानक आवश्यकताएं

2.3 समेटना प्रदर्शन परीक्षण

क्रिम्पिंग के बाद ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल गुणों पर क्रिम्पिंग तकनीक में टर्मिनल संरचना, क्रिम्पिंग विधि, क्रिम्पिंग ऊँचाई और क्रिम्पिंग लंबाई के प्रभाव को और समझने के लिए, रेटेड करंट के साथ ऑटोमोटिव वायरिंग हार्नेस 200 ए का (चयनित केबल का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र 25 मिमी 2 है, और अधिकतम पासिंग करंट 300 ए है) एक उदाहरण के रूप में, और प्रासंगिक ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के crimping प्रदर्शन पर प्रायोगिक शोध किया जाता है। तालिका 2 ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के crimping प्रदर्शन परीक्षण में प्रत्येक ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायर हार्नेस नमूने के लिए उपयोग की जाने वाली crimping प्रक्रिया को दर्शाती है। नमूना 1 पारंपरिक crimping प्रक्रिया को अपनाता है, और नमूना 2 अनुकूलित टर्मिनल संरचना और crimping प्रक्रिया को अपनाता है। कनेक्शन विधि, crimping लंबाई और पारंपरिक crimping ऊंचाई, नमूना 3 बेहतर रूप से डिज़ाइन की गई टर्मिनल संरचना, crimping विधि, crimping ऊँचाई और crimping लंबाई को अपनाता है। ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के crimping प्रदर्शन के परीक्षण के परिणाम चित्र 6 में दिखाए गए हैं। यह देखा जा सकता है कि नमूना 3 के विद्युत और यांत्रिक गुण सबसे अच्छे हैं। इससे पता चलता है कि क्रिम्पिंग प्रक्रिया का अनुकूलित डिज़ाइन ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के समेटने के बाद उच्च गुणवत्ता और उच्च प्रदर्शन सुनिश्चित कर सकता है।

तालिका 2 प्रत्येक ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायर हार्नेस नमूने के लिए उपयोग की जाने वाली crimping तकनीक

3.निष्कर्ष

ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस की प्रदर्शन आवश्यकताओं और उपयोग विशेषताओं से शुरू होकर, यह पेपर मुख्य कारकों (टर्मिनल संरचना, crimping विधि, crimping ऊंचाई, और crimping लंबाई) का विश्लेषण करता है जो crimping प्रक्रिया में केबल और कनेक्टर टर्मिनलों की crimping गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। और प्रस्तावित अनुकूलन डिजाइन सुझाव। प्रासंगिक ऑटोमोबाइल हाई-वोल्टेज वायर हार्नेस crimping प्रदर्शन परीक्षण के माध्यम से, यह सत्यापित किया जाता है कि खंडित crimping में पूरे-खंड crimping की तुलना में बेहतर यांत्रिक गुण होते हैं, और सीमित दबाव और बिंदु दबाव को मिलाकर crimping विधि का उपयोग crimping ऊंचाई को उचित रूप से नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज वायरिंग हार्नेस के बेहतर यांत्रिक और विद्युत प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए लंबाई।