Análisis técnico exhaustivo del crimpado de mazos de cables: procesos clave para terminales tubulares y anillos de protección

Análisis técnico exhaustivo del crimpado de mazos de cables: procesos clave para terminales tubulares y anillos de protección

Los terminales son componentes críticos de los arneses de cables, permitiendo las conexiones eléctricas y transmitiendo corriente y señales. La calidad de sus uniones de engarce determina directamente la fiabilidad, durabilidad y seguridad del arneses. Según su diseño estructural, los terminales se clasifican principalmente en dos categorías: de barril abierto (o de estilo abierto) y de barril cerrado (tubulares). Los terminales de barril abierto se utilizan predominantemente en arneses convencionales de baja tensión, donde el proceso de engarce está consolidado y consolidado. Por el contrario, los terminales de barril cerrado, gracias a su estructura completamente cerrada que proporciona una resistencia mecánica superior, un sellado mejorado y una mayor resistencia a las vibraciones, se han convertido en la opción preferida para los arneses de alta tensión en vehículos de nueva energía. Simultáneamente, para cumplir con los estrictos requisitos de compatibilidad electromagnética (CEM) de los sistemas de alta tensión, el engarce de anillos de blindaje también se ha convertido en un proceso de fabricación esencial para los arneses de alta tensión. Este artículo tiene como objetivo proporcionar un examen detallado de los métodos de engarce predominantes para terminales tubulares y anillos de protección en arneses de alto voltaje, ofreciendo orientación profesional para la selección de procesos y el control de calidad.

I. Explicación detallada de los métodos de engarce de terminales tubulares cerrados

El engarce de terminales tubulares busca crear una conexión permanente, robusta y eléctricamente óptima entre la pared del cuerpo del terminal y los hilos de cable mediante deformación plástica controlada. Los criterios de evaluación principales para este tipo de engarce incluyen el análisis de la sección transversal (evaluación del índice de llenado por deformación del hilo, la altura de la rebaba, el ancho del engarce, etc.) y pruebas de fuerza de tracción mecánica.

1. Engarce hexagonal

• Principio y aplicaciónEste método aplica una presión uniforme desde seis direcciones radiales mediante una matriz de precisión, lo que provoca que el cuerpo del terminal circular se contraiga uniformemente alrededor del conductor. Es especialmente adecuado para conductores de sección transversal grande de 8 mm² y superiores, lo que requiere una excelente correspondencia entre el área de la sección transversal del conductor y el diámetro interior del terminal.

• Puntos clave del proceso:La acción de engarce debe ser uniforme y controlada, normalmente ejecutada utilizando equipo hidráulico Para evitar microfisuras en el cuerpo del terminal causadas por una tensión excesiva instantánea. El desarrollo de prototipos suele utilizar prensas hidráulicas hexagonales de cambio rápido, mientras que la producción en masa emplea prensas hidráulicas automatizadas especializadas. La sección transversal resultante es un hexágono regular con un excelente relleno de hebras y una amplia área conductora efectiva.

• Ventajas:Distribución uniforme de la tensión, alta resistencia mecánica en el punto de conexión, baja resistencia eléctrica y óptima fiabilidad a largo plazo.

2. Crimpado hexagonal de dos puntos

• Principio y aplicaciónEste método se basa en el engarce hexagonal añadiendo dos puntos de presión más profundos en la región central de la zona de engarce. Está diseñado para conductores de 8 mm² y más donde el área de la sección transversal del conductor es ligeramente menor que el diámetro interior del terminal.

• Puntos clave del procesoLos dos puntos de presión centrales inducen una mayor deformación localizada, lo que garantiza un contacto estrecho entre los hilos y la pared del terminal, incluso con pequeñas holguras. Este proceso exige alta precisión y estabilidad en el equipo de engarce, donde las máquinas importadas de alta gama suelen ser ventajosas. Actualmente, gracias al continuo perfeccionamiento de las normas nacionales para arneses de alta tensión, este método se adopta ampliamente por su excelente adaptabilidad.

• Ventajas:Mayor tolerancia en las tolerancias de acoplamiento entre el cable y el terminal, lo que proporciona un rendimiento de contacto eléctrico estable y al mismo tiempo mantiene la resistencia de fuerza de tracción requerida.
  
  
  

3. Crimpado tipo MW

• Principio y aplicaciónUna variante optimizada del engarce hexagonal de dos puntos, donde la forma final del engarce se asemeja a una combinación de las letras "M" y "W". Se aplica a conductores de 8 mm² y más con un área de sección transversal ligeramente menor que el diámetro interior del terminal.

• Puntos clave del procesoEl crimpado tipo MW utiliza un diseño de matriz único para promover un flujo de metal más favorable. Consigue un crimpado de alta resistencia, a la vez que controla mejor la deformación del terminal y minimiza las áreas de endurecimiento excesivo. La calidad de la sección transversal es superior, con una inserción uniforme de los hilos. Este avanzado proceso goza de gran prestigio para el crimpado de terminales de alta tensión y gran sección transversal, y está respaldado por patentes relevantes.

• VentajasCombina una alta resistencia mecánica con excelentes propiedades de conexión eléctrica, lo que representa una solución óptima que equilibra confiabilidad y capacidad de fabricación.

4. Engarce de cuatro puntos

• Principio y aplicaciónLa compresión se aplica desde cuatro direcciones perpendiculares. Este método se utiliza normalmente para Conductores de sección transversal pequeña a mediana de 6 mm² y menos, donde el cable y el terminal encajan bien.

• Puntos clave del procesoSe utiliza comúnmente para conexiones de cables de 3 mm², 4 mm² y 6 mm². El cable debe insertarse en el terminal antes de engarzarlo, teniendo cuidado de evitar que se desprenda durante la manipulación. El equipo es relativamente estándar y ofrece alta eficiencia.

• Ventajas:Un proceso simple, maduro y rentable que proporciona una solución confiable y económica para cables de sección transversal pequeña.

II. Explicación detallada de los métodos de engarce del anillo de blindaje

El objetivo del crimpado del anillo de blindaje es establecer una conexión eléctrica de baja resistencia y alta resistencia entre la capa de blindaje trenzada del cable y la carcasa del conector, creando así una ruta de blindaje electromagnético continua. Las métricas principales de rendimiento son la resistencia a la tracción de la conexión de la capa de blindaje y su resistencia eléctrica.

1. Crimpado hexagonal de la capa de blindaje

• Principio y aplicaciónEsto implica la compresión hexagonal uniforme del anillo de blindaje, lo que provoca que sujete firmemente la capa de blindaje trenzada interna y el núcleo del cable. Es adecuado para conductores. por encima de 3 mm² en escenarios donde la capa de protección, el aislamiento y el diámetro interior del anillo de protección encajan perfectamente con un espacio mínimo.

• Puntos clave del procesoLa fuerza de engarce debe controlarse con precisión para asegurar que la capa de blindaje se compacte firmemente sin cortarse. Este es el método de engarce de anillos de blindaje más básico y ampliamente utilizado.

• Ventajas:Proporciona una conexión uniforme y confiable con buena estabilidad del proceso.

2. Crimpado hexagonal de dos puntos de la capa de blindaje

• Principio y aplicaciónEste método añade dos puntos de presión centrales al engarce hexagonal estándar. Se utiliza principalmente para conductores. por encima de 8 mm², o cuando existe un espacio ligeramente más grande entre la capa de protección, el aislamiento y el diámetro interior del anillo de protección.

• Puntos clave del procesoLos puntos de presión adicionales compensan eficazmente los huecos, garantizando una compresión adecuada de las capas de blindaje sueltas o gruesas. El número y la disposición de estos puntos deben optimizarse en función de la longitud y el diseño específico del anillo de blindaje.

• Ventajas:Ofrece una mayor adaptabilidad a las variaciones de ajuste de los componentes y puede manejar eficazmente configuraciones de capa de protección más complejas.

3. Crimpado de seis puntos de la capa de blindaje

• Principio y aplicaciónEsta técnica emplea seis puntos de presión independientes y discretos para el engarce. Se suele utilizar para cables de gran sección transversal. 10 mm² y más, o en casos de brecha o desajuste significativo de componentes.

• Puntos clave del proceso:Este método impone exigencias extremadamente altas a los tenacidad del material del anillo de protección. Los puntos de presión discretos crean áreas de concentración desigual de tensiones. Si el material es demasiado frágil, pueden formarse grietas fácilmente en los bordes de los puntos de presión o entre ellos, lo que provoca fallos en la protección. La selección rigurosa de materiales y los protocolos de inspección de grietas son esenciales durante el desarrollo del proceso.

• Ventajas:Proporciona una solución de conexión viable de alta resistencia para componentes no compatibles, pero requiere un control extremadamente estricto sobre los materiales y los parámetros del proceso.

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III. Resumen y perspectivas futuras

En la producción de arneses de cables de alto voltaje, el engarce de terminales y anillos de protección se define como Características críticas del procesoSu calidad está directamente relacionada con la seguridad y el rendimiento de todo el sistema eléctrico del vehículo. Durante el desarrollo práctico del proceso, los ingenieros de crimpado deben realizar un análisis sistemático:

• Análisis de compatibilidad:Realizar un estudio en profundidad de la estructura del anillo de protección/terminal del conector, los materiales (por ejemplo, grado de aleación de cobre, tipo de recubrimiento) y su compatibilidad con el cable especificado (sección transversal, disposición de los hilos, densidad de protección).

• Desarrollo de moldes personalizadosCon base en los resultados del análisis, proporcione especificaciones técnicas precisas a los proveedores de moldes. Estas deben incluir el tipo de engarce, las dimensiones transversales deseadas, las tolerancias dimensionales clave, etc., en lugar de simplemente proporcionar muestras físicas.

• Validación y Monitoreo de Procesos:Valide de forma exhaustiva la calidad del engarce mediante Análisis transversal, pruebas de rendimiento mecánico (fuerza de tracción), pruebas de rendimiento eléctrico (caída de tensión/resistencia de contacto).y las pruebas de resistencia ambiental necesarias (vibración, ciclos térmicos y de humedad). Estricto Control estadístico de procesos (CEP) Debe implementarse durante la producción en masa.

De cara al futuro, a medida que aumentan los voltajes operativos de las plataformas de alto voltaje y las cargas de corriente, las exigencias en cuanto a la capacidad de conducción de corriente, la resistencia a la corrosión por fricción y la fiabilidad a largo plazo de las conexiones crimpadas aumentarán aún más. Nuevas tecnologías de unión, como soldadura ultrasónica y soldadura láser Puede complementar los procesos de engarce tradicionales. Simultáneamente, los métodos de control de calidad digital, incluyendo Inspección de secciones transversales en línea y en tiempo real basada en visión artificial y Monitoreo de la curva fuerza-desplazamiento del proceso de engarceSe prevé que se conviertan en tendencias tecnológicas clave para garantizar conexiones a prueba de fallos en arneses de alta tensión. En definitiva, la selección de un método de engarce debe basarse en una evaluación exhaustiva de los requisitos del producto, el coste, la capacidad de producción y los riesgos de calidad, con el objetivo fundamental de lograr el equilibrio óptimo entre rendimiento eléctrico, resistencia mecánica y fiabilidad a largo plazo.