浅析端子压接工艺

压接端子在许多电子设备上都有使用，如线束端子是在许多电子设备中应用广泛且数量比较多的，应用于汽车、动车、航空飞机、机柜服务器等。线束端子作为电子设备互联的神经线，其作用极其重要，因此必须确保线束连接的稳定性和可靠性。所以需要对压接端子的工艺进行研宄，可以用来指导端子设计和压接端子的生产，使得端子压接质量得到保证。

一、什么是端子压接

压接是通过工具或者设备，通过压着力使金属在规定的限度内压缩和位移并将导线连接到端子上的一种技术。压接后的效果需要达成良好的机械性和电气性能，它的优点是连接可靠、生产效率高并且能适应自动化生产。目前压接工艺被认为是焊接工艺要好的存在，它克服了焊接和绕接的众多缺点，逐步开始取代焊接和绕接。

压接工艺的特点是不需要焊料和助焊剂，就可获得可靠的连接，这克服了焊接技术焊件清洗困难和焊面氧化等缺点，压接工艺的操作对环境要求小，操作简单，人为造成的失效率很低。但需注意的是，压接连接是永久性连接，只能使用一次。

二、压接的基本原理

1、端子压接的弹塑性变形理论

端子在压接过程中会发生弹塑性变形，这是因为可变性固体在外力作用下将发生变形，在这一受力过程中力学会经过两个明显不同的阶段：

①弹性阶段：外力小于弹性极限载荷时，卸除引起变形的外力后，固体能够完全恢复原来的性状，该阶段称为弹性阶段；②塑性阶段：外力超过弹性载荷，卸除外力后固体无法恢复原来的形状，但保留了一部分变形，这部分变形称为塑性变形，该阶段称为塑性阶段。

端子压接是指通过外力使电线与端子接触面的强力结合，外力主要是靠模具刀来完成的。通过端子的塑性变形与回弹，回弹是指在刀模所施加的力卸载后，端子与导线的弹性变形会有恢复的趋势，但导线在端子的内部，回弹会被端子抵触，所以端子与导线之间会有相互的应力，使它们之间紧密接触，达到连接作用。

2、端子压接的电接触理论

导体与导体的接触会产生接触电阻。导体表面在显微镜下可观察到细微凸起，对于接触件的接触是散布在接触面上部分点的接触。实际接触面积可分为两部分：

一是真正金属与金属直接接触部分，称作接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。二是通过接触界面污染膜后相互接触的部分。金属在氧气中容易氧化从而形成氧化膜层，形成有机气体吸附膜，此外尘埃在金属表面也会形成沉淀膜。

因接触产生的电阻称为接触电阻，接触电阻分为收缩电阻和膜层电阻。影响接触电阻的主要影响因素有以下几点：接触斑点形状、接触形式、接触压力、温度、污染、接触的光洁度、电镀层等。

接触斑点形状变化会对接触电阻造成影响，但实际情况中接触斑点的形状并不可控，且由于接触斑点太小，很难操作，所以难以应用于实际。

接触形式分为点接触、线接触和面接触。其中面接触的效果最好，接触电阻最小。接触形式对接触电阻的影响与接触压力有关，接触压力较小的时候，面接触的效果不一定有点接触的好，因为压强等于压力除以面积P＝Ｆ/Ｓ，在相同的压力Ｆ下，面接触的面积Ｓ比点接触的大，所以面接触上的压强小，难以破坏接触面上的膜层达到金属与金属的接触。

接触压力对接触电阻有很重要的影响。接触压力足够大时，材料发生塑性变形会使得导体接触面积增加，从而使得接触面积增加，收缩电阻也因此相应减小。因此增大接触压力可以减小接触电阻，但并不代表为了无限减小接触电阻可以无限增加接触压力。

接触表面上的微峰数量是固定的，压力增大后，微峰的数量减少，同时减少接触斑点表面变平和产生新的接触斑点的几率。所以接触压力增大到一定程度后，接触电阻的减小也变不明显。

温度是指接触点温度升高后，金属的电阻率增大的同时材料的硬度却会减小，导致接触面积增大，接触点数增加，接触面积会使接触电阻增大，接触点数会使接触电阻减小，带来的结果就是接触电阻变化较小。但是接触点电流超过短路电流时，温度会急剧升高，接触面迅速氧化，膜层电阻增大，致使温度更高，形成恶性循环。

接触面的光洁度指接触面的粗糙度。并不是越光滑的表面接触电阻就越小。一般来说，光滑表面的接触电阻比较稳定，但可能比相对粗糙的接触面接触电阻大。

电镀层是指电镀在金属表面的膜层。接触表面的电镀层是为了减小接触电阻。电镀层可以采用电导率较高的贵金属，或不易氧化的普通金属，保护触点表面免遭外界环境腐蚀，氧化等。

三、端子压接工艺流程

目前压接工艺已经被广泛应用在电子领域内，端子压接工艺的规范流程也有很多，各个压接产商使用的规范也不尽相同。端子压接工艺流程一般可分为四步：①裁好导线，剥好绝缘皮；②调整好压接设备；③把导线与端子装配好，开始压接；④观察压接完成的端子，外形的变形情况，进行拉力试验，若不合格则调整下压行程，继续压接，直到压接出抗拉力合格的端子。

1、裁剪导线和剥皮

裁剪导线方式有３种，手动裁剪，半自动裁剪机和全自动裁线机，根据批量和具体情况采用不同裁剪导线的方式。导线的长度根据图纸所示的要求裁剪。剥皮就是除去导线的绝缘保护层，使导线的芯线部分裸露出来。

剥皮长度就是把导线的绝缘外皮剥下来后，暴露出来的芯线长度。对于带有绝缘皮压接部位的端子，其导线剥皮长度Ｌ＝(0.5~1)＋Ａ＋Ｂ/２。对于无绝缘皮压接部分的端子，其导线剥皮长度Ｌ＝(１~２)＋Ａ，长度单位为ｍｍ。

剥皮需要达到以下要求：（１）剥皮长度要适中，不能过长或太短；（２）尽量不要弄伤芯线，决不允许弄断芯线；（３）保持芯线原来的形状，多股芯线往一个方向缠绕。

2、压接设备的调整

这是最关键的流程，首先是要选好刀模，所选的刀模要与端子相匹配，然后是调节好压接的高度，压接高度对端子质量影响很大，一定要多次试压，才能找到合适的压接高度。

３、装配导线，开始压接

４、观察外观，测试拉力

压接好的端子需要做拉力测试，来判断抗拉力是否合格，也需要进行电阻的测试，看电阻是否符合要求。