CN109326899A - 一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，包括复合端子和铝导线，复合端子包括上半段用于进行安装的的带孔铜材和下半段用于进行后续焊接的铝材，本发明还公开了一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子的制造工艺，本发明中的铜铝复合端子的焊接区为铝材，安装面为带孔的铜材，将铝材焊接区与铝线束进行超声波焊接时，能够有效提高焊接效果，增强铝导线的焊接强度，保证焊接过程的稳定性。复合端子上一体成型设置有用于进行紧固的端子冷夹结构，能够保证复合端子与铝导线连接的稳固性，进一步提高强度。本发明的制造工艺组合简单，借助机械设备进行生产，废品率低，有效降低铜铝复合端子的加工成本，便于后续铜铝复合端子的批量自动化生产。

Description

一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子及其制造工艺
技术领域
本发明涉及电气元件技术领域，具体是一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子及其制造工艺。
背景技术
考虑端子长久使用的导电性能的稳定性，都需要对端子表面进行镀锡处理，但金属的超声波焊接的对两种材料的相融性有一定要求，铝-铝>铜-铝>铜-锡，为追求铝线束焊接的牢靠，最好能实现铝线与铝材直接进行超声波焊接，但由于线束的连接要求，端子是通过紧固件与电器进行表面接触实现连接，考虑到铝材易氧化，其氧化物导电性能非常差，这就有必要采用一种铜铝复合端子（焊接区为铝材，安装面为铜材）用于铝线束的超声波焊接，从而使铝线焊接效果能够达到最佳。
铝导线超声波焊接时，锡是作为镀层存在于铜端子与铝导线之间，镀层很薄，且与铜的可焊性较差，会最终影响铝线与铜端子焊接时的分子融合扩散，这样铝导线焊接机械强度相对较低，也不利于焊接过程的稳定性管控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子及其制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，包括复合端子和铝导线，所述复合端子的材质铜铝复合材料，复合端子包括上半段用于进行安装的的带孔铜材和下半段用于进行后续焊接的铝材，复合端子下半段的铝材为超声波焊接区，在超声波焊接区的底部连接有端子冷夹结构，且端子冷夹结构压接在铝导线的外部绝缘层的外壁上，铝导线的顶端为剥离绝缘层的铝丝裸露段，铝丝裸露段与复合端子的超声波焊接区通过超声波焊接方式焊接连接在一起形成焊接段，在焊接段的外侧还套接有热缩管。
进一步的，所述铜铝复合材料为将铝箔复合在铜板表面的铜铝复合板或将铝箔复合在铜带表面的铜铝复合带。
进一步的，所述铜材、超声波焊接区与端子冷夹结构通过冲压成型冲压制成。
进一步的，所述复合端子的上半段带孔铜材的表面覆盖有镀锡层。
进一步的，所述热缩管的内壁上涂抹有密封粘胶。
进一步的，所述铝丝裸露段的长度与复合端子上超声波焊接区的长度相同。
一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子的制造工艺，具体包括以下步骤：
S1、制备铜铝复合材料，将一定厚度、宽度的铝箔覆在定义尺寸的铜板或铜带表面并进行融合；
S2、材料热处理，对铜铝复合材料进行热处理；
S3、冲压成型，对热处理后的铜铝复合材料进行冲压成型，成型为复合端子，且复合端子的上半段为带孔铜材，下半段为超声波焊接区；
S4、电镀处理，对复合端子进行电镀，对冲压成型后的复合端子进行酸洗并镀锡处理；
S5、焊接区处理，对超声波焊接区进行处理；
S6、铝丝裸露处理，对铝导线进行剥头处理，利用剥线设备将铝导线裁断，将铝导线的一端的一定长度的绝缘层剥离，形成铝丝裸露段；
S7、超声波焊接，将复合端子放入超声波焊接设备，将铝丝裸露段与超声波焊接区进行超声波焊接，形成焊接段；
S8、压接处理，将端子冷夹结构进行压接，使端子冷夹结构完全包裹住铝导线外部的绝缘层；
S9、热缩处理，将热缩管套接在焊接段上，对热缩管进行加热使热缩管收缩，对焊接段及端子冷夹结构进行绝缘密封处理。
进一步的，所述步骤S2中，热处理具体为对铜铝复合材料进行退火处理，使其金相组织、机械性能满足使用要求。
进一步的，所述步骤S5中，焊接区处理过程具体为使用刮刀对超声波焊接区的外表面进行刮削，使其铝材裸露，保证无镀锡材料残留。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中的铜铝复合端子的焊接区为铝材，安装面为带孔的铜材，将铝材焊接区与铝线束进行超声波焊接时，能够有效提高焊接效果，增强铝导线的焊接强度，保证焊接过程的稳定性。复合端子上一体成型设置有用于进行紧固的端子冷夹结构，能够保证复合端子与铝导线连接的稳固性，进一步提高强度。
本发明的制造工艺组合简单，借助机械设备进行生产，废品率低，有效降低铜铝复合端子的加工成本，便于后续铜铝复合端子的批量自动化生产。
附图说明
图1为本发明中铜铝复合端子的结构示意图；
图2为本发明中铜铝复合材料的结构示意图；
图3为本发明中铜铝复合端子的***结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
请参阅图1-3，一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端，包括复合端子3和铝导线6，所述复合端子3的材质为将铝箔2复合在铜板表面的铜铝复合板或将铝箔2复合在铜带表面的铜铝复合带，复合端子3包括上半段用于进行安装的的带孔铜材7和下半段用于进行后续焊接的铝材，复合端子3下半段的铝材为超声波焊接区8，在超声波焊接区8的底部连接有端子冷夹结构5，且端子冷夹结构5压接在铝导线6的外部绝缘层的外壁上，铜材7、超声波焊接区8与端子冷夹结构5通过冲压成型冲压制成，所述复合端子3的上半段带孔铜材7的表面覆盖有镀锡层，铝导线6的顶端为剥离绝缘层的铝丝裸露段9，所述铝丝裸露段9的长度与复合端子上超声波焊接区8的长度相同，铝丝裸露段9与复合端子3的超声波焊接区8通过超声波焊接方式焊接连接在一起形成焊接段，在焊接段的外侧还套接有热缩管4，所述热缩管4的内壁上涂抹有密封粘胶。
铜铝复合端子的焊接区为铝材，安装面为带孔的铜材，将铝材焊接区与铝线束进行超声波焊接时，能够有效提高焊接效果，增强铝导线的焊接强度，保证焊接过程的稳定性。复合端子上一体成型设置有用于进行紧固的端子冷夹结构，能够保证复合端子与铝导线连接的稳固性，进一步提高强度。
一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子的制造工艺，具体包括以下步骤：
S1、制备铜铝复合材料，将一定厚度、宽度的铝箔2覆在定义尺寸的铜板或铜带表面并进行融合；
S2、材料热处理，对铜铝复合材料进行热处理；
S3、冲压成型，对热处理后的铜铝复合材料进行冲压成型，成型为复合端子3，且复合端子3的上半段为带孔铜材7，下半段为超声波焊接区8；
S4、电镀处理，对复合端子进行电镀，对冲压成型后的复合端子3进行酸洗并镀锡处理；
S5、焊接区处理，对超声波焊接区8进行处理；
S6、铝丝裸露处理，对铝导线6进行剥头处理，利用剥线设备将铝导线6裁断，将铝导线6的一端的一定长度的绝缘层剥离，形成铝丝裸露段9；
S7、超声波焊接，将复合端子3放入超声波焊接设备，将铝丝裸露段9与超声波焊接区8进行超声波焊接，形成焊接段；
S8、压接处理，将端子冷夹结构5进行压接，使端子冷夹结构5完全包裹住铝导线6外部的绝缘层；
S9、热缩处理，将热缩管4套接在焊接段上，对热缩管4进行加热使热缩管收缩，对焊接段及端子冷夹结构5进行绝缘密封处理。
所述步骤S2中，热处理具体为对铜铝复合材料进行退火处理，使其金相组织、机械性能满足使用要求。
所述步骤S5中，焊接区处理过程具体为使用刮刀对超声波焊接区8的外表面进行刮削，使其铝材裸露，保证无镀锡材料残留。
本发明的制造工艺组合简单，借助机械设备进行生产，废品率低，有效降低铜铝复合端子的加工成本，便于后续铜铝复合端子的批量自动化生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，包括复合端子（3）和铝导线（6），其特征在于，所述复合端子（3）的材质铜铝复合材料，复合端子（3）包括上半段用于进行安装的的带孔铜材（7）和下半段用于进行后续焊接的铝材，复合端子（3）下半段的铝材为超声波焊接区（8），在超声波焊接区（8）的底部连接有端子冷夹结构（5），且端子冷夹结构（5）压接在铝导线（6）的外部绝缘层的外壁上，铝导线（6）的顶端为剥离绝缘层的铝丝裸露段（9），铝丝裸露段（9）与复合端子（3）的超声波焊接区（8）通过超声波焊接方式焊接连接在一起形成焊接段，在焊接段的外侧还套接有热缩管（4）。
2.根据权利要求1所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，其特征在于，所述铜铝复合材料为将铝箔（2）复合在铜板表面的铜铝复合板或将铝箔（2）复合在铜带表面的铜铝复合带。
3.根据权利要求1所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，其特征在于，所述铜材（7）、超声波焊接区（8）与端子冷夹结构（5）通过冲压成型冲压制成。
4.根据权利要求1所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，其特征在于，所述复合端子（3）的上半段带孔铜材（7）的表面覆盖有镀锡层。
5.根据权利要求1所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，其特征在于，所述热缩管（4）的内壁上涂抹有密封粘胶。
6.根据权利要求1所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子，其特征在于，所述铝丝裸露段（9）的长度与复合端子上超声波焊接区（8）的长度相同。
7.一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子的制造工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、制备铜铝复合材料，将一定厚度、宽度的铝箔（2）覆在定义尺寸的铜板或铜带表面并进行融合；
S2、材料热处理，对铜铝复合材料进行热处理；
S3、冲压成型，对热处理后的铜铝复合材料进行冲压成型，成型为复合端子（3），且复合端子（3）的上半段为带孔铜材（7），下半段为超声波焊接区（8）；
S4、电镀处理，对复合端子进行电镀，对冲压成型后的复合端子（3）进行酸洗并镀锡处理；
S5、焊接区处理，对超声波焊接区（8）进行处理；
S6、铝丝裸露处理，对铝导线（6）进行剥头处理，利用剥线设备将铝导线（6）裁断，将铝导线（6）的一端的一定长度的绝缘层剥离，形成铝丝裸露段（9）；
S7、超声波焊接，将复合端子3放入超声波焊接设备，将铝丝裸露段（9）与超声波焊接区（8）进行超声波焊接，形成焊接段；
S8、压接处理，将端子冷夹结构（5）进行压接，使端子冷夹结构（5）完全包裹住铝导线（6）外部的绝缘层；
S9、热缩处理，将热缩管（4）套接在焊接段上，对热缩管（4）进行加热使热缩管收缩，对焊接段及端子冷夹结构（5）进行绝缘密封处理。
8.根据权利要求7所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子的制造工艺，其特征在于，所述步骤S2中，热处理具体为对铜铝复合材料进行退火处理，使其金相组织、机械性能满足使用要求。
9.根据权利要求7所述的一种铝线束超声波焊接用铜铝复合端子的制造工艺，其特征在于，所述步骤S5中，焊接区处理过程具体为使用刮刀对超声波焊接区（8）的外表面进行刮削，使其铝材裸露，保证无镀锡材料残留。
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