CN110534996A - 一种高压连接器制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压连接器制造方法，属高压连接器技术领域。本发明包括以下步骤：选材：铜靶胚料和碳钢胚料；锻造铜靶胚料：锻压铜靶胚料，锻压后进行切边处理加工成由铜片和铜柱一体的铜靶初料；对铜靶初料精加工：车削、抛光铜靶初料，车削碳钢胚料；弯折整形：中抛光后的铜靶初料的铜片弯折形成连接器初料；表面处理：连接器初料表面镀层；装配：对碳钢胚料车削完成后装配在镀层后的连接器初料上。本发明通过直接将铜靶胚料锻造为连接器，保证连接器稳定性、强度和冲击韧性。本发明通过直接将铜靶胚料锻造为连接器，保证连接器稳定性、强度和冲击韧性。

Description

一种高压连接器制造方法

技术领域

本发明属于高压连接器技术领域，特别是涉及一种高压连接器制造方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，对于其中的高压连接的稳定性要求也逐步提高，目前市面上类似的高压连接器，高压连接器座多为焊接而成，其中授权公告号CN207234113U实用新型名称为一种高压连接器中公开了一种焊接形高压连接器，实际焊接精度低、存在虚焊的问题，造成一焊接高压连接器一品质，即批量产品的质量得不到稳定的控制，制造工序繁琐，如果焊接偏差较大，会影响装拆装生产的效率，影响外观美观度，同时对于连接器本身而言会造成一定的电阻偏差，影响正常的使用，而且焊接的连接器整体本身的稳定性、强度、冲击韧性等机械性能都有所影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压连接器制造方法，通过过将高压连接器的铜靶采用一体铸造，提高连接器的稳定性、强度和冲击韧性。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种高压连接器制造方法，包括以下步骤：选材：铜靶胚料和碳钢胚料；锻造铜靶胚料：锻压铜靶胚料，锻压后进行切边处理加工成由铜片和铜柱一体的铜靶初料；对铜靶初料精加工：车削、抛光铜靶初料，车削碳钢胚料，即将碳素钢胚料车削成锁紧螺母；弯折整形：中抛光后的铜靶初料的铜片弯折形成连接器初料；表面处理：连接器初料表面镀层；装配：碳钢胚料加工完成后装配在镀层后的连接器初料上。

进一步地，步骤2)中铜靶胚料的锻造包括如下子步骤：

A、在420-480℃中加热120-150min；

B、将铜靶胚料放入型槽进行膜锻，第二次加热，于420-480℃中加热25-40min；

C、二次膜锻后进行第三次加热于420-480℃中加热10-15min；

D、按照尺寸车除多余边料，留出加工余量。

进一步地，所述铜片弯折成三段式，铜柱冲孔为筒套，冲孔贯穿铜柱根的铜片。

进一步地，步骤3)中，通过抛光机或超声波研磨机进行粗抛光，之后通过砂纸和煤油进行半精剖光，半精剖光时抛光的砂纸号依次增大，至少使用两种型号的砂纸，最后进行精抛光，使用抛光轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨，然后用粘毡和钻石研磨膏进行抛光。

进一步地，所述铜片电镀单层镍，镀层厚度为5-15μm，铜套电镀单层镍，厚度在1-3μm，后在镍层外镀银，厚度在3-6μm。

进一步地，步骤2)后进行外观检测，步骤3)后进行表面光整性检测，步骤4)后进行铸件尺寸检测，步骤5)后进行镀层性能测试以及表面粗糙度检测，步骤6)后用扭矩测试仪进行测试，高温导电性能测试。

进一步地，将碳钢胚料车削成锁紧螺母。

进一步地，碳钢胚料车削后度锌镍合金镀层，镀层厚度为6-12μm。

本发明具有以下有益效果：

本发明加工的连接器结构简单、性能稳定、结构强度高、生产效率高、相较焊接装配方式、生产装配费用更低，受力稳定性更好，导电稳定性更好。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为连接器的结构图；

图2为连接器铜片、铜套的结构图；

图3为锁紧螺母的结构图；

图4为锻压连接器组件试样与焊接连接器试样400A过流20min升温测试坐标曲线图；

图5为锻压连接器组件试样与焊接连接器试样800A过流18s升温测试坐标曲线图。

附图中各标号所代表的部件列表如下：

1-连接器本体，2-锁紧螺母，101-铜套，102-铜片，201-阶梯环，202-轴身，203-端帽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

连接器的制造方法：

选材铜靶CMM.Cu T2-Y2，铜的纯度至少为99.9％；选用锁紧螺母材料为热处理碳钢，材质标准为GB/T1591-201。

锻造：

通过切割机将铜件切成铜靶胚料，之后将切割之后的铜靶胚料电炉加热铜靶坯料，温度控制在420-480℃之间一个温度，优选的电炉温度在450℃，保温120-150min，优选的保温时长135min，在一次加热后将铜靶胚料进行压扁并进行模锻，使用6300KN摩擦压力机，先将铜坯料放在模锻的镦粗台上进行压扁处理，然后在型槽内平放料进行模锻，之后铜坯料二次加热，温度控制在420-480℃之间一个温度，优选的电炉温度在450℃，保温25-40min，优选的保温时长30min，加热完后在进行模锻，锻造成如图2所示的有铜片102和铜柱构成的一体件铜料，并压至需求的尺寸，而后再进行加热，温度控制在420-480℃之间一个温度，优选的电炉温度在450℃，保温10-15min，使用切边机将锻好的铜料按照需求尺寸进行切边处理，形成铜靶初料。

外观检测，挑出有裂纹、折叠、划伤、鳞片、大晶粒的，以及锻件流线分布不顺的、有带状组织或出现错移现象的

(3)精加工

使用仪表车床将处理好的铜靶初料进行钻孔，即对铜柱进行钻孔处理，然后用铰刀对加工的孔进行微量切削，提高孔的精度，最后进行倒角处理，将铜柱冲孔成为铜套101；

将预备好的碳钢料用仪表车床按照尺寸要求加工出的外型，然后对准轴心进行钻孔，接着换成丝锥攻牙，最后倒角处理，加工出锁紧螺母2；

将加工好的铜靶初料进行表面抛光，先进行粗抛光，将铜靶初料在转速为3500-40000rpm的抛光机或超声波研磨机抛光，然后用手工油石研磨，条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂；

接着进行半精抛，主要使用砂纸和煤油，砂纸的号数依次为：#400-#600-#800-#1000-#1200；

最后进行精抛，使用抛光轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨，研磨顺序为#1800-#3000-#8000，然后用粘毡和钻石研磨膏进行抛光，顺序为#14000(1μm)-#60000(0.5μm)；

对剖光进行检查，在光照度不低于400LX距离物体300mm处观察检验，选出无变形、波浪、砂痕和布轮痕，线条完整，无抛塌现象，尖角自然不刺手，直看无丝纹，横看无斜丝。

(4)折弯整形；

将处理好的铜片102根据图纸要求折弯，按照先里后外，先小后大，先复杂后简单的顺次编排，然后用整形设备进行整形处理，形成连接器初料；

测量折弯件的弯边成形角度，使用万能角尺测量两折弯面，卡尺测量外形尺寸，剔除不合格产品。

(5)镀层；

铜片102镀层为单层镀镍层，一次电镀，镀层厚度为5-15μm；

铜套101镀层为先镀镍，厚度为1-3μm，在镀镍层上镀银，厚度为3-6μm；

锁紧螺母2镀层为锌镍合金镀层，镀层厚度为6-12μm；

镀层性能测试，将零件放入恒温箱中，使其在250℃下保持1小时，然后常温水冷却，借助4倍放大镜检查，镀层不应起泡或脱落，同时在功能性表面使用百格法验证，试验符合GB/T9286；

弯曲测试，把试样向一个方向弯曲，接着向反方向弯曲，直到把试样弯断，观察镀层情况，无起皮和剥落为合格；

将试样放到中性盐雾试验箱内，将含有5％氯化钠、PH值为6.5-7.2的盐水通过喷雾进行喷雾，让盐雾沉降到待测试验件上，观察其表面腐蚀状态，测试96小时没有锈蚀出现，测试镍镀层。

对镀层厚度在0、0-5μm、5-10μm、10-15μm的每段连接器5个，进行锈蚀试验，结果如下表：

对镀层厚度在0,、0-6μm、6-12μm的每段锁紧螺母5个，进行锈蚀试验，结果如下表：

(6)装配：将锁紧螺母2安装在铜套101内，通过锁紧螺母2用于将高压连接器固定在工位上。

具体的如图1-3所示，其中图1和图2中显示了连接器本体1的一种统铜片102样式两次弯折成三段，其中罪外侧的一端压铸有铜柱，该铜柱经加工为变成一铜套101，铜套101上通孔贯穿铜片102，该铜套101贯穿铜片102，根据连接器本体1的安装位的形状环境，可在铜片102上开设定位孔，在连接器本体的整体装配时，将锁紧螺母2装配在铜套101内，其中锁紧螺母2包括轴帽203、轴身202，轴身202和轴帽203为一体的，且轴帽203位的外径大于轴身202的直径且位于轴身202的一端，轴身202与轴帽203的连接处车有阶梯环201，其中轴身202配合在铜套101内，轴身202和铜套101为过盈配合，阶梯环201配合在铜片102对应铜套的通孔端口开有阶梯凹环。

(7)焊接连接器和锻造连接器进行对比检测

将装配好的锻压连接器组件试样用扭矩测试仪进行测试，并与焊接连接器试样比较损坏情况，结果如下表(每种各取样5个)。

如图表所示知锻压连接器在扭矩在9N·m以下较为稳定。

如图4-5所示，锻压连接器组件试样与焊接连接器试样进行分别进行400A过流20分钟升温测试和800A过流18秒升温测试，采用锻压连接器组件试样与焊接连接器试样外形相似，锻压连接器铜片102为折弯三段，焊接连接器试样的铜片102为三段焊接，锁紧螺母2为同一批次生产的。

锻造式比焊接式在过流情况下升温更慢，导电稳定性更好，而且阻抗值与过流温度成正比，故锻造式阻抗值更小。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种高压连接器制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、选材：铜靶胚料和碳钢胚料；

2)、锻造铜靶胚料：锻压铜靶胚料，锻压后进行切边处理加工成由铜片和铜柱一体的铜靶初料；

3)、对铜靶初料精加工：车削、抛光铜靶初料，车削碳钢胚料；

4)、弯折整形：中抛光后的铜靶初料的铜片弯折形成连接器初料；

5)、表面处理：连接器初料表面镀层；

6)、装配：碳钢胚料加工完成后装配在镀层后的连接器初料上。

2.根据权利要求1所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，步骤2)中铜靶胚料的锻造包括如下子步骤：

A、在420-480℃中加热120-150min；

B、将铜靶胚料放入型槽进行膜锻，第二次加热，于420-480℃中加热25-40min；

C、二次膜锻后进行第三次加热于420-480℃中加热10-15min；

D、按照尺寸车除多余边料，留出加工余量。

3.根据权利要求1所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，所铜片弯折成三段式，铜柱冲孔为筒套，冲孔贯穿铜柱根的铜片。

4.根据权利要求1所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，步骤3)中，通过抛光机或超声波研磨机进行粗抛光，之后通过砂纸和煤油进行半精剖光，半精剖光时抛光的砂纸号依次增大，至少使用两种型号的砂纸，最后进行精抛光，使用抛光轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨，然后用粘毡和钻石研磨膏进行抛光。

5.根据权利要求1或3所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，所述铜片电镀单层镍，镀层厚度为5-15μm，铜套电镀单层镍，厚度在1-3μm，后在镍层外镀银，厚度在3-6μm。

6.根据权利要求1所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，步骤2)后进行外观检测，步骤3)后进行表面光整性检测，步骤4)后进行铸件尺寸检测，步骤5)后进行镀层性能测试以及表面粗糙度检测，步骤6)后用扭矩测试仪进行测试，高温导电性能测试。

7.根据权利要求1所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，将碳钢胚料车削成锁紧螺母。

8.根据权利要求1或7所述的一种高压连接器制造方法，其特征在于，碳钢胚料车削后度锌镍合金镀层，镀层厚度为6-12μm。