CN116231413B - 一种铜铝复合新能源端子制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜铝复合新能源端子制造方法，包括以下步骤：步骤一、原料准备；步骤二、机加工成型；将铜板加工形成扭簧铜带，将铜铝复合板加工形成端子底托；步骤三、预热上锡；将锡条预加热后，压在扭簧铜带的带边，使锡条与扭簧铜带耦合；步骤四、扭簧加工；将步骤三中的扭簧铜带首尾相连卷曲形成圆柱形的铜柱，再将铜柱扭曲形成扭簧端子；步骤五、端子组装；将扭簧端子插入端子底托上的预留槽内；步骤六、超声波焊接；使用超声波焊接设备将锡条焊接在端子底托与扭簧端子之间，获得铜铝复合端子。本发明具备超声波焊接加热头可精确加热，减少焊接对铜铝复合材料的端子的温度升高影响的优点。

Description

一种铜铝复合新能源端子制造方法

技术领域

本发明属于连接器端子技术领域，尤其涉及一种铜铝复合新能源端子制造方法。

背景技术

连接器端子等电连接装置使用量大幅度增加，连接器端子质量的好坏直接涉及电力系统与设备装置的安全。现有大多数设备的接线端由铜材料制成，而导线多为铝材料制成，故现有电连接端子大多也采用铜铝连接端子。

目前之连接器端子的插拔端包括有外套筒和扭簧端子，在生产端子时需要将扭簧端子与外套筒与扭簧端子进行焊接，通常采用锡焊。例如公开号“CN108365371B”的中国发明专利公开了一种电连接器及电连接器的制造方法，其中提到利用高周波的方式进行加热焊接，将外套筒与扭簧端子连接处锡料融化再凝固，从而达到焊接的目的。

然而上述技术存在一些问题：对于铜铝复合材料的端子而言，其铜铝粘合率通常为85％左右，在受到高温后，由于铜铝材料受热膨胀性不同，铜铝材料复合区极易受到高温影响，界面处极易形成CuAl、CuAl₂、Cu₄Al₉等脆性相，这些脆性相会导致复合板带的结合强度降低，从而影响材料的使用性能；并且复合区电阻会增加，影响其电性能；因此在对于铜铝复合材料的端子焊接时，采用高周波的方式或传统钎焊、锡焊等方式时，由于这些方式都使端子本体升温较大，具有一定的破坏性，对端子的不利影响较大，因此我们提出一种铜铝复合新能源端子制造方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种铜铝复合新能源端子制造方法，具备超声波焊接加热头可精确加热，减少焊接对铜铝复合材料的端子的温度升高影响的优点，解决了在对于铜铝复合材料的端子焊接时，采用高周波的方式或传统钎焊、锡焊等方式时，由于这些方式都使端子本体升温较大，具有一定的破坏性，对端子的不利影响较大的问题。

本发明是这样实现的，一种铜铝复合新能源端子制造方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备；生产铜铝复合板和铜板备用；

步骤二、机加工成型；将铜板加工形成扭簧铜带，将铜铝复合板加工形成端子底托；其中，端子底托上形成有预留槽；

步骤三、预热上锡；将锡条预加热后，压在扭簧铜带的带边，使锡条与扭簧铜带耦合；

步骤四、扭簧加工；将步骤三中的扭簧铜带首尾相连卷曲形成圆柱形的铜柱，使锡条位于铜柱的端部，且锡条位于铜柱的外侧，再将铜柱扭曲形成扭簧端子，其中扭簧端子大小与步骤二中的预留槽相匹配；

步骤五、端子组装；将扭簧端子插入端子底托上的预留槽内；

步骤六、超声波焊接；将装好扭簧端子的端子底托采用超声波焊接，使用超声波焊接设备将锡条焊接在端子底托与扭簧端子之间，获得铜铝复合端子。

作为本发明优选的，端子底托加工过程包括：

(1)将铜铝复合板加工形成金属棒，其中，该金属棒的一端为铜质，另一端为铝质；

(2)将金属棒铜质一端加工出预留槽，并将铝质一端加工为扁平状；

(3)在预留槽的底部加工出穿孔，获得端子底托。

作为本发明优选的，将预留槽开口处的内壁边缘加工一个内倒角，使得将扭簧端子插入预留槽中时，扭簧端子的端部外壁与预留槽开口处的内壁形成了一圈V型的填焊区，锡条位于该填焊区处。

作为本发明优选的，步骤三所述的预热上锡中，将扭簧铜带传送经过自动上锡机，自动上锡机采用滚压方式将锡条在加热的同时压在扭簧铜带上。

作为本发明优选的，所述扭簧铜带为带状铜板，其在长度方向上延伸的两侧形成有带边，两带边之间形成为均匀排列的横条，其中锡条耦合于带边上。

作为本发明优选的，步骤一中，铜铝复合板的生产过程包括：将铝锭完全熔化为铝液后，经静置炉静置，在线除气、过滤后流入复合区，铜块在导辊作用下直接进入复合区与铝液接触，利用铝液温度使铜块固体表面形成微熔化，经板型分布器后，在轧辊的轧制力下瞬间使铜铝表面熔合，轧制出连续的铜铝双金属复合板。。

作为本发明优选的，所述超声波焊接时，采用超声波电烙铁的加热头抵触锡条处，并沿锡条做圆周运动，使锡条快速熔融并快速凝固；其中，超声波电烙铁的加热头的运动速度为0.005m/s-0.02m/s。

作为本发明优选的，所述超声波焊接时，采用自动超声波焊接机进行焊接；其中，超声波焊接机的焊头设置为与锡条相匹配的圆环形；将装好扭簧端子的端子底托放入超声波焊接机的底座，然后焊头下压时刚好与锡条表面周圈接触，从而使锡条快速熔融并快速凝固，形成焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过预先将锡条压制于扭簧端子的端部位置，待扭簧端子装入端子底托后，再采用超声波焊接将锡条焊接在端子底托与扭簧端子之间，由于超声波产生的能量较小，其工作原理是沿加热头方向的高频振动，扩散影响极小，相比于高周波的磁场加热焊接而言，超声波加热头可精确加热，不会有过多的多余热量会传递到周围区域相邻材料，特别适用于铜铝复合材料的端子焊接，不必担心端子本体升温较大而对端子产生不利影响。

附图说明

图1是本发明铜铝复合新能源端子制造方法流程框图；

图2是本发明实施例提供的铜铝复合新能源端子结构示意图；

图3是本发明实施例提供的扭簧铜带示意图。

图中：1、端子底托；11、填焊区；2、扭簧端子；21、带边；22、横条；3、锡条。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种铜铝复合新能源端子制造方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备；生产铜铝复合板和铜板备用；其中，铜铝复合板的生产过程包括：将铝锭完全熔化为铝液后，经静置炉静置，在线除气、过滤后流入复合区，铜块在导辊作用下直接进入复合区与铝液接触，利用铝液温度使铜块固体表面形成微熔化，经板型分布器后，在轧辊的轧制力下瞬间使铜铝表面熔合，轧制出连续的铜铝双金属复合板。

步骤二、机加工成型；将铜板加工形成扭簧铜带，将铜铝复合板加工形成端子底托1；其中，端子底托1上形成有预留槽；所述扭簧铜带为带状铜板，其在长度方向上延伸的两侧形成有带边21，两带边21之间形成为均匀排列的横条22，其中锡条耦合于带边21上。

端子底托1加工过程包括：

(1)将铜铝复合板加工形成金属棒，其中，该金属棒的一端为铜质，另一端为铝质；

(2)将金属棒铜质一端加工出预留槽，并将铝质一端加工为扁平状；

(3)在预留槽的底部加工出穿孔，获得端子底托1。

步骤三、预热上锡；将锡条预加热后，压在扭簧铜带的带边21，使锡条与扭簧铜带耦合；具体的，将扭簧铜带传送经过自动上锡机，自动上锡机采用滚压方式将锡条在加热的同时压在扭簧铜带上。

步骤四、扭簧加工；将步骤三中的扭簧铜带首尾相连卷曲形成圆柱形的铜柱，使锡条位于铜柱的端部，且锡条位于铜柱的外侧，再将铜柱扭曲形成扭簧端子2，其中扭簧端子2大小与步骤二中的预留槽相匹配；

步骤五、端子组装；将扭簧端子2插入端子底托1上的预留槽内；

进一步的，将预留槽开口处的内壁边缘加工一个内倒角，使得将扭簧端子2插入预留槽中时，扭簧端子2的端部外壁与预留槽开口处的内壁形成了一圈V型的填焊区11，锡条位于该填焊区11处。

步骤六、超声波焊接；将装好扭簧端子2的端子底托1采用超声波焊接，使用超声波焊接设备将锡条焊接在端子底托1与扭簧端子2之间，获得铜铝复合端子。

实施例一

本实施例采用半自动或手动的方式焊接：所述超声波焊接时，采用超声波电烙铁的加热头抵触锡条处，并沿锡条做圆周运动，使锡条快速熔融并快速凝固；其中，超声波电烙铁的加热头的运动速度为0.005m/s-0.02m/s。

实施例二

本实施例采用自动的方式焊接：所述超声波焊接时，采用自动超声波焊接机进行焊接；其中，超声波焊接机的焊头设置为与锡条相匹配的圆环形；将装好扭簧端子2的端子底托1放入超声波焊接机的底座，然后焊头下压时刚好与锡条表面周圈接触，从而使锡条快速熔融并快速凝固，形成焊接。

因此，本发明通过预先将锡条压制于扭簧端子2的端部位置，待扭簧端子2装入端子底托1后，再采用超声波焊接将锡条焊接在端子底托1与扭簧端子2之间，由于超声波产生的能量较小，其工作原理是沿加热头方向的高频振动，扩散影响极小，相比于高周波的磁场加热焊接而言，超声波加热头可精确加热，不会有过多的多余热量会传递到周围区域相邻材料，特别适用于铜铝复合材料的端子焊接，不必担心端子本体升温较大而对端子产生不利影响。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、原料准备；生产铜铝复合板和铜板备用；

步骤二、机加工成型；将铜板加工形成扭簧铜带，将铜铝复合板加工形成端子底托；其中，端子底托上形成有预留槽；

步骤三、预热上锡；将锡条预加热后，压在扭簧铜带的带边，使锡条与扭簧铜带耦合；

步骤四、扭簧加工；将步骤三中的扭簧铜带首尾相连卷曲形成圆柱形的铜柱，使锡条位于铜柱的端部，且锡条位于铜柱的外侧，再将铜柱扭曲形成扭簧端子，其中扭簧端子大小与步骤二中的预留槽相匹配；

步骤五、端子组装；将扭簧端子插入端子底托上的预留槽内；

步骤六、超声波焊接；将装好扭簧端子的端子底托采用超声波焊接，使用超声波焊接设备将锡条焊接在端子底托与扭簧端子之间，获得铜铝复合端子。

2.如权利要求1所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：端子底托加工过程包括：

(1)将铜铝复合板加工形成金属棒，其中，该金属棒的一端为铜质，另一端为铝质；

(2)将金属棒铜质一端加工出预留槽，并将铝质一端加工为扁平状；

(3)在预留槽的底部加工出穿孔，获得端子底托。

3.如权利要求2所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：将预留槽开口处的内壁边缘加工一个内倒角，使得将扭簧端子插入预留槽中时，扭簧端子的端部外壁与预留槽开口处的内壁形成了一圈V型的填焊区，锡条位于该填焊区处。

4.如权利要求1所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：步骤三所述的预热上锡中，将扭簧铜带传送经过自动上锡机，自动上锡机采用滚压方式将锡条在加热的同时压在扭簧铜带上。

5.如权利要求1或4任一项所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：所述扭簧铜带为带状铜板，其在长度方向上延伸的两侧形成有带边，两带边之间形成为均匀排列的横条，其中锡条耦合于带边上。

6.如权利要求1所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：步骤一中，铜铝复合板的生产过程包括：将铝锭完全熔化为铝液后，经静置炉静置，在线除气、过滤后流入复合区，铜块在导辊作用下直接进入复合区与铝液接触，利用铝液温度使铜块固体表面形成微熔化，经板型分布器后，在轧辊的轧制力下瞬间使铜铝表面熔合，轧制出连续的铜铝双金属复合板。

7.如权利要求1所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：所述超声波焊接时，采用超声波电烙铁的加热头抵触锡条处，并沿锡条做圆周运动，使锡条快速熔融并快速凝固；其中，超声波电烙铁的加热头的运动速度为0.005m/s-0.02m/s。

8.如权利要求1所述的一种铜铝复合新能源端子制造方法，其特征在于：所述超声波焊接时，采用自动超声波焊接机进行焊接；其中，超声波焊接机的焊头设置为与锡条相匹配的圆环形；将装好扭簧端子的端子底托放入超声波焊接机的底座，然后焊头下压时刚好与锡条表面周圈接触，从而使锡条快速熔融并快速凝固，形成焊接。