一種電動車高壓鋁或鋁合金線束及其制作方法與流程

本發明涉及汽車電線束領域，具體涉及一種電動車高壓鋁或鋁合金線束及其制作方法。

背景技術：

傳統的汽車電線束都是采用銅導線作為能量和信號傳輸的載體，銅作為一種在很多行業都大量應用的有色金屬，在全球的資源越來越少，價格也在迅猛增長，這嚴重制約了汽車行業的低成本競爭，因而，銅導線和與銅導線相連的銅端子也面臨能源緊缺和原材料價格上漲的情況，限制了銅導線線束的發展。對電動車而言高壓大電流系統的高壓電線束比較多，線徑粗，重量大，影響著電動車的續航里程。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是高壓大電流系統的高壓電線束比較多，線徑粗，重量大，影響著電動車的續航里程，提供一種能夠在保證高壓線束使用安全的前提下降低線束重量的電動車高壓鋁或鋁合金線束及其制作方法。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：一種電動車高壓鋁或鋁合金線束，包括屏蔽電纜、屏蔽內環、屏蔽外環、磁環、塑料護套、鋁管和銅接觸頭；所述的屏蔽電纜從內到外依次包括導體內芯、內絕緣層、屏蔽層、外絕緣層；所述的屏蔽內環套接在屏蔽電纜端部，屏蔽外環和磁環套接在屏蔽內環上，塑料護套設置在屏蔽外環和磁環的外部，鋁管與導體內芯連接后與銅接觸頭連接。

所述的屏蔽內環為鋁制結構，屏蔽內環左端的內徑與內絕緣層的外徑相配合、右端的內徑與屏蔽層的外徑相配合。

所述的屏蔽外環為鋁制結構，屏蔽外環的內徑與屏蔽內環的外徑相配合。

所述的磁環為鐵氧體結構，磁環與屏蔽內環相配合。

所述屏蔽外環和磁環設置在塑料護套內，塑料護套的內徑左端與屏蔽外環和磁環的外徑相配合、右端與屏蔽電纜外絕緣層相配合；塑料護套的側壁上設有兩個方孔，兩個方孔對稱設置。

所述的鋁管與導體內芯相配合，導體內芯為鋁或鋁合金結構。

所述銅接觸頭的頭部設有牙型螺紋，銅接觸頭的尾部為圓柱體結構，尾部的外徑與鋁管外徑相同，尾部與頭部相接處設有環狀凸起，牙型螺紋端部設有弧形凸起。

與銅接觸頭的頭部相連設有插座，插座包括插座孔和壓接端，插座孔和壓接端之間設有凸環，插座孔的接觸壁至少由兩塊弧形壁組成。

一種電動車高壓鋁或鋁合金線束的制作方法，包括以下步驟：①剝屏蔽電纜1，對鋁或鋁合金的屏蔽電纜1剝線，露出導體內芯118-12毫米、內絕緣層123-5毫米，屏蔽層136-10毫米；②從屏蔽電纜1的剝線端套入屏蔽內環2，移動屏蔽內環2至完全覆蓋剝開的屏蔽層13，然后依次將磁環4、屏蔽外環3套在屏蔽內環2外面，磁環4的一端與屏蔽內環2的右端大口端對齊；③從屏蔽電纜1的另一端套上塑料護套5，移動塑料護套5至將磁環4和屏蔽外環3完全嵌入到塑料護套5內，此時屏蔽內環2露出1.5-2.5毫米，用于與插頭護套的屏蔽層銜接形成360度屏蔽；④把鋁管6套在剝開的屏蔽電纜1的導體內芯11上；⑤對鋁管6和導體內芯11進行壓接，并對壓接后的鋁管6和導體內芯11端部切平；⑥鋁管6和導體內芯11端部切平后與銅接觸頭7右端的平面端進行摩擦焊接。

所述的鋁管6和導體內芯11壓接時采用三個環形凹槽式壓接；鋁管6和導體內芯11端部切平后與銅接觸頭7右端摩擦焊接時轉速230-250r.min^-1，摩擦壓力280-320 MPa，摩擦時間8-10 s，頂鍛壓力440-460MPa。

采用上述結構的本發明具有以下優點：1.采用鋁或鋁合金導體屏蔽電纜代替銅導體屏蔽電纜減輕重量40%以上，價格降低30%以上；2.采用鋁管和鋁或鋁合金導體先三個環形凹槽壓接后與銅接觸頭摩擦焊接的方式即防止了銅鋁接觸導致的電偶腐蝕，同時按SAE USCAR21中4.5.4.5測試電線和端子拉脫力增加至5725 N，比直接采用銅鋁端子的電線和端子拉脫力3129 N增加了82.97%；3.采用螺距2 mm的牙型螺紋的銅接觸頭，與花瓣型的插座接觸形成螺旋接觸結構，按照LV215測試接觸電阻為0.0247毫歐，與采用光滑圓柱形接觸頭與內螺旋彈性接觸結構的接觸電阻0.0253毫歐相近，但牙型螺紋的銅接觸頭與花瓣型的插座制作方法簡單，易于批量生產。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是本發明屏蔽電纜結構示意圖；

圖3是本發明屏蔽外環結構示意圖；

圖4是本發明屏蔽外環結構示意圖；

圖5是本發明磁環結構示意圖；

圖6是本發明塑料護套結構示意圖；

圖7是本發明鋁管結構示意圖；

圖8是本發明銅接觸頭結構示意圖；

圖9是本發明花瓣型插座結構示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖9所示，一種電動車高壓鋁或鋁合金線束，包括屏蔽電纜1、屏蔽內環2、屏蔽外環3、磁環4、塑料護套5、鋁管6和銅接觸頭7；所述的屏蔽電纜1從內到外依次包括導體內芯11、內絕緣層12、屏蔽層13、外絕緣層14；所述的屏蔽內環2套接在屏蔽電纜1端部，屏蔽外環3和磁環4套接在屏蔽內環2上，塑料護套5設置在屏蔽外環3和磁環4的外部，鋁管6與導體內芯11連接后與銅接觸頭7連接。導體內芯11由0.52 mm鋁或鋁銅鐵鎂合金多股絲絞合而成，內絕緣層12材料為交聯聚氯乙烯，外絕緣層14材料為硅膠，屏蔽層13由直徑0.2 mm鍍錫銅絲編織而成，編織密度大于90%。

所述的屏蔽內環2為鋁制結構，屏蔽內環2左端的內徑與內絕緣層12的外徑相配合、右端的內徑與屏蔽層13的外徑相配合；屏蔽內環2左端孔的內徑為12.4 mm ，等于屏蔽電纜內絕緣層12的外徑，右端孔的內徑為14.4 mm，等于屏蔽電纜的屏蔽層13的外徑，屏蔽內環2的壁厚1 mm，長10 mm，其中右端孔的內徑為14.4 mm的部分長度為8 mm，左端孔的內徑為12.4 mm的部分長度為2 mm。

所述的屏蔽外環3為鋁制結構，屏蔽外環3的內徑與屏蔽內環2的外徑相配合；屏蔽外環的內徑為16.4 mm與屏蔽內環2的外徑一致，壁厚2 mm，長2 mm。

所述的磁環4為鐵氧體結構，磁環4與屏蔽內環2相配合。磁環4壁厚2 mm，長6 mm。

所述屏蔽外環3和磁環4設置在塑料護套5內，塑料護套5的內徑左端與屏蔽外環3和磁環4的外徑相配合、右端與屏蔽電纜1外絕緣層14相配合；塑料護套5的側壁上設有兩個方孔51，兩個方孔51對稱設置。塑料護套6由尼龍注塑而成，塑料護套6左端內孔直徑為20.4 mm與磁環、外屏蔽環的外徑一致，塑料護套5側壁上離口2 mm處設有兩個對稱的長3 mm的方孔51，用于和插頭護套自鎖，壁厚2 mm，塑料護套6右端內孔直徑為16.4 mm與屏蔽電纜外絕緣層14外徑一致，長10 mm，其中塑料護套6右端內孔長10 mm的部分內徑為20.4 mm，左端內孔長2 mm內徑為16.4 mm。

所述的鋁管6與導體內芯11相配合，導體內芯11為鋁或鋁合金結構；鋁管6由1號純鋁加工而成，壁厚2 mm，內徑為10.4 mm與屏蔽電纜1的導體內芯11外徑一致，長度為10 mm。

所述銅接觸頭7的頭部71設有牙型螺紋74，銅接觸頭7的尾部72為圓柱體結構，尾部72的外徑與鋁管6外徑相同，尾部72與頭部71相接處設有環狀凸起73，牙型螺紋74端部設有弧形凸起75。

與銅接觸頭7的頭部71相連設有插座8，插座8包括插座孔81和壓接端82，插座孔81和壓接端82之間設有凸環84，插座孔81的接觸壁至少兩塊弧形壁83組成。插座8為花瓣型插座，銅接觸頭7由2號純銅加工而成，尾部72為圓柱筒體結構的內徑為14.4 mm與鋁管外徑一致，銅接觸頭7總長22 mm，弧形凸起75高3 mm的弧形凸起，環狀凸起73設置在離尾部72端部4 mm處，環狀凸起73高1.5 mm、寬2 mm，牙型螺紋74螺距為2 mm，與花瓣型插座8接觸形成螺旋接觸結構，花瓣型插座8由青銅制造而成，插座孔81接觸壁被2 mm的切割縫均分成6塊弧形壁83，接觸孔81口部相對底部直徑14.4 mm逐漸收縮至13.4 mm，從而對銅接觸頭7形成正壓力，接觸孔81深度及底部結構與銅接觸頭7的插頭匹配。花瓣型插座8另一端為電器銅線壓接端，壓接孔直徑10.4 mm，深13 mm，壁厚2 mm。花瓣型插座8中間寬2 mm并高出花瓣型插座8外表面曲面2 mm的凸環用于使其固定在與其相配合的護套內。

一種電動車高壓鋁或鋁合金線束的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：①剝屏蔽電纜1，對鋁或鋁合金的屏蔽電纜1剝線，露出導體內芯118-12毫米、內絕緣層123-5毫米，屏蔽層136-10毫米；本發明采用85平方毫米鋁或鋁合金屏蔽電纜1剝線，露出導體內芯1110毫米、內絕緣層124毫米，屏蔽層138毫米。②從屏蔽電纜1的剝線端套入屏蔽內環2，移動屏蔽內環2至完全覆蓋剝開的屏蔽層13，然后依次將磁環4、屏蔽外環3套在屏蔽內環2外面，磁環4的一端與屏蔽內環2的右端大口端對齊；③從屏蔽電纜1的另一端套上塑料護套5，移動塑料護套5至將磁環4和屏蔽外環3完全嵌入到塑料護套5內，此時屏蔽內環2露出1.5-2.5毫米，用于與相對應插頭護套的屏蔽層銜接形成360度屏蔽；④把鋁管6套在剝開的屏蔽電纜1的導體內芯11上；⑤對鋁管6和導體內芯11進行壓接，并對壓接后的鋁管6和導體內芯11端部切平；⑥鋁管6和導體內芯11端部切平后與銅接觸頭7右端的平面端進行摩擦焊接。將制作完成后電動車高壓鋁或鋁合金線束的銅接觸頭7的頭部71與的花瓣型插座8插座孔81對插即可。

所述的鋁管6和導體內芯11壓接時采用三環形凹槽式壓接；三環形凹槽式壓接指的是壓接痕跡為三個環型凹槽61，環型凹槽橫截面為半徑為1毫米的半圓；鋁管6和導體內芯11端部切平后與銅接觸頭7右端摩擦焊接時轉速230-250r.min^-1，摩擦壓力280-320 MPa，摩擦時間8-10 s，頂鍛壓力440-460MPa。本發明采用轉速220 r.min^-1，摩擦壓力300 MPa，摩擦時間9 s，頂鍛壓力450 MPa。