一种30kw汽车电机热熔焊接工艺研究

一种30kw汽车电机热熔焊接工艺研究

0现场试验验证新能源汽车电机工程密度高，结构紧凑，对固定端部尺寸的要求更高。国内外主流汽车电机厂家定子并头多采用漆包线本线引出的方式为此进行了相关验证,试件材料44-Φ0.63漆包线(压接位置去漆)及SC16-8端子,压接工具为德国KlaukeEK60/22-L,试件数量为5件,拉脱力测试数据如表1所示.1热压工艺过程的热熔接热焊熔接是把电极产生的电阻热传到端子上,利用其热量以及加压力进行压接.是利用电阻热能保证首先剥离导线的镀层,然后依靠端子的夹力来确保结合强度的热压工艺手段.热熔接过程一般按下列方式进行:(1)施加压力,将端子及漆包线固定;(2)通电加热,将漆包线的导体及漆膜加热;进一步的加热,漆膜气化后,为铜线和铜线连接在一起提供条件;(3)热态下保持压力,洁净后的铜线之间以及铜线和端子之间形成紧密连接;(4)断电,压力需要继续保持一定时间;(5)卸压,完成热熔焊接.2结构改进2.1个星点和电缆接头该电机额定功率为30kW,水冷结构,定子为4路并联,汇聚1个星点,每1路由3组漆包线(每组8根)并联而成,整个星点采用12组漆包线并联而成,共12×8=96根漆包线,绞紧后星点直径可达11mm左右(如图2所示);出线采用电缆一端与漆包线焊接,另一端与电缆接头冷压连接的方式.存在以下问题:(1)星点直径大,焊机功率也相应增大,设备投入高;(2)不利于后续的整形及保证端部尺寸;(3)漆包线盘整至星点距离较长,相应的绝缘套管及漆包线消耗较大.2.2星点概况和星点安排左右改进后,拆成4个星点,每个星点直径3mm左右(如图3所示),方便整形操作,每个星点采用适配铜管,套入每一支路星点,以满足后续热熔焊接的要求;出线采用漆包线本线引出的方式.3焊接电流的确定采用LN-RRJ65热熔焊接机进行星点与接头焊接.设备需设定的工艺参数有:气压、焊接脉冲、焊接周波数及焊接电流,初步拟定气压0.3MPa、焊接脉冲15、焊接周波数35.焊接电流决定了铜线漆膜气化洁净度和整个端子拉脱力,根据接头大小,厂家推荐焊接电流不小于35%,不高于40%,需选择不同的参数进行工艺验证,以确定合适的参数值.3.1星点焊接电流工艺参数的确定星点焊接为24-⌀0.63漆包线QP-2/200套入⌀7.5×1.25×12铜管,再进行焊接.要求漆包线表面漆膜能全部气化,铜线表面洁净度好,无明显变形弯曲等现象.设定气压0.3MPa、焊接脉冲15、焊接周波数35,制作3组样品,分析焊接电流35%、38%、40%的区别,其结果如表2所示.切开端子观察(如图4所示),1组和2组铜线表面漆膜已气化完全,铜线表面光亮,3组铜线表面有发暗现象,说明焊接电流过大.综合比较,确定星点焊接电流工艺参数为35%.3.2定压脉冲1.3mpa接头焊接为32-⌀0.63漆包线QP-2/200套入LN16-8接头,再进行焊接.设定气压0.3MPa、焊接脉冲15、焊接周波数35;分析焊接电流35%、38%、40%的区别,结果如表3所示.切开端子观察,1组和2组铜线表面漆膜已气化完全,铜线表面光亮,3组铜线表面有发暗现象,说明焊接电流过大.综合比较,确定接头焊接电流工艺参数为38%.4利用热熔焊接样品,进行社会主义热熔焊接将工艺试验确定的工艺参数:气压0.3MPa、焊接脉冲15、焊接周波数35、星点焊接电流35%、接头部位焊接电流38%输入设备中,制作4台汽车电机定子(如图5所示),并抽取4台原采用气焊工艺分析上表可知,热熔焊接样品其电阻值及电阻不平衡率均优于气焊样品,且不平衡率在原有基础上降低约30%,能更好地保证电机的运行性能.5成本及责任成本采用热熔焊接漆包线本线引出工艺技术,可节省引出电缆,去掉噪音粉尘大的去漆工序.经过测算,以30kW汽车电机为例,单台可节约材料成本24元,工时成本4元;按年产量10000台计算,每年可节约28万元,经济效益十分可观.另焊接工序采用设定的工艺参数精确控制,对操作者技能要求大大降低,焊接质量得到可靠保证.本文分析了冷压连接、火焰钎焊在新能