阅读说明：本技术 接触插头的制造方法以及接触插头 (Method for producing contact plug and contact plug ) 是由 丹尼斯·法斯曼 迈克·达恩克 于 2019-02-11 设计创作，主要内容包括：一种制造接触插头的方法,具有如下步骤：-提供具有无铅黄铜合金或由无铅黄铜合金构成的坯件(4)；-将所述坯件(4)的第一区段(6)半热成型为压接区域(6),其中所述压接区域(6)具有用于引入导体末端的开口(10),且其中在所述半热成型前和/或半热成型期间将所述坯件(4)的第一区段(6)加热至半热成型温度；-将所述坯件(4)的第二区段(14)冷成型为插接区域(14),其中所述插接区域(14)具有多个翅片(26)。(A method for producing a contact plug, comprising the following steps: -providing a blank (4) having or consisting of a lead-free brass alloy; -semi-thermoforming a first section (6) of the blank (4) into a crimping area (6), wherein the crimping area (6) has an opening (10) for introducing a conductor end, and wherein the first section (6) of the blank (4) is heated to a semi-thermoforming temperature before and/or during the semi-thermoforming; -cold forming a second section (14) of the blank (4) into a plug-in region (14), wherein the plug-in region (14) has a plurality of fins (26).)

接触插头的制造方法以及接触插头

技术领域

本发明涉及一种制造接触插头的方法以及一种接触插头。

背景技术

通常通过对含铅的铜合金和黄铜合金实施切削加工来制造接触插头。其中，通过添加合金元素铅来改进坯件的易切削性。由于铅可以被证实存在有损健康的作用，铅的应用越来越受到标准的限制。

原则上，在制造具有压接端子的接触插头时存在的挑战是，提供一个材料，其一方面易切削，另一方面具有足够强的冷变形性，以便以可靠的方式建立耐用的且无裂纹的压接连接。这个折衷方案目前通过含铅的铜合金或黄铜合金实现，其一方面具有良好的易切削性，另一方面可以被压接而不形成裂纹。

对无铅的黄铜合金而言，这种介于良好的易切削性(也就是脆硬特性)与可压接性(需要较强的延展性)之间的折衷方案无法以实用的方式实现。因此，由黄铜合金形成的压接连接易于形成裂纹。

此外，无铅的黄铜合金的切削需要较大的切削力，其通常仅能借助经冷却的钻头以过程稳定的方式实现，这导致制造成本增加。原则上，切削制造的缺点还在于，需承担至多50％的材料损耗。

发明内容

在此背景下，本发明的技术问题是，提供一种制造接触插头的方法以及一种接触插头，其不具有或至少程度较小地具有前述缺点，且特别是实现无铅接触插头，所述接触插头在压接区域内提供足够强的且特别是无裂纹的可变形性。

本发明用以解决上述技术问题的解决方案在于一种根据权利要求1所述的方法以及一种根据权利要求9所述的接触插头。所述方法的其他技术方案参阅从属权利要求和下文的说明。

根据第一方面，本发明涉及一种制造接触插头的方法，具有如下步骤：提供具有无铅黄铜合金或由无铅黄铜合金构成的坯件；将所述坯件的第一区段半热成型为压接区域，其中所述压接区域具有用于引入导体末端的开口，且其中在半热成型前和/或半热成型期间将所述坯件的第一区段加热至半热成型温度；将所述坯件的第二区段冷成型为插接区域，其中所述插接区域具有多个翅片。

通过给定的温度控制，压接区域可以具有某个构造，该构造具有较小的冷作硬化部，从而具有较强的针对压接过程的延展性。这样就能将导体末端与压接区域可靠地压接在一起，而不会在压接连接的区域内形成裂纹。

插接区域的冷成型导致冷作硬化，使得插接区域在建立插接连接时不发生或仅以较小的程度发生塑性变形，并且发生明显的弹性变形以可逆地提供相应的弹力。

上文列出的方法步骤不给定方法步骤的强制顺序。由此，可以以列出的顺序实施这些方法步骤，或者以不同的顺序实施。例如可以不同于所列出的顺序地，在第一区段的半热成型前实施第二区段的冷成型。

根据所述方法的另一技术方案，所述半热成型温度处于(含)250℃至(含)450℃的范围内。由此，半热成型温度例如可以为350℃。

在述及冷成型时，指的是在低于半热成型温度下的成型。

冷成型可以在低于100℃的温度下，特别是在低于50℃的温度下，尤其是在15℃至30℃范围内的室温下进行。

当然，上述温度指的是待成型构件的材料温度。环境温度可以与其不同，例如为25℃。

根据所述方法的另一技术方案，在所述第二区段的冷成型前和/或冷成型期间，将所述第二区段冷却。这样就能防止例如来自之前的半热成型的温度输入导致第二区段被加热至高于预设的冷成型温度。

作为替代或补充方案，在所述第二区段的冷成型期间，将所述第一区段冷却。这样例如之前的半热成型中的第一区段就能被加热，其中通过冷却来防止或减少朝向第二区段的热流。

根据所述方法的另一技术方案，在加热所述第一区段之前和/或期间和/或之后，将所述第二区段冷却。作为替代或补充方案，所述第二区段的温度在第一和第二区段成型之前和/或期间和/或之后在任何时间均低于100℃，特别是低于50℃，特别是保持在15℃至30℃范围内的室温下。

术语“任何时间”在此指的是前述制造方法的持续时间。

通过将第一和/或第二区段冷却，可以确保即使在第一区段被加热的情况下，在第二区段中仍可以发生期望的冷作硬化。

所述方法的另一技术方案的特征在于，在半热成型后对通过半热成型所形成的压接区域的一个分区实施冷成型。这样就能将例如压接区域的末端区段成型为环绕式凸缘，该凸缘因冷作硬化而局部地具有大于压接区域的与该凸缘邻接的部分的强度。

翅片可以指轴向突出的弹簧杆。作为替代或补充方案，翅片可以围绕中心开口以相等的角距布置。作为替代或补充方案，在翅片之间形成轴向开缝。借助翅片，可以提供可靠的插接连接。

根据所述方法的另一技术方案，借助保持在冲压模具上或集成在冲压模具中的冷却装置来实施冷却。作为替代或补充方案，借助保持在冲压模具上或集成在冲压模具中的加热装置，例如感应加热装置、电阻加热装置或此类装置来实施加热。因此，冷却或加热装置可以紧凑地集成在冲压模具中，并且可以视需要接通。

成型，也就是热成型以及冷成型，均可以借助多级冲压机实施，其中该多级冲压机具有至少一个加热装置和至少一个冷却装置。如上所述，加热和冷却装置可以集成在多级冲压机的模具中。

根据第二方面，本发明涉及一种接触插头，其具有无铅黄铜合金或由无铅黄铜合金构成，所述接触插头具有压接区域和插接区域，其中所述压接区域具有用于引入导体末端的开口，其中所述插接区域具有多个翅片，其中所述压接区域至少部分地具有小于插接区域的冷作硬化部。这样一方面可以实现压接区域的良好的可压接性，另一方面，可以实现足够的翅片强度和刚度。当然，指的是在压接区域中实际压接导体末端之前，压接区域的冷作硬化部与插接区域的冷作硬化部的对比。

所述接触插头可以根据本发明的方法制成。

接触插头可以具有无铅黄铜合金CuZn36、CuZn30、CuZn20、CuZn15或CuZn5，或者由无铅黄铜合金CuZn36、CuZn30、CuZn20、CuZn15或CuZn5构成。

附图说明

下面结合示出实施例的图式对本发明进行详细说明。其中：

图1为坯件的提供；

图2为所述坯件的第一区段的半热成型；

图3为所述坯件的第二区段的冷成型；

图4为第二区段的另一冷成型；

图5为第一区段的末端区段的冷成型；

图6为本发明的接触插头。

具体实施方式

下文首先结合图1-5对本发明的制造接触插头的方法进行描述。图6示出以本发明的方法制成的接触插头2。

为制造接触插头2，首先提供由无铅黄铜合金构成的坯件4。

在提供坯件4后，通过半热成型将坯件4的第一区段6成型为压接区域6。借助工具8在压接区域6上构建用于引入导体末端的开口10。在此，在半热成型前以及半热成型期间借助感应加热装置12将第一区段6加热至350℃的半热成型温度。

在第一区段6的半热成型期间，借助冷却装置16对坯件4的第二区段14实施主动冷却。冷却装置16具有导引冷却流体的冷却通道18。

随后，对第二区段14实施图3所示的冷成型，其中在第二区段14的冷成型期间，借助冷却装置20冷却第一区段6，该冷却装置具有导引冷却流体的冷却通道22。

如图2和图3所示，加热装置12和冷却装置16、22为在成型期间围住坯件4的模具的整体组成部分。

图4示出将第二区段14成型为插接区域14的另一冷成型，其中借助工具24在第二区段14上形成翅片26。

翅片26是指轴向突出的弹簧杆，其围绕中心开口以相等的角距布置。在此，在翅片26之间形成轴向开缝38。

在最后一个成型步骤中，根据图5，对压接区域6的通过半热成型所形成的分区28实施冷成型。区域28形成浑圆的环绕式凸缘28。

通过结合图1-5所描述的本发明的制造方法，为接触插头2的第一长度区段30提供一个冷作硬化区域(参阅图6)，该区域连接一个冷作硬化程度较小的长度区段32，该长度区段形成延展性的压接区域。沿长度区段34，接触插头2的强度大体相当于原本所提供的坯件4的强度。沿长度区段36(在该长度区段中通过冷成型形成翅片26)，冷作硬化程度最强，因为最大的成型度在此产生。

附图标记说明

2 接触插头

4 坯件

6 第一区段/压接区域

8 工具

10 开口

12 感应加热装置

14 第二区段/插接区域

16 冷却装置

18 冷却通道

20 冷却装置

22 冷却通道

24 工具

26 翅片

28 分区/压接区域6的环绕式凸缘

30 长度区段

32 长度区段

34 长度区段

36 长度区段

38 开缝