連接器變形、設(shè)計選擇和工藝控制的探討

時間：2022-04-12作者：東莞市康瑞電子有限公司瀏覽：148

   售后市場經(jīng)常報告線束連接器接觸不良導(dǎo)致電氣功能不穩(wěn)定或故障。 產(chǎn)生此類問題的原因有很多，如連接器變形、連接器配合間隙過大、連接器固定不可靠、安裝位置不正確、端子接觸位置有異物、裝配過程中損壞、插拔過小等。 力量。 這篇文章從端子變形、連接器結(jié)構(gòu)與選型、工藝設(shè)計與控制三個方面進(jìn)行了分析和討論。

一.端子變形問題

1、母端子彈性結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致與公端子虛連接，如圖1所示。

2. 雜質(zhì)進(jìn)入公母端子接觸位置會影響端子的導(dǎo)通性能。

3、公端子變形問題（前后傾斜、左右歪斜），見圖2。




  圖1 母端子變形示例

  




圖2 公端子變形示例

公端子變形（前后傾斜、左右歪斜）一般會導(dǎo)致以下問題：

 1、護(hù)套對接時端子彎曲或折斷； 見圖 3

2、端子進(jìn)入其他間隙，造成開路、短路或虛接。




  圖 3 護(hù)套對接導(dǎo)致的端子彎曲

公端子變形（前后、左右歪斜）一般是由于制造、包裝、組裝不合理造成的。 但它也與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計選擇有一定的關(guān)系。

  二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

   公端子可視為護(hù)套中的懸臂梁結(jié)構(gòu)。 終端偏斜是懸臂梁在受力方向上的撓度變化。 根據(jù)撓度計算公式，撓度與受力的大小和受力點與支撐點的距離成正比，與截面積和彈性模量（受材料影響）成反比 . 可以分析出端子的選擇會在以下幾個方面影響端子的變形。

  1.端子寬度和厚度小

一般小型端子，特別是1.5及以下1.0、0.64型端子，端子針形部分的厚度一般只有0.6mm，所以端子寬度越小，端子抗彎強(qiáng)度越低，越容易折彎 是造成彎曲。

  2.端子材質(zhì)柔軟

端子材料一般為銅、黃銅、磷青銅、合金銅、鋼等。銅的硬度較小，材質(zhì)直接影響彈性模量，所以端子越軟，抗變形能力越差， 越容易引起彎曲。

  3.端子尺寸長

 端子尺寸越長，受力臂越長，端子**部受力時*變形越大。

 對策：

1、盡量選擇寬度較寬的端子，但不利于小型化、輕量化的要求； 考慮將端根加寬或增加加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。

圖 4 終端根結(jié)構(gòu)

2.選擇材質(zhì)較硬的磷青銅或合金端子，但這些端子導(dǎo)電性稍差； 一般情況下，折疊插針端子被集成插針端子代替。

  圖 5 一體式引腳端子

  圖5 每種銅材料的物理參數(shù)

 3、在接觸面積合理的情況下，盡量選擇短端子，或增加結(jié)構(gòu)以縮短受力大小，如在端子**部加裝防彎結(jié)構(gòu)。

 




  圖 6 帶末端抗彎結(jié)構(gòu)的護(hù)套

三，端子與護(hù)套的匹配

 在公母端護(hù)套配合中，端子寬度越小，端子垂直度越高。 因此，端子越小，植入后鞘內(nèi)的穩(wěn)定性要求越高。

 ● 端子偏斜對端子與護(hù)套匹配的影響：

1、端子與護(hù)套匹配不良

端子在護(hù)套中的晃動量大，無論水平方向還是垂直方向，如果**過母端孔邊界，對接時很容易造成端子彎曲。

2、終端側(cè)向力

 它通常出現(xiàn)在護(hù)套邊緣的終端上。 由于線束在護(hù)套末端以三角形或側(cè)出線方式捆扎在一起，因此兩側(cè)的端子受到較大的橫向拉力。 如果護(hù)套與端子配合不良，這些部位的端子會出現(xiàn)偏離母端子對接孔的現(xiàn)象。

3、護(hù)套孔數(shù)多，插入力大

 護(hù)套孔數(shù)越多，公母端的插入力越大。 同時，由于護(hù)套尺寸較大，操作時容易造成對接不垂直。 壓縮變形。

 ● 對策：

1、公母端護(hù)套廠家與端子廠家一致，禁止混用。

2、選擇具有二次鎖緊結(jié)構(gòu)的連接器，以減少端子晃動量。

3、較好有牢固的導(dǎo)向和防錯結(jié)構(gòu)，尤其是母端孔應(yīng)有對接導(dǎo)向結(jié)構(gòu)（如漏斗形斜面）。 同時，公端子**部設(shè)計為針尖。




  圖7 端子座導(dǎo)向結(jié)構(gòu)

4、適當(dāng)放寬護(hù)套尾部的裸線余量，以減少兩側(cè)導(dǎo)線的應(yīng)力。 特別注意側(cè)出口護(hù)套，遠(yuǎn)端導(dǎo)絲必須有一定的弧度。







  圖8 護(hù)套尾部裸線余量推薦選擇

 多孔護(hù)套應(yīng)盡量選擇動力輔助結(jié)構(gòu)的護(hù)套。 這種類型的護(hù)套對接速度慢，對端子的受力比較均勻。 一般只有公母端垂直安裝后才能使用助力結(jié)構(gòu)。







  圖9 拉桿式護(hù)套

四， 工程前后工藝設(shè)計

 ● 前期工程流程

1、端子壓接參數(shù)設(shè)計不合理，端子頭前后傾。

這類問題比較容易發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)的概率很小，一些終端圖紙也會對高寬值給出合理的選擇要求。




  圖 10 端子壓接不良

2、端子絕緣壓接形狀選擇不合理

 端子絕緣部分的高度和寬度設(shè)置不合理，壓接形狀設(shè)計不合理，會導(dǎo)致端子在護(hù)套中晃動很大，導(dǎo)致端子在護(hù)套時容易偏離對接孔。 ?？?。







  圖 11 端子絕緣壓接形狀示例

 ● 工程后處理

1.公端子前插率低

流水線作業(yè)周期短，不能保證**垂直插入。 在流水線中插入大量的公端子很容易導(dǎo)致端子插入歪斜，尤其是寬度和厚度小的公端子較容易被插入。

2.接線順序設(shè)計使公端子等待工作

接線順序設(shè)計不合理，使未植的公端子先接線，再布置護(hù)套讓端子植，容易造成端子在夾具上受擠壓變形。

● 對策：

1、合理設(shè)計壓接參數(shù)，設(shè)計必要的檢查工具，防止端子來回傾斜。

2、合理設(shè)計端子絕緣部分的壓接形狀，減少端子在護(hù)套內(nèi)的活動空間。

3、提高公端子的正面插入率，盡量使公端子工作在分裝臺上，保證垂直插入。 同時，可以減少端子從分裝到總裝的捆扎和搬運所造成的擠壓變形。

4、調(diào)整接線順序，如果公端子的正面插入率不能保證**，特別是端子厚度和寬度較小的端子，請先將公端子的護(hù)套端接線。 后面布的這種公端子立即插入護(hù)套中。

五、制造工藝

端子變形可能發(fā)生在制造過程的所有階段，尤其是壓接、種植和處理。

● 壓接

壓接站容易造成端子歪斜的主要原因是壓接過程控制和保護(hù)不到位。

 ● 對策：

   有必要在完成的壓接產(chǎn)品上添加一個杯子保護(hù)器。 另外，需要注意端子壓接過程中端子前后傾斜的問題。 對于容易前后傾斜的公端子，請使用設(shè)計制造的專業(yè)檢測工具進(jìn)行首、中、終產(chǎn)品的壓接。 連接前傾和后傾的采樣控制，從一開始就過濾掉了99%的隱患。







  ● 包裝

  分裝站搬運過程中，應(yīng)注意端子的工藝保護(hù)，防止擠壓。 點膠過程中容易出現(xiàn)的問題：

 1、端子鉤在劈拉過程中變形；

2、種植操作不規(guī)范，不垂直插入導(dǎo)致變形。

  ● 對策：

   分裝站要注意操作的規(guī)范化。 公端子的側(cè)面應(yīng)先插入，同時保證垂直插入，并注意種植后端子的狀態(tài)。 此外，插補(bǔ)工裝的設(shè)計和合理使用會降低次品率的發(fā)生。

● 總裝

總裝受操作順序影響較大，一般是公端子后插操作造成的端子歪斜問題。

1、接線順序不合理，公端子先掛在板上，夾入夾具時受擠壓變形；

2、公端子位于電線密集的操作區(qū)域，接線時容易被其他電線或插件觸摸或拉扯變形。

3、種植操作不規(guī)范，不垂直插入導(dǎo)致變形。

● 對策：

堅決遵守工藝設(shè)計順序，減少總裝公端子的種植作業(yè)，注意垂直種植作業(yè)的規(guī)范化，同時自檢端子種植后的狀態(tài)。

 ● 電氣檢查

電檢臺未設(shè)置垂直檢測或垂直檢測模塊檢測公差過大。 有些電檢測模塊只能檢測垂直方向的歪斜，而不能檢測水平方向的歪斜。

  ● 對策：

合理選擇和設(shè)計電檢臺的垂直檢測模塊，盡量減少檢測位置的尺寸。 電檢完成后，可使用輔助校正治具進(jìn)行校正。

6.包裝和OEM組裝

● 包裝

孔較大的公連接器多，空腔容易被其他小元件嵌入，造成端子擠壓變形。

● 對策：

盡量獨立保護(hù)較大的公連接器，加保護(hù)套或包在袋子里。

● 線束總成

因設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理而造成的公母端子盲插、不垂直對接，容易造成端子擠壓變形。

● 對策：

對于孔數(shù)較多、公端子較小的連接器，**設(shè)計更多的裝配空間。

組裝前檢查公端子是否不平行，規(guī)范組裝操作，垂直連接。

 操作時受力均勻，裝配不猛烈。

以上就是線束接觸不良的成因中“連接器變形、設(shè)計選擇和工藝控制”的討論。 歡迎您留言討論。




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