斜开槽结构插孔分离力的计算与控制.pdf

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1、第3期2012年6月机电元件ELECTROMECH怕LNICALCOMPONENTSVoL32No．3JurL2012斜开槽结构插孑L分离力的计算与控制李东强。罗宁(贵州航天电器股份有限公司，贵阳，550009)摘要：本文以某一规格的斜开槽插孔为例，通过有限元分析软件ADINA和理论公式分别对其分离力进行了计算。并针对分离力控制中出现的一些实际问题相应地采取了一些措施，达到了预期的效果。关键词：斜开槽插孔；分离力；计算；控制Doi：10．3969／j．issn．1000—6133．2012．03．007中图分类号：TN784文献标识码：A文章编号：10

2、00—6133(2012)03—0032—04CalculationandControlofWithdrawalForceforInclinedSlottedSocketLiDong—qiang，LUONing(GuizhouSpaceApplianceCo．hd，Guiyang，550009)Abstract：Takingacertaininclinedslottedsocketasallexample，thewithdrawalforceiscalculatedbyFEAsoft—wareADINAandtheoryformulaerespecti

3、vely，andseveralcontrolmeasuresaretakentoresolvesomepracticalprob—lemsinwithdrawalforcecontrolaccordingly，andachievethedesiredeffects．Keywords：inclinedslottedsocket；withdrawalforce；calculation；control1引言1．1接触件种类接触件是电连接器中的核心元件，其结构形式和设汁尺寸直接影响电连接器的可靠性。根据结构形式的不同，接触件主要分为绞线式弹性插针、线簧孔、冠簧

4、孑L、圆筒形针孔接触件、簧片接触件和包簧式插孔等。斜开槽结构插孔为由圆筒形针孔接触件衍生而收藕日期：2012一∞一镐来的一种接触件形式，见图1。该类接触件主要依靠对簧片缩口，减小槽宽，从而保证插针插入时的可靠接触。此外，尾端的压线筒可实现导线的压接。可见，与普通直开槽类接触件(大号接触件除外)相比，斜开槽插孔集护管与插孑L功能于一体，结构简单，易于加工，因此在电连接器上获得了一定的应用。但由于取消了护管，每只接触件只有一个簧片，接触可靠性降低，且分离力控制程序相对复杂，对材料和结构设计要求也较高。第3期李东强等：斜开槽结构插孔分离力的计算与控制U匕U1

5、'—‘k图1斜开槽插孔三维图1．2控制分离力的意义衡量电连接器可靠性的重要指标是接触件插合后的接触电阻，包括导体电阻和界面接触电阻。对同一接触件，导体电阻可视为常量，因此主要考虑界面接触电阻。其中，界面接触电阻与接触件的设计，尤其弹性部分的设计密切相关。对斜开槽插孔，簧片即为接触对的弹性部分。根据电接触理论，接触正压力与接触电阻之间具有下列关系：R=K／(P)(1)式中：R--界面接触电阻K—一与接触件材料、表面状况、加工情况、形状尺寸有关的系数；P一接触正压力；n——与接触形式有关的指数。可见，在接触件结构、材料及工艺方法确定之后，界面接触电阻R取决

6、于接触正压力P。由于在生产过程中百分之百地检查接触电阻是非常困难的，因此可通过保证接触正压力便可问接获得所要求的界面接触电阻。斜开槽结构插孔所受的摩擦力，即分离力，，与接触正压力，=，=肛P的p由式(2)可见，插孔分离力与插孔接触正压力存在定量的正比例线性关系，且在工程上测量易于实现，因此在实际生产中都是通过控制插孔分离力大小来控制接触电阻大小。从上述关系式(1)和(2)还可看出，分离力越大，正压力越大，接触电阻相应越小，因此一般需要控制最小分离力，■。1．3斜开槽结构插孔分离力控制中存在的问题对于斜开槽结构插孔，由于其结构的特殊性，往往选择弹性较好的

7、铍青铜材料，且影响分离力的工序较多，如缩口、热处理和电镀等，最终导致分离力控制比较麻烦，实际生产中也时常遇到以下一些问题：(1)插孔分离力离散度较大在”人、机、料、法、环”维持不变的情况下，最大分离力高出最小分离力数倍甚至十几倍以上：(2)插孔分离力不稳定对同—插孔，在热处理前后，电镀前后，甚至缩I：1后放置一段时间由于自然时效分离力都会出现或大或小的变化；(3)插孔分离力太小(或太大)在对所有工序工艺参数(包括缩口量和位置、热处理参数等)进行调整后，插孔分离力仍不能满足用户要求，或者太大，或者太小。2斜开槽插孔分离力的计算与验证为了满足用户对插孔分离

8、力的要求，解决实际工作中遇到的一些问题，在插孔材料和热处理以及表面电镀状态确定的情况下，有必要