淺談超微矩形連接器縮針的影響因素及改善措施

劉文禮

摘 要：伴隨著航空航天產(chǎn)品的集成化程度越來越高，電纜組裝件產(chǎn)品愈來愈傾向于小型化、輕型化。低頻連接器尺寸也隨之向小輕化改變。校針作為在電纜組裝過程中一道至關(guān)重要的工序，所以對校針工序的設(shè)計(jì)及操作過程中的質(zhì)量管控極為關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：微矩形連接器、縮針、改善措施

一、超微矩形連接器的應(yīng)用及特性

某超微矩形連接器系列有9、15、21、25、31、37、51、65、69芯等九種規(guī)格，陽性接點(diǎn)均為“麻花”針，陰性接點(diǎn)均為剛性插孔;由于產(chǎn)品微小，若插頭、插座不帶鎖緊件，產(chǎn)品插拔時(shí)無施力點(diǎn)，產(chǎn)品將很難實(shí)現(xiàn)插合和分離。因此，產(chǎn)品需靠鎖緊螺釘和連接螺母進(jìn)行旋合對接（盲插連接器除外）。采用螺紋方式進(jìn)行旋合連接，插拔過程柔和，不對產(chǎn)品造成沖擊，利于保護(hù)產(chǎn)品和周邊元件。因此具有接觸可靠、體積小、重量輕，抗沖擊、振動(dòng)、離心和抗輻照等特點(diǎn);產(chǎn)品尾端端接形式為壓接、焊接兩種形式。

二、接觸件縮針案例與分析

1、產(chǎn)品實(shí)物復(fù)查

對產(chǎn)品實(shí)物進(jìn)行顯微鏡檢查，在顯微鏡下觀察該只產(chǎn)品1#孔位麻花針已縮針，縮針基座孔內(nèi)除麻花針的金屬絲外還有黑色物質(zhì)存在，且縮針孔基座孔口部位明顯有啃噬損傷，具體實(shí)物狀態(tài)見圖2。

將產(chǎn)品進(jìn)行X光檢查，發(fā)現(xiàn)1#孔位麻花針針體沒有后退，但是麻花針針頭的鈹青銅絲完全敦縮變形（見圖3）。

2、原因分析

此超微矩形系列產(chǎn)品是我公司典型麻花針產(chǎn)品，該產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)成熟，工藝穩(wěn)定，是我公司定型產(chǎn)品中生產(chǎn)批量較多的產(chǎn)品之一。

根據(jù)此系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對造成產(chǎn)品麻花針縮針的可能因素采用故障樹的方法進(jìn)行逐步排查分析，故障樹如圖4所示。

從故障樹可知，可能導(dǎo)致麻花針縮針的因素有五個(gè)方面，下面對這五個(gè)方面進(jìn)行逐一分析排查如下：

2.1 麻花針上有多余物

當(dāng)麻花針上有多余物時(shí)，與插孔對接，多余物阻止了麻花針的彈性變形，當(dāng)產(chǎn)品對接時(shí)在對接力的作用下麻花針針頭部位向下擠壓變形，此時(shí)就會出現(xiàn)縮針現(xiàn)象。

縮針產(chǎn)品1#孔位在顯微鏡下觀察和解剖后發(fā)現(xiàn)在麻花針上有黑色物質(zhì)存在，因此麻花針上有多余物的因素不能排除。

2.2麻花針在孔內(nèi)嚴(yán)重偏斜

當(dāng)麻花針在基座孔內(nèi)嚴(yán)重偏斜時(shí)，與對接端插孔對接時(shí)，在對接力的作用下插孔端部會頂住麻花針尖端部位，將麻花針向下擠壓變形，此時(shí)就會發(fā)生縮針現(xiàn)象。該產(chǎn)品出廠前經(jīng)過校針和電性能檢查，校針需對麻花針進(jìn)行100%的校正使麻花針針頭基本處于中間位置，并采用標(biāo)準(zhǔn)孔進(jìn)行100%的麻花針分離力檢查，且產(chǎn)品入庫前需100%進(jìn)行對接測試絕緣、耐電壓和導(dǎo)通電阻，每道工序完畢后均要進(jìn)行了外觀檢查，故產(chǎn)品出廠前麻花針不會存在嚴(yán)重偏斜和縮針，且從產(chǎn)品解剖情況看，麻花針基本位于基座孔的中心，未發(fā)生偏斜情況，則可排除麻花針嚴(yán)重偏斜導(dǎo)致縮針的情況。

2.3對接端插孔內(nèi)有多余物

當(dāng)對接端插孔內(nèi)有多余物，在產(chǎn)品進(jìn)行對接時(shí)，由于插孔內(nèi)已經(jīng)堵塞，在對接力的作用下麻花針無法順利插入到插孔內(nèi)而被向下擠壓變形，即發(fā)生縮針現(xiàn)象。根據(jù)與之對接的插座產(chǎn)品的1#孔位進(jìn)行模擬檢查，將單獨(dú)一根麻花針針頭插入到1#孔位中，麻花針能夠順利的插入到插孔內(nèi)，沒有出現(xiàn)縮針情況（見圖9），因此該因素可以排除。

2.4 插孔變形對接

當(dāng)插孔變形，在產(chǎn)品對接過程中，插孔變形側(cè)壁就會直接頂在麻花針端部，在對接力的作用下麻花針向下擠壓變形，此時(shí)就會出現(xiàn)縮針現(xiàn)象。檢查對接端1#孔位插孔口部形狀，并未發(fā)生變形，麻花針可以順利進(jìn)入，可以排除插孔變形的可能。

2.5偏斜對接

當(dāng)嚴(yán)重的偏斜對接時(shí)，插孔對接端面直接頂在麻花針頭部，麻花針未有效進(jìn)入插孔中，在對接力的作用下麻花針被向下擠壓變形，此時(shí)也會出現(xiàn)縮針的情況。當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)斜插時(shí)，插孔由于無法對準(zhǔn)基座孔口，因此插入時(shí)插孔會將對接端基座孔口損傷，對產(chǎn)品基座1#孔位基座觀察，孔口確實(shí)存在較嚴(yán)重的損傷，因此該因素不可排除。

2.6 分析

通過對上述五個(gè)方面可能原因的分析，排除了麻花針偏斜、對接端插孔內(nèi)存在多余物、插孔口部變形的可能，因此產(chǎn)品出現(xiàn)斜插和麻花針內(nèi)存在多余物是導(dǎo)致麻花針縮針的原因。

對麻花針頭上附著的多余物進(jìn)行分析，將黑色物質(zhì)和基座對比發(fā)現(xiàn)，黑色物質(zhì)為基座孔口部位啃噬損傷掉落的PPS材料。因此可以判斷造成麻花針針頭縮針的原因?yàn)楫a(chǎn)品在對接過程中出現(xiàn)了斜插的情況，插孔將對接端基座表面孔口部啃噬，損傷的基座材料掉落到麻花針上形成多余物，最終產(chǎn)品在對接時(shí)，多余物影響麻花針正常彈性形變出現(xiàn)縮針。

三、機(jī)理分析

由于超微矩形連接器產(chǎn)品的基座孔徑非常小，對接端在插合的初始階段如果出現(xiàn)斜插，插孔口部就會將基座口部啃噬損傷基座，損傷掉落的材料隨著產(chǎn)品的對接帶入到基座孔內(nèi)形成多余物。當(dāng)多余物附著到麻花針胖點(diǎn)部位時(shí)，麻花針需要發(fā)生彈性形變的空間被多余物堵住而無法發(fā)生彈性形變，而此時(shí)產(chǎn)品如果產(chǎn)品繼續(xù)對接，麻花針又不能發(fā)生彈性形變伸進(jìn)插孔內(nèi)，對接產(chǎn)生的下壓力就會破環(huán)麻花針針頭形狀，將鈹銅絲向下擠壓堆縮到孔底，形成縮針。

四、問題復(fù)現(xiàn)

取2套同款連接器和對應(yīng)的對接端進(jìn)行模擬斜插試驗(yàn)。當(dāng)插孔口部沒有完全插入到基座孔內(nèi)時(shí)開始發(fā)力對接，基座口部出現(xiàn)不同程度的啃噬現(xiàn)象，損傷掉落的基座材料被推擠到了麻花針頭部，問題得到復(fù)現(xiàn)。

五、采取措施

超微矩形電連接器產(chǎn)品使用說明書中有詳細(xì)規(guī)定：插頭/插座應(yīng)保持水平或垂直狀態(tài)，不得傾斜，在鎖緊螺釘過程中，應(yīng)采用手扶住產(chǎn)品自由端，避免外力拉扯產(chǎn)品產(chǎn)生傾斜現(xiàn)象，螺釘擰入時(shí)盡量使兩邊同時(shí)下移（各擰半圈），以免出現(xiàn)單邊完全擰緊或擰過多，導(dǎo)致兩端受力不均而出現(xiàn)插孔偏斜對接情況。因此使用方應(yīng)提前熟悉說明書的內(nèi)容，在對接操作時(shí)，嚴(yán)格按照說明書操作

六、結(jié)論

綜上所述，造成產(chǎn)品1#孔位縮針的原因?yàn)楫a(chǎn)品在對接過程中出現(xiàn)了斜插情況，損傷基座口部材料形成多余物掉落到了基座孔內(nèi)，造成產(chǎn)品對接時(shí)麻花針頭縮針。該問題由于是對接操作不慎造成，屬于偶然的個(gè)別現(xiàn)象，并非批次性質(zhì)量問題，其他產(chǎn)品可以繼續(xù)使用。通過措施的有效落實(shí)可以有效避免問題的再次發(fā)生。

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