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汽車(chē)線束端子退針原因分析

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汽車(chē)線束端子退針原因分析

分類：新聞中心
作(zuò)者：東莞市勇哥汽車配件有限公司
來(lái)源：cn.snowwolf-dg.com
發布時(shí)間(jiān)：2020-11-23 14:12
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汽車(chē)線束端子退針原因分析

分類：新聞中心
作(zuò)者：東莞市勇哥汽車配件有限公司
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發布時(shí)間(jiān)：2020-11-23 14:12
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詳情

汽車(chē)線束插接器(qì)用于汽車(chē)電(diàn)路各連接點的連接，是汽車(chē)上(shàng)的重要零件，其品質好壞直接影(yǐng)響到電(diàn)力或信号的傳輸效果。插接器(qì)在汽車(chē)中占的成本比例較小(xiǎo)，但(dàn)在汽車(chē)使用中若出現品質問題，往往産生(shēng)嚴重的後果，且維修成本大(dà)幅增加，因此，插接器(qì)的品質越來(lái)越得(de)到汽車(chē)制(zhì)造商及零部件供應商的重視(shì)。

端子退針是線束插接器(qì)比較常見的一種失效形式。端子退針是指插接器(qì)完成裝配後，端子與護套非正常分離，從而使插接器(qì)功能喪失。此種失效形式的形成原因一般包括3個(gè)方面:①端子在護套中的保持力不合格;②對插幹涉;③産品應用問題。本文根據這3個(gè)方面的原因對插接器(qì)端子退針進行(xíng)分析并提出解決方案。

1.端子在護套中的保持力不合格

端子在護套中的保持力是指沿軸向使端子與護套分離所需的力。

為(wèi)避免出現端子退針的現象，插接器(qì)的性能試驗标準對端子在護套中的保持力做(zuò)了嚴格規定:①規格不大(dà)于2.8的插接器(qì)保持力大(dà)于40N;②規格大(dà)于2.8的插接器(qì)保持力大(dà)于60N。

實踐中較多(duō)端子退針現象的産生(shēng)都是因為(wèi)保持力不滿足規定。一般來(lái)說，端子在護套中的保持力不合格的原因有(yǒu):結構設計(jì)問題及材料選擇問題。

1.1結構設計(jì)問題

結構設計(jì)問題主要是指端子和(hé)護套的挂接結構設計(jì)。這種挂接結構一般是一種彈性結構，分為(wèi)護套上(shàng)采用彈性結構和(hé)端子上(shàng)采用彈性結構。

1.1.1護套上(shàng)采用彈性結構

護套上(shàng)采用彈性結構，将端子和(hé)護套裝配所需要的彈性結構設計(jì)在護套上(shàng)，在端子和(hé)護套裝配過程中，通(tōng)過護套彈舌(設計(jì)在護套上(shàng)的彈性結構)受力變形，實現端子和(hé)護套的裝配。在端子和(hé)護套裝配到位後，護套彈舌由于受力解除而恢複至原始狀态。該護套彈舌和(hé)設計(jì)在端子上(shàng)的挂台結構的配合，保證護套對端子的有(yǒu)效定位。護套彈舌的剪切強度決定了端子在護套中的保持力。剪應力計(jì)算(suàn)公式如下:

式中:τ---材料所受的剪應力;F---材料剪切方向受力;A---剪切面積;[τ]--材料的許用屈服剪應力。

由公式(1)可(kě)知:材料剪切方向承受的最大(dà)力與材料的剪切面積成正比，與材料的許用剪應力成正比。護套彈舌設計(jì)時(shí)，當材料選定後，材料的許用屈服剪應力即固定不變，要保證産品滿足端子在護套中的保持力(剪切方向受力)要求，需保證護套彈舌的剪切面積滿足要求值。

實踐中由于考慮到端子和(hé)護套的設計(jì)間(jiān)隙，因此剪切面積應按極限惡劣情況計(jì)算(suàn)。端子和(hé)護套的設計(jì)間(jiān)隙應能保證在極限惡劣情況下計(jì)算(suàn)出的剪切面積所能承受的屈服剪應力大(dà)于要求的端子在護套中的保持力。

1.1.2端子上(shàng)采用彈性結構

端子上(shàng)采用彈性結構是指将端子和(hé)護套裝配所需要的彈性結構設計(jì)在端子上(shàng)，在端子和(hé)護套裝配過程中，通(tōng)過端子彈舌(設計(jì)在端子上(shàng)的彈性結構)受力變形，實現端子和(hé)護套的裝配。在端子和(hé)護套裝配到位後，端子彈舌由于受力解除而恢複為(wèi)原始狀态。該端子彈舌和(hé)設計(jì)在護套上(shàng)的挂台結構的配合，保證護套對端子的有(yǒu)效定位。

端子彈舌的屈服強度決定了端子在護套中的保持力。由公式(1)可(kě)知:端子彈舌設計(jì)時(shí)，當材料選定後，材料的許用剪應力即固定不變，要保證産品滿足端子在護套中的保持力(剪切方向受力)要求，需保證端子彈舌的剪切面積滿足要求值。

實踐中由于考慮到端子和(hé)護套的設計(jì)間(jiān)隙，除考慮端子彈舌的剪切面積(材料厚度和(hé)彈舌寬度)外，應保證極限惡劣情況下，端子彈舌與設計(jì)在護套上(shàng)的挂台結構具有(yǒu)完整的配合。

1.2 材料選擇問題

1.2.1護套材料選擇

插接器(qì)護套常用材料有(yǒu):聚酰胺(俗稱尼龍)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、ABS等。

對于護套彈舌結構，一般主要考慮材料的韌性，根據滿足韌性要求的材料的許用屈服剪應力設計(jì)彈舌結構的尺寸。

需要強調的是，材料的許用屈服剪應力應按材料經受插接器(qì)可(kě)能存在的高(gāo)溫老化、溫度-濕度循環、化學液體(tǐ)腐蝕等試驗後的允許值計(jì)算(suàn)。如果按試驗後的許用屈服剪應力值設計(jì)彈舌結構無法滿足要求，則應考慮更換材料或使用二次鎖結構(圖2)來(lái)解決。

當插接器(qì)初始保持力正常，試驗後保持力不合格出現退針時(shí)，一般是因為(wèi)按使用材料的初始許用屈服剪應力設計(jì)了彈舌結構造成的。

1.2.2端子材料選擇

插接器(qì)端子常用材料有(yǒu):紫銅、黃銅、青銅。根據它們的硬度情況又可(kě)分為(wèi)軟、半硬、硬3種狀态。

這3種材料中，紫銅應用較少(shǎo)，一般用于接地孔式或叉式接頭等。黃銅和(hé)青銅應用較多(duō)。黃銅的導電(diàn)性能比青銅好，而青銅的硬度和(hé)彈性比黃銅好。當使用端子彈舌結構時(shí)，一般應使用青銅。使用黃銅材料經常會(huì)出現保持力不足的現象。

2端子對插幹涉

端子對插幹涉是指插接器(qì)的公端和(hé)母端在對插過程中，由于公端子插入母端子非有(yǒu)效區(qū)域，從而使插接器(qì)出現端子退針等功能喪失現象的失效形式。一般來(lái)說，端子對插幹涉的原因有(yǒu):①結構設計(jì)問題;②端子插拔力問題。

2.1 結構設計(jì)問題

涉及到端子對插幹涉的插接器(qì)結構設計(jì)問題主要有(yǒu):插接器(qì)的中心距設計(jì)問題(包括尺寸錯誤或公差過大(dà)等)、端子和(hé)護套配合間(jiān)隙設計(jì)問題(包括間(jiān)隙過大(dà)或過小(xiǎo))等。

當結構設計(jì)存在問題時(shí)會(huì)出現插接器(qì)對插過程中公端子和(hé)母端子不對中，這種不對中出現在x方向時(shí)(圖3)，會(huì)出現公端子頂在面B的頂部或面C上(shàng)，程度較輕時(shí)會(huì)造成插接器(qì)插拔力偏大(dà)，程度嚴重時(shí)會(huì)造成插接器(qì)插接過程出現端子退針。這種不對中出現在y方向時(shí)(圖4)，會(huì)出現不應該的母端子露出部分，公端子易頂在母端子露出部分，程度較輕時(shí)會(huì)造成插接器(qì)插拔力偏大(dà)，程度嚴重時(shí)會(huì)造成插接器(qì)插接過程出現端子退針。

例如，某汽車(chē)廠總裝車(chē)間(jiān)發動機艙熔斷絲盒與線束對插裝配過程中，曾經出現線束端插接器(qì)端子頻繁退件且插入力較大(dà)，退針發生(shēng)比率為(wèi)15%，插入力大(dà)發生(shēng)比例為(wèi)全部。經對問題件分析，發現由于與線束端對插的相應熔斷絲盒結構中心距設計(jì)問題，造成對插過程中公端子和(hé)母端子不對中，從而造成線束端插接器(qì)與熔斷絲盒裝配過程中插入力較大(dà)且線束端插接器(qì)端子部分退針。對熔斷絲盒相應結構改進設計(jì)後，該問題得(de)以解決。

2.2 端子插拔力問題

由于裝配性能的要求，插接器(qì)端子插拔力應越小(xiǎo)越好，而過小(xiǎo)的插拔力将使插接器(qì)的接觸電(diàn)阻增大(dà)，導電(diàn)能力降低(dī)。因此，合适的端子插拔力是在保證插接器(qì)電(diàn)性能的前提下滿足插接器(qì)裝配性能的要求。為(wèi)提高(gāo)端子的導電(diàn)能力，實踐中經常會(huì)出現端子的插拔力被加大(dà)，一般情況下，這會(huì)導緻裝配困難。而當端子插拔力大(dà)于端子在護套中的保持力時(shí)，則可(kě)能導緻插接器(qì)對插過程中的端子退針。

3産品應用問題

涉及到插接器(qì)端子退件的産品應用問題，主要是指在線束生(shēng)産過程中出現的可(kě)能造成端子退針的問題。一般包括端子壓接問題和(hé)端子裝配問題。

“香蕉”端子是端子壓接過程常出現的問題。是指由于不當壓接導緻的端子過度彎曲，使端子的接合區(qū)和(hé)壓接區(qū)的中心線不平行(xíng)，見圖5。

過度彎曲的程度較輕時(shí)會(huì)造成插接器(qì)的插拔力增大(dà)，影(yǐng)響裝配性能;程度嚴重時(shí)會(huì)導緻插接器(qì)對插過程中公端子無法插入母端子的有(yǒu)效插入區(qū)域，從而造成端子退針。

例如，某汽車(chē)廠總裝車(chē)間(jiān)後尾燈與線束對插裝配過程中，曾經出現線束端插接器(qì)端子頻繁退針，發生(shēng)比率為(wèi)20%，經對問題件分析，發現由于端子的不當壓接，出現部分端子過度彎曲(香蕉端子)，從而造成線束端插接器(qì)與後尾燈裝配過程中線束端插接器(qì)端子退針。對端子壓接調整後，該問題得(de)以解決。

4結論

連接器(qì)端子退針的原因包括3個(gè)方面:

①端子在護套中的保持力不合格---一般是設計(jì)原因、制(zhì)造原因或使用材料的原因造成的;

②對插幹涉---一般是設計(jì)原因或制(zhì)造原因造成的;

③産品應用問題---主要是在産品使用過程中不合适的使用方法造成的。

實際使用時(shí)，如果出現端子退針的情況，應先分析形成問題的原因，有(yǒu)針對性地加以解決。

關鍵詞：

上(shàng)一個(gè): 汽車(chē)線束內(nèi)的電(diàn)線常用規格

下一個(gè): 線束關鍵原材料你(nǐ)都認識嗎？

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