王令紅,宋德柱
(貴州航天電器股份有限公司,貴州貴陽,550008)
BMA系列射頻同軸連接器插座簧片結構的改良
王令紅,宋德柱
(貴州航天電器股份有限公司,貴州貴陽,550008)
通過對BMA系列射頻同軸連接器插座的簧片結構進行改良,使產品經過500次壽命試驗后,仍具有穩定的分離力,提高產品的可靠性。
BMA射頻插座;簧片;可靠性
BMA系列產品是國際上這幾年才發展起來的一種盲配的新型射頻同軸連接器,可用于各種微波電路的連接,尤其適用于機箱、機柜的盲插合,有利于雷達等整機系統的模塊化。BMA系列產品從結構上看是SMA系列的推入式形式,接口界面采用空氣界面,其優點是體積小、接觸可靠、機械電氣性能優越,對接方便等。近幾年來,在國內外已經得到了越來越廣泛的應用。BMA系列產品中的插座,頭部對接結構采用簧片式結構,由于該系列產品體積小、結構緊湊、精度要求高,盡管根據標準及參考樣件測繪仿制,但由于產品實現工藝及結構不一,對產品性能及可靠性較大影響,產品性能不穩定。
本文中所述的簧片結構的改良是針對BMA系列射頻同軸連接器插座產品。為了保證產品質量,提高產品固有的可靠性水平,產品在500次壽命試驗后仍具有穩定的分離力,通過在生產研制該系列產品的過程中不斷的摸索、試驗,對簧片結構進行不斷的改良,并取得了預期的效果。
BMA系列產品插座結構如下圖所示:

圖1 簧片改良前

圖2 簧片改良后

圖3 簧片初始帶狀結構

圖4 產品裝配前剪切長度
圖3和圖4為產品最原始所用簧片。該簧片為沖制件,初始狀態為若干長度的帶材。在裝配時,將帶材簧片按照規定的長度剪切,裝入產品中。裝入產品后,簧片會形成如圖6所示的形狀。此種簧片在工藝上為以下流程:
帶材沖制→熱處理→剪切→裝入產品
零件經過熱處理后,如果硬度太高,將會導致在裝入產品的過程中,在還未形成圖6所示的結構狀態時,簧片即會斷裂。如果硬度太低,將會導致簧片彈性不夠。在實際熱處理過程中,為了保證簧片不斷裂,硬度一般在HV220-HV250左右。在該硬度范圍內,簧片彈性偏小,分離力較小。
經過以上分析,產品的簧片因為工藝的原因不能達到較高的硬度,致使簧片彈性不足,導致產品在經過一定的插拔之后,分離力偏小,不能滿足客戶的使用要求。
為了能夠保證產品在500次壽命以內能夠有一個穩定的分離力,對簧片進行了結構更改,如圖6。新簧片與原有狀態相比,主要有以下更改:
1.簧片為直接加工而成,在熱處理之前形成圖6所示零件狀態,將會避免簧片斷裂,且不需要在裝配的時候進行彎曲。
2.對簧片的初始狀態結構(圖5)進行微調,增加簧片的強度,如增加沖制孔之間的距離,增加簧片的厚度等。
3.在熱處理之后的硬度可以達到 HV310-HV340,較原有簧片彈性有大大提高。

圖5 改良后簧片初始狀態

圖6 改良后簧片入庫狀態
針對片式簧片經多次插拔后分離力較小的問題,再次對簧片結構進行改良,采用國外軍用BMA的卡爪結構,其結構如下:

圖7 卡爪式簧片結構

圖8 卡爪式簧片結構三維圖
(1)取3套配改良后片式簧片(見圖6)的BMA-KFD成品進行分離力試驗,試驗結果見表1:
另3套配改良后片式簧片的BMA-KFD成品進行300角方向斜插試驗,試驗結果見表2:

表1 BMA-KFD 簧片分離力測試數據

表2 BMA-KFD 30°角方向斜插測試數據
從試驗數據來看,改良后片式結構簧片在防斜插方面的能力較差;壽命后,分離力變化率較大。
(2)將3套BMA-KFD1進行簧片分離力試驗,試驗結果見表3:
另取3套BMA-KFD1進行300角方向斜插試驗,試驗結果見表4:此種卡爪式結構的簧片,相對原來兩種結構的簧片,保持力穩定,經壽命實驗后,依然保持穩定的數值。
(1)片式簧片結構的高頻性能
將2套片式簧片結構的SMA/BMA-KK成品進行高頻性能試驗,駐波比測試結果如下圖:

表3 BMA-KFD1簧片分離力測試數據

表4 BMA-KFD1 30°角方向斜插測試數據

圖12 卡爪式簧片BMA-KFD1駐波比測試1

圖13 卡爪式簧片BMA-KFD1駐波比測試2
從上述試驗對比可以看出,相對于片式簧片結構,采用卡爪式簧片結構的產品不僅分離力穩定,經壽命試驗后,產品分離力變化率小。而且,卡爪式結構的高頻性能優于片式簧片式結構。
An Im provement of Clip Structure for BMA Series RF Coaxial Connector Receptacles
WANG Ling-hong,SONG De-zhu
(Guizhou Space Appliance Co.,Ltd.)
Through the improvement of the reed structure for BMA series RF coaxial connector receptacles,the products still have stable force to engage and disengage after 500 cycles of mating in the durability test,and meanwhile this improvement helps to improve the product's reliability.
BMA RF receptacles,clip,reliability
10.3969/j.issn.1000-6133.2015.03.006
TN784
A
1000-6133(2015)03-0021-04
2015-05-11
工藝與材料