壓接式連接器自動壓接工藝技術研究

摘 要：壓接式連接器具有插接性好、可靠性高、壓接效率高以及易操作性等優點，被廣泛用于各類測量儀器儀表產品中。文章對壓接式連接器自動壓接工藝技術研究進展進行了探討。

關鍵詞：壓接式連接器；自動壓接；印制板；工藝技術

1 概述

壓接式連接器是電子設備內印制板上傳輸信號的關鍵部件，具有插接性好、可靠性高、裝配效率高以及易操作性等優點。目前壓接工藝技術有手動壓接、半自動壓接、自動壓接。

手動壓接是借助簡易工裝手動將連接器壓接在印制板上，壓接質量與壓接效率較低。半自動壓接是借助通用壓力機將連接器壓接在印制板上，壓接力與壓接位移不能實時反饋控制，常出現連接器過壓、欠壓缺陷，壓接質量不能保證。

自動壓接是在壓接設備中置入控制模塊，通過實時控制壓接力與壓接位移，實現連接器壓接到位，壓接效率高、質量容易控制。

綜上所述，加強對自動壓接工藝技術研究，最大限度的保證壓接質量和提高壓接效率對壓接技術有著重要的意義。

2 自動壓接技術原理

自動壓接是在專用壓接設備上利用軟件驅動，將壓接式連接器上彈性可變形插針按照壓接程序壓入印制板金屬化孔內，完成過盈機械配合，實現電氣互連的自動化技術。在壓接過程中，軟件可以實時控制調節壓接力和壓接位移，保證插針壓接平穩到位，避免連接器因過壓或欠壓造成的外殼損壞或接觸不良的缺陷。

3 自動壓接工藝技術

自動壓接程序的編輯主要是對設備壓塊壓接位移、速度、壓接力的控制。主要包括四部分：壓接上模特征編輯、連接器特征編輯、壓接程序編輯、壓接數據編輯。

壓接上模參數編輯：主要針對壓接上模的結構參數進行編輯（見圖1），包括壓接起始位置、模具高度、長度以及寬度等。

連接器特征編輯：主要針對壓接式連接器的相關參數進行編輯（見圖2），包括連接器結構參數（如連接器基體厚度，插針有效高度，插針數量），壓接力及位移特性。

壓接特征編輯：壓接特征是主要對壓接設備中壓塊的壓接位移、壓接速度、壓接反饋進行規劃編輯，進而實現壓接工作的可靠完成。

壓接數據編輯：壓接數據包括壓接工裝厚度、電路板厚度、連接器種類及數量等。

設備以平臺為基準，通過對壓接工裝厚度、電路板厚度的參數編輯進而計算設備壓塊與電路板的相對位移。

通過對連接器種類及數量的參數編輯可以直觀的對印制板上多種連接器進行分類編號，以圖4為例，電路板上共有兩種19個連接器，在壓接數據編輯時序號1-14為第一種連接器，序號15-19為第二種連接器。在壓接程序運行后，壓接程序按照壓接順序分類逐個對各連接器進行壓接。

4 自動化壓接工藝技術優點

壓接質量高：壓接過程中，壓接力及壓接速度可控，實現了預壓接，杜絕了連接器過壓或欠壓現象，壓接質量及壓接可靠性得到有效保證。

壓接效率較高：壓接過程自動化，一次裝夾就可以完成電路板上所有連接器的壓接，降低了操作難度，節省裝夾時間，壓接效率提高了30%。

便于研發：采用軟件控制，能夠實時記錄壓接順序并生成壓接曲線及數據，方便檢查記錄壓接時，任意位移處壓接力及壓接速度大小。

5 自動化壓接工藝技術難點

5.1 壓接工裝設計

自動壓接設備一般提供一個外形尺寸為500×400mm壓接平面，為保證連接器在不同電路板上平穩、精確、高效壓接，需要制作壓接工裝。壓接工裝包括壓接上下模具及壓接基座。

壓接上下模（見圖5）是壓接工裝設計的難點。首先，連接器由插針及塑料件鑄成，為保證連接器不被壓壞，壓接上模必須與塑料支撐板緊密貼合。第二，印制板在壓接前已經焊接了其他元器件，壓接上下模設計時必須合理讓位。第三，連接器插針長度大于印制板厚度，壓接完成時插針會穿透印制板，沒有合適的壓接下模讓位會出現跪針。第四，不同型號連接器外形、插針種類及數量差異較大，需要分別設計壓接上下模具。

壓接基座的作用主要是固定電路板，布置壓接下模，保證電路板上對應壓接孔與壓接下模上下對應。由于電路板的種類繁多，外形尺寸多樣，壓接基座的通用化是壓接工裝設計的一個難點。

5.2 壓接特征編輯

由于電路板，壓接工裝在加工儲存過程中，外形尺寸存在一定的偏差，在壓接特征的編輯時，需要反復調整壓塊下壓位移參數，才能得到最佳的壓接效果。

6 結束語

連接器自動壓接工藝技術實現了連接器壓接的自動化，壓接質量好，壓接效率高，是壓接工藝技術的一個重要改進，為高可靠性環境中信號的控制與傳輸提供了有力保證。

參考文獻

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作者簡介：王國杰（1985-），男，工程師，主要從事整機工藝工作。