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：伴隨著航空航天產品的集成化程度越來越高，電纜組裝件產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重要的工序，所以對校針工序的設計及操作過程中的質量管控極為關鍵。

關鍵詞：微矩形連接器、縮針、改善措施

一、超微矩形連接器的應用及特性

某超微矩形連接器系列有9、15、21、25、31、37、51、65、69芯等九種規格，陽性接點均為“麻花”針，陰性接點均為剛性插孔;由于產品微小，若插頭、插座不帶鎖緊件，產品插拔時無施力點，產品將很難實現插合和分離。因此，產品需靠鎖緊螺釘和連接螺母進行旋合對接（盲插連接器除外）。采用螺紋方式進行旋合連接，插拔過程柔和，不對產品造成沖擊，利于保護產品和周邊元件。因此具有接觸可靠、體積小、重量輕，抗沖擊、振動、離心和抗輻照等特點;產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、產品實物復查

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

將產品進行X光檢查，發現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

此超微矩形系列產品是我公司典型麻花針產品，該產品設計結構成熟，工藝穩定，是我公司定型產品中生產批量較多的產品之一。

根據此系列產品結構，對造成產品麻花針縮針的可能因素采用故障樹的方法進行逐步排查分析，故障樹如圖4所示。

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

2.1 麻花針上有多余物

當麻花針上有多余物時，與插孔對接，多余物阻止了麻花針的彈性變形，當產品對接時在對接力的作用下麻花針針頭部位向下擠壓變形，此時就會出現縮針現象。

縮針產品1#孔位在顯微鏡下觀察和解剖后發現在麻花針上有黑色物質存在，因此麻花針上有多余物的因素不能排除。

2.2麻花針在孔內嚴重偏斜

當麻花針在基座孔內嚴重偏斜時，與對接端插孔對接時，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，此時就會發生縮針現象。該產品出廠前經過校針和電性能檢查，校針需對麻花針進行100%的校正使麻花針針頭基本處于中間位置，并采用標準孔進行100%的麻花針分離力檢查，且產品入庫前需100%進行對接測試絕緣、耐電壓和導通電阻，每道工序完畢后均要進行了外觀檢查，故產品出廠前麻花針不會存在嚴重偏斜和縮針，且從產品解剖情況看，麻花針基本位于基座孔的中心，未發生偏斜情況，則可排除麻花針嚴重偏斜導致縮針的情況。

2.3對接端插孔內有多余物

當對接端插孔內有多余物，在產品進行對接時，由于插孔內已經堵塞，在對接力的作用下麻花針無法順利插入到插孔內而被向下擠壓變形，即發生縮針現象。根據與之對接的插座產品的1#孔位進行模擬檢查，將單獨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，沒有出現縮針情況（見圖9），因此該因素可以排除。

2.4 插孔變形對接

當插孔變形，在產品對接過程中，插孔變形側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，此時就會出現縮針現象。檢查對接端1#孔位插孔口部形狀，并未發生變形，麻花針可以順利進入，可以排除插孔變形的可能。

2.5偏斜對接

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

2.6 分析

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

對麻花針頭上附著的多余物進行分析，將黑色物質和基座對比發現，黑色物質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為產品在對接過程中出現了斜插的情況，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，最終產品在對接時，多余物影響麻花針正常彈性形變出現縮針。

三、機理分析

由于超微矩形連接器產品的基座孔徑非常小，對接端在插合的初始階段如果出現斜插，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品的對接帶入到基座孔內形成多余物。當多余物附著到麻花針胖點部位時，麻花針需要發生彈性形變的空間被多余物堵住而無法發生彈性形變，而此時產品如果產品繼續對接，麻花針又不能發生彈性形變伸進插孔內，對接產生的下壓力就會破環麻花針針頭形狀，將鈹銅絲向下擠壓堆縮到孔底，形成縮針。

四、問題復現

取2套同款連接器和對應的對接端進行模擬斜插試驗。當插孔口部沒有完全插入到基座孔內時開始發力對接，基座口部出現不同程度的啃噬現象，損傷掉落的基座材料被推擠到了麻花針頭部，問題得到復現。

五、采取措施

超微矩形電連接器產品使用說明書中有詳細規定：插頭/插座應保持水平或垂直狀態，不得傾斜，在鎖緊螺釘過程中，應采用手扶住產品自由端，避免外力拉扯產品產生傾斜現象，螺釘擰入時盡量使兩邊同時下移（各擰半圈），以免出現單邊完全擰緊或擰過多，導致兩端受力不均而出現插孔偏斜對接情況。因此使用方應提前熟悉說明書的內容，在對接操作時，嚴格按照說明書操作

六、結論

綜上所述，造成產品1#孔位縮針的原因為產品在對接過程中出現了斜插情況，損傷基座口部材料形成多余物掉落到了基座孔內，造成產品對接時麻花針頭縮針。該問題由于是對接操作不慎造成，屬于偶然的個別現象，并非批次性質量問題，其他產品可以繼續使用。通過措施的有效落實可以有效避免問題的再次發生。

參考文獻

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