车用电线束插接器用于汽车电路各连接点的连接,是汽车上的主要零件,其品质好坏直接影响到电力或旗子暗记的传输效果。
插接器在汽车中占的本钱比例较小,但在汽车利用中若涌现品质问题,每每产生严重的后果,且维修本钱大幅增加,因此,插接器的品质越来越得到汽车制造商及零部件供应商的重视。

端子退针是车用电线束插接器比较常见的一种失落效形式,是指插接器完成装置后,端子与护套非正常分离,从而使插接器功能损失。
此种失落效形式的形成缘故原由一样平常包括3个方面:①端子在护套中的保持力不合格;②对插干涉;③产品运用问题。
本文根据这3个方面的缘故原由对插接器端子退针进行剖析并提出办理方案。

汽车线束连接器端子退针原因分析 汽车知识

1. 端子在护套中的保持力不合格

端子在护套中的保持力是指沿轴向使端子与护套分离所需的力。
为避免涌现端子退针的征象,插接器的性能试验标准对端子在护套中的保持力做了严格规定:①规格不大于2.8的插接器保持力大于40N;②规格大于2.8的插接器保持力大于60N。
实践中较多端子退针征象的产生都是由于保持力不知足规定。
一样平常来说,端子在护套中的保持力不合格的缘故原由有:构造设计问题;材料选择问题。

1.1构造设计问题

涉及到端子保持力方面的插接器的构造设计问题紧张是指端子和护套的挂接构造设计。
这种挂接构造一样平常是一种弹性构造,分为护套上采取弹性构造和端子上采取弹性构造。

1.1.1护套上采取弹性构造

护套弹性构造见图1。
护套上采取弹性构造是指将端子和护套装置所须要的弹性构造设计在护套上,在端子和护套装置过程中,通过护套弹舌(设计在护套上的弹性构造)受力变形,实现端子和护套的装置。
在端子和护套装置到位后,护套弹舌由于受力解除而规复至原始状态。
该护套弹舌和设计在端子上的挂台构造的合营,担保护套对端子的有效定位。
护套弹舌的剪切强度决定了端子在护套中的保持力。
剪应力打算公式如下:

式中:τ———材料所受的剪应力;F———材料剪切方向受力;A———剪切面积;[τ]——材料的许用屈从剪应力。

由公式(1)可知:材料剪切方向承受的最大力与材料的剪切面积成正比,与材料的许用剪应力成正比。
护套弹舌设计时,当材料选定后,材料的许用屈从剪应力即固定不变,要担保产品知足端子在护套中的保持力(剪切方向受力)哀求,需担保护套弹舌的剪切面积知足哀求值。
实践中由于考虑到端子和护套的设计间隙,因此剪切面积应按极限恶劣情形打算。
端子和护套的设计间隙应能担保在极限恶劣情形下打算出的剪切面积所能承受的屈从剪应力大于哀求的端子在护套中的保持力。

1.1.2端子上采取弹性构造

端子弹性构造见图2。
端子上采取弹性构造是指将端子和护套装置所须要的弹性构造设计在端子上,在端子和护套装置过程中,通过端子弹舌(设计在端子上的弹性构造)受力变形,实现端子和护套的装置。
在端子和护套装置到位后,端子弹舌由于受力解除而规复为原始状态。
该端子弹舌和设计在护套上的挂台构造的合营,担保护套对端子的有效定位。
端子弹舌的屈从强度决定了端子在护套中的保持力。
由公式(1)可知:端子弹舌设计时,当材料选定后,材料的许用剪应力即固定不变,要担保产品知足端子在护套中的保持力(剪切方向受力)哀求,需担保端子弹舌的剪切面积知足哀求值。
实践中由于考虑到端子和护套的设计间隙,除考虑端子弹舌的剪切面积(材料厚度和弹舌宽度)外,应担保极限恶劣情形下,端子弹舌与设计在护套上的挂台构造具有完全的合营。

1.2材料选择问题

1.2.1护套材料选择

插接器护套常用材料有:聚酰胺(俗称尼龙)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、ABS等。
对付护套弹舌构造,一样平常紧张考虑材料的韧性,根据知足韧性哀求的材料的许用屈从剪应力设计弹舌构造的尺寸。
须要强调的是,材料的许用屈从剪应力应按材料经受插接器可能存在的高温老化、温度-湿度循环、化学液体堕落等试验后的许可值打算。
如果按试验后的许用屈从剪应力值设计弹舌构造无法知足哀求,则应考虑改换材料或利用二次锁构造(图2)来办理。
当插接器初始保持力正常,试验后保持力不合格涌现退针时,一样平常是由于按利用材料的初始许用屈从剪应力设计了弹舌构造造成的。

1.2.2端子材料选择

插接器端子常用材料有:紫铜、黄铜、青铜。
根据它们的硬度情形又可分为软、半硬、硬3种状态。
这3种材料中,紫铜运用较少,一样平常用于接地孔式或叉式接头等。
黄铜和青铜运用较多。
黄铜的导电性能比青铜好,而青铜的硬度和弹性比黄铜好。
当利用端子弹舌构造时,一样平常应利用青铜。
利用黄铜材料常常会涌现保持力不敷的征象。

2. 端子对插干涉

端子对插干涉是指插接器的公端和母端在对插过程中,由于公端子插入母端子非有效区域,从而使插接器涌现端子退针等功能损失征象的失落效形式。
一样平常来说,端子对插干涉的缘故原由有:①构造设计问题;②端子插拔力问题。

2.1构造设计问题

涉及到端子对插干涉的插接器构造设计问题紧张有:插接器的中央距设计问题(包括尺寸缺点或公差过大等)、端子和护套合营间隙设计问题(包括间隙过大或过小)等。
当构造设计存在问题时会涌现插接器对插过程中公端子和母端子不对中,这种不对中涌如今x方向时(图3),会涌现公端子顶在面B的顶部或面C上,程度较轻时会造成插接器插拔力偏大,程度严重时会造成插接器插接过程涌现端子退针。
这种不对中涌如今y方向时(图4),会涌现不应该的母端子露出部分,公端子易顶在母端子露出部分,程度较轻时会造成插接器插拔力偏大,程度严重时会造成插接器插接过程涌现端子退针。

例如,某汽车厂总装车间发动机舱熔断丝盒与线束对插装置过程中,曾经涌现线束端插接器端子频繁退件且插入力较大,退针发生比率为15%,插入力大发生比例为全部。
经对问题件剖析,创造由于与线束端对插的相应熔断丝盒构造中央距设计问题,造成对插过程中公端子和母端子不对中,从而造成线束端插接器与熔断丝盒装置过程中插入力较大且线束端插接器端子部分退针。
对熔断丝盒相应构造改进设计后,该问题得以办理。

2.2端子插拔力问题

由于装置性能的哀求,插接器端子插拔力应越小越好,而过小的插拔力将使插接器的打仗电阻增大,导电能力降落。
因此,得当的端子插拔力是在担保插接器电性能的条件下知足插接器装置性能的哀求。
为提高端子的导电能力,实践中常常会涌现端子的插拔力被加大,一样平常情形下,这会导致装置困难。
而当端子插拔力大于端子在护套中的保持力时,则可能导致插接器对插过程中的端子退针。

3. 产品运用问题

涉及到插接器端子退件的产品运用问题,紧张是指在线束生产过程中涌现的可能造成端子退针的问题。
一样平常包括端子压接问题和端子装置问题。
“喷鼻香蕉”端子是端子压接过程常涌现的问题。
是指由于不当压接导致的端子过度波折,使端子的接合区和压接区的中央线不平行,见图5。
过度波折的程度较轻时会造成插接器的插拔力增大,影响装置性能;程度严重时会导致插接器对插过程中公端子无法插入母端子的有效插入区域,从而造成端子退针。
例如,某汽车厂总装车间后尾灯与线束对插装置过程中,曾经涌现线束端插接器端子频繁退针,发生比率为20%,经对问题件剖析,创造由于端子的不当压接,涌现部分端子过度波折(喷鼻香蕉端子),从而造成线束端插接器与后尾灯装置过程中线束端插接器端子退针。
对端子压接调度后,该问题得以办理。

4. 结论

连接器端子退针的缘故原由包括3个方面:

①端子在护套中的保持力不合格———一样平常是设计缘故原由、制造缘故原由或利用材料的缘故原由造成的;

②对插干涉———一样平常是设计缘故原由或制造缘故原由造成的;

③产品运用问题———紧张是在产品利用过程中不得当的利用方法造成的。

实际利用时,如果涌现端子退针的情形,应先剖析形成问题的缘故原由,有针对性地加以办理。

来源:线束工程师