车用电线束插接器端子退件分析.pdf

工艺?材料 Technology Material
车用电线束插接器端子退件分析
王武军,高志军,曹荣,霍亚菲
(河南天海电器有限公司,河南鹌壁458030)
摘要:端子退件是车用电线束插接器常见的一种失效形式。从端子在护套中的保持力、对插干涉、产品应用问
题3个方面分析了端子退件的形成原因,提出了相应的解决办法
关键词:插接器;护套;端子;失效
中图分类号:U463.62文献标识码:A文章编号:1003-8639(2014)04-0040-03
Analysis on Terminal Return of Auto Harness Connector
WANG Wu-jun, GAO Zhi-jun, CAO Rong, HUO Ya-fei
(Henan THB Electric Co, Itd, Hebi 458030, China)
Abstract: The terminal return is a common failure mode of auto harness connector. Its causes are analyzed
from the three aspects of extraction force, plug interference and product application of terminal in housing. The
corresponding solution is proposed
Key words: connector; housing; terminal; failure
车用电线東插接器1用于汽车电路各连接点的题主要是指端子和护套的挂接结构设计。这种挂接
连接,是汽车上的重要零件,其品质好坏直接影响结构一般是一种弹性结构,分为护套上采用弹性结
到电力或信号的传输效果。插接器在汽车中占的成构和端子上采用弹性结构2
本比例很小,但在汽车使用中若出现品质问题,往1.1.1护套上采用弹性结构
往产生严重的后果,且维修成本大幅增加,因此,
护套弹性结构见图
端子
插接器的品质越来越得到汽车制造商及零部件供应1。护套上采用弹性结
商的重视
构是指将端子和抑套装
护套
端子退件是车用电线束插接器比较常见的一种配所需要的弹性结构设
失效形式,是指插接器完成装配后,端子与护套非计在护套上,在端子和
护套
正常分离,从而使插接器功能丧失。此种失效形式护套装配过程中,通过
弹舌
的形成原因一般包括3个方面:①端子在护套中的护套弹舌(设计在护套
保持力不合格;②对插干涉;③产品应用问题。本上的弹性结构)受力变
文根据这3个方面的原因对插接器端子退件进行分形,实现端子和护套的图1护套弹性结构示意图
析并提出解决方案
装配。在端子和护套装配到位后,护套弹舌由于受
力解除而恢复至原始状态。该护套弹舌和设计在端
端子在护套中的保持力不合格
子上的挂台结构的配合,保证护套对端子的有效定
端子在护套中的保持力是指沿轴向使端子与护位。护套弹舌的剪切强度决定了端子在护套中的保
套分离所需的力。为避免出现端子退件的现象,插持力。剪应力计算公式如下
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
r=≤[r
40N;②规格大于2.的插接器保持力大于60N。实
式中:r材料所受的剪应力;F一材料剪
践中很多端子退件现象的产生都是因为保持力不满切方向受力;A一剪切面积
材料的许用
足规定造成的。一般来说,端子在护套中的保持屈服剪应力。
力不合格的原因有:结构设计问题,材料选择问题
由公式(1)可知:材料剪切方向承受的最大
1.1结构设计问题
力与材料的剪切面积成正比,与材料的许用剪应力
涉及到端子保持力方面的插接器的结构设计问成正比。护套弹舌设计时,当材料选定后,材料的
收稿日期:2013-04-12;修回日期:2014-02-19
作者简介:王武军(1969-),男,河南偃师人,高级工程师,硕士,主要从事汽车用连接器、电器盒开发和推广工作
40《汽车电器》2014年第4期
Technoloay. Material
工艺●材料
许用屈服剪应力即固定不变,要保证产品满足端子孔式或又式接头等。黄铜和青铜应用较多。黄铜的
在护套中的保持力(剪切方向受力)要求,需保证导电性能比青铜好,而青铜的硬度和弹性比黄铜
护套弹舌的剪切面积满足要求值。实践中由于考虑好。当使用端子弹舌结构时,一般应使用青铜。使
到端子和护套的设计间隙,因此剪切面积应按极限用黄铜材料经常会出现保持力不足的现象。
恶劣情况计算。端子和护套的设计间隙应能保证在
极限恶劣情况下计算出的剪切面积所能承受的屈服2端子对插干涉
剪应力大于要求的端子在护套中的保持力。
端子对插干涉是指插接器的公端和母端在对插
1.1.2端子上采用弹性结构
过程中,由于公端子插入母端子非有效区域,从而
端子弹性结构见图
使插接器出现端子退件等功能丧失现象的失效形
2。端子上采用弹性结端子弹否、
式。一般来说,端子对插干涉的原因有:①结构设
构是指将端子和护套装
端子
计问题;②端子插拔力问题。
配所需要的弹性结构设
2.1结构设计问题
计在端子上,在端子和二次锁
涉及到端子对插干涉的插接器结构设计问题主
护套装配过程中,通过
要有:插接器的中心距设计问题(包括尺寸错误或
端子弹舌(设计在端子护套
公差过大等)、端子和护套配合间隙设计问题(包
上的弹性结构)受力变
括间隙过大或过小)等。当结构设计存在问题时会
形,实现端子和护套的
出现插接器对插过程中公端子和母端子不对中,这
装配。在端子和护套装图2端子弹性结构示意图种不对中出现在x方向时(图3),会出现公端子顶
配到位后,端子弹舌由
在面B的顶部或面C上,程度较轻时会造成插接器插
于受力解除而恢复为原始状态。该端子弹舌和设计技力偏大,程度严重时会造成插接器插接过程出现
在护套上的挂台结构的配合,保证护套对端子的有端子退件。这种不对中出现在y方向时(图4),会
效定位。端子弹舌的屈服强度决定了端子在护套中出现不应该的母端子露出部分,公端子易顶在母
的保持力。由公式(1)可知:端子弹舌设计时,端子露出部分,程度较轻时会造成插接器插拔力
当材料选定后,材料的许用剪应力即固定不变,要偏大,程度严重时会造成插接器插接过程出现端
保证产品满足端子在护套中的保持力(剪切方向受子退件。
力)要求,需保证端子弹舌的剪切面积满足要求
值。实践中由于考虑到端子和护套的设计间隙,除
面A面B面C
端子露出部分,在与插头端子
配合时,存在千涉的可能性
考虑端子弹舌的剪切面积(材料厚度和弹舌宽度)
外,应保证极限恶劣情况下,端子弹舌与设计在护
套上的挂台结构具有完整的配合。
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。对于护图3端子和护套配合
图4端子和护套配合
套弹舌结构,一般主要考虑材料的韧性,根据满足
(x方向)
(y方向)
韧性要求的材料的许用屈服剪