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如何正確設(shè)計連接器?在做連接器設(shè)計時有哪些問題點需要進行考量呢?
1, 彈片(端子)的工藝性(如R/T比,落料寬度與材料厚度比,沖模精度);
2, 電鍍的工藝性(如料帶,電鍍區(qū)域);
3, 包裝的工藝性(如產(chǎn)品的方向性),
4, 注塑的工藝性(如脫模結(jié)構(gòu),塑料零件的最小壁厚)
5, 組裝的工藝性(如組裝定位)
6, 影響電性能的因素(參數(shù)):
A:影響傳輸性能/特征阻抗(電磁場分布):端子的外形(即端子的每個尺寸);端子間的間距;端子間的相對位置;端子的材質(zhì)(主要是導(dǎo)電率);端子的鍍層(是否含有磁性物質(zhì)如鐵,鈷,鎳);端子間的絕緣介質(zhì)(如空氣,塑料)的介電常數(shù);絕緣介質(zhì)的形狀和相對位置...---SI的問題;還有連接器的周圍環(huán)境(電磁場)對連接器的影響及連接器對周圍環(huán)境的影響---EMI/EMC的問題。 解決傳輸性能問題往往要用先進的分析工具(傳統(tǒng)的計算方式一般只能解決極其簡單的結(jié)構(gòu),而用實驗法摸索,改進需大量的時間和資源),如Ansoft HFSS,計算出這些參數(shù)是如何影響電磁場分布,優(yōu)化出所需的端子方案。
B:影響載流能力(電流大?。赫蛄Γ浑婂兊囊?guī)格;端子的材質(zhì);接觸電阻;體電阻;端子的截面大小...要解決好載流能力的問題,需具備觸點物理學(xué),連接器電鍍設(shè)計的知識,如對每種電鍍規(guī)格來說,正向力與接觸電阻有一定量化關(guān)系,載流能力與接觸電阻也有一定量化關(guān)系。
7, 影響機械性能(插拔壽命,插拔力):端子的形狀(即端子的每個尺寸);端子的材質(zhì);連接器對配后端子的干涉量(受固定端子的塑膠的孔位影響);工作環(huán)境的溫度...要想在設(shè)計階段了解連接器端子的插拔壽命和插拔力,就一定要分析出整個端子的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),這也是非常復(fù)雜的工程技術(shù)問題,往往也要做有限元分析(FEA),常見的軟件有Abaqus,Ansys等。根據(jù)分析出來的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)判斷是否會發(fā)生材料屈服(降服),屈服量會有多大比例,還要考慮工作溫度是否會使端子發(fā)生較明顯的應(yīng)力釋放(溫度與每種銅合金的應(yīng)力釋放比例存在一定的量化關(guān)系),再看看正向力對鍍層的磨損有什么樣的影響(正向力的大小,鍍層規(guī)格,工作環(huán)境和磨損機制存在一定的關(guān)系---詳見觸點物理學(xué))… 在完成電性能,機械性能其他性能的優(yōu)化后還要將這些性能綜合一起和成本,工藝等因素再評估, 因為有的因素(參數(shù))不僅影響電性能也影響機械性能,工藝性,成本等。
有時在太多的牽制條件下根本就無法拿出可行的方案,你不得不改變原來的方案,甚至放棄整個產(chǎn)品開發(fā)。這就反映出產(chǎn)品設(shè)計(連接器設(shè)計也不列外)的另一個突出的特點,反復(fù)!連接器設(shè)計無法避免反復(fù),即使是簡單的連接器設(shè)計。
我們在連接器設(shè)計開發(fā)管理中一定要重視設(shè)計中反復(fù)的特點,否則就無法建立有效,效率高的連接器設(shè)計開發(fā)管理體系:連接器設(shè)計過程中往往設(shè)置管控點而分成幾個階段,如立項,概念設(shè)計,開發(fā)設(shè)計,量產(chǎn)導(dǎo)入階段。設(shè)置管控點有利于加強連接器設(shè)計管理,方便產(chǎn)品設(shè)計評估,產(chǎn)品設(shè)計驗證,產(chǎn)品設(shè)計確認。設(shè)置管控點是有學(xué)問的,管控點往往在技術(shù)密度大的階段之間,在重大決定之前,否則影響連接器設(shè)計開發(fā)效率和質(zhì)量以及資源的有效利用。
為了提高連接器設(shè)計評估的質(zhì)量和效率,好的連接器設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)往往建立連接器設(shè)計事項點檢(checklist)表, 如,是否立項,是否簽訂保密協(xié)議,是否擬制專利申請,是否需采用現(xiàn)有的專利技術(shù),是否建立設(shè)計目標(biāo)…好的連接器設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)也往往建立具體設(shè)計方案點檢表, 如表貼設(shè)計點檢表,線纜crimp連接點檢表,沖模設(shè)計點檢表,塑模設(shè)計點檢表,產(chǎn)品延伸設(shè)計點檢表,環(huán)保設(shè)計(DFE)點檢表… 等。