端子应力分析
开关标准之解析讲解
电气装置的开关标准之解析开关是家家户户所必需的建筑电气产品，所有的灯要亮起来，都少不了开关。
所以，松下幸之助就曾经说过“开关是墙上的一面旗帜”。
2003年5月26日国家质检总局发布了GB 16915.1-2003《家用和类似用途固定式电气装置的开关第1部分：通用要求》，规定该标准于2004年1月1日实施。
此标准代替GB 16915.1-1997。
为了使广大同行加深对新标准理解和认识，笔者根据自身多年的实践工作经验，及对我国标准的理解，和对国际电工标准IEC 60669标准的认识，对新标准作一全面地解析，以期能够对新标准作一简明且清楚的诠释。
但是，由于新技术、新材料的不断出现，产品标准也随之在不断发展，检测技术也在不断完善，所以，笔者希望抛砖引玉，与同行共同学习理解新标准，同时，也希望广大同行能够给予批评指正。
第一部分简况世界各国所用的开关标准众多，如，我国采用GB 16915.1-2003、英国用BS 3676-1:2000 （BS EN 60669-1:2000）、德国为DIN 0632 Teil 1 （DIN EN 60669-1）、澳洲采用AS 3133:2003、国际电工标准IEC 60669-1:2000，等等。
各个标准既有相同之处，又有不同点，总之都主要是从安全角度去建立标准体系和测试要求的。
这里将我国现有的开关标准进行归纳如下：一、标准系列：1、通用要求（GB 16915.1-2003）适用于户内或户外使用的，仅用于交流电、额定电压不大于440V，额定电流不大于63A的家用和类似用途固定式电气装置的手动操作的一般用途开关。
装有无螺纹端子的开关的额定电流限为最大16A。
亦适用于开关安装盒。
还适用于：——装有信号灯的开关；——电磁遥控开关；——装有延时装置的开关；——带有开关和其他功能组合的开关；——电子开关；——装有软缆保持装置或软缆出口装置的开关。
2、电子开关（GB 16915.2-2000）适用于户内或户外使用的，家用和类似用途固定式电气装置的电子开关或相关的电子辅助装置。
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析本文阐述了应力分析在电子连接器设计中的重要性，并以实例演示了有限元分析软件Ansys Wokbench 仿真分析端子工作内应力的详细步骤，对连接器设计或有限元分析初学者有一定的参考意义端子是电子连接器中极其重要的主要了零件，它一旦失效也就意味着整个连接器失效报废，如果不能从主板上拆下更换，就会导致主板部分功能丧失，甚至报废。
在材料确定的情况下，端子工作时的内应力决定端子的疲劳寿命。
我们在设计电子连接器时，必须重点关注端子工作时的内应力是否在设计许可范围内。
对于形状简单的端子，我们可以用材料力学公式进行计算校核；复杂端子的工作内应力就需要利用有限元分析软件，进行仿真分析才能获得其大小，作为设计合理性依据。
下面就业电池连接器（Battery Connector）为例讲解如何用Ansys Workbench软件分析端子工作时的内应力。
下面是作为实例分析的电池连接器的图片：图中金色的零件即为端子，在电子系统中电池PAD与端子触点接触即可实现充电及供电。
要保证接触的可靠性，端子触点必须被电池PAD下压一些距离，这个距离，我们称之为端子触点的下压行程。
端子的工作应力与端子触点的下压行程相关，下压行程越大端子工作时的内应力就越大。
端子与电池的位置关系如下图示：端子触点端子的触点的最大压缩行程即为端子触点超出连接器Housing面的距离（设计值为1.45mm），实际使用应该比这个值小。
下面就用Ansys Workbench来分析端子工作时的内应力。
这里是用UG NX12打开的3D档，Ansys安装后可在UG菜单中嵌入其启动菜单，可很方便地在UG 中启动Ansys Workbench，如下图示：现在就从嵌入菜单启动Ansys Workbench。
点击菜单Ansys 2019R3，再点击Workbench，如下：进入Workbench后的界面如下图：这次的端子应力分析，需要用到静态结构分析模块（Static Structural）。
端子及端子线基本常识
端子及端子线基本常识1.端子的分类:我司常用的端子类型通常有:插针,插簧,接线片等.插针:CZ01 CZ02 CZ24插簧:CH01 CH02 CH752.端子的基本结构及设计原理:端子在塑件中的状况压线后脚：“U”形，通常压接导线线皮部分，并在其两侧有明显倒角，以利于压接成形。
作用：①防止导线摆动时应力集中于线芯部位，引起芯线断裂。
②固定线皮，防止出现缩皮现象。
压线前脚：“U”形，通常压接导线线芯部分，并在其两侧有明显倒象，以利于压接成形，在同一型号端子，一般压线前脚要比后脚略小。
作用：①固定导线线芯，使导线和端子之间形成足够的抗张强度。
②使导线线芯和端子良好接触，形成较小的接触电阻。
倒钩：要求有一定量的弹性变形，并要有足够的强度。
作用：连接塑件和端子，并使两者间形成足够的固定力，塑件和端子之间连间的倒钩通常有两种形式。
①倒钩部位在端子，固定部位在塑件，如图：②倒钩部位在塑件中，固定部位在端子，（如图a）对插部分：插针系列：平整，无毛刺，导入部分光滑，使与插簧有良好接触。
插簧系列：平整，无毛刺，导入部分光滑，并要求有一定量的弹性，变形，保证有一定的插入力和技出力。
前端倒角：使插针与插簧对插时，更顺畅，插入力更小。
压线脚加强筋：保证线芯与端子更牢固压接，有足够的抗张强度。
前后压线脚台阶：减少线芯过多变形，避免线芯断裂。
3．端子的材质：锡磷青铜：（主要用于各类插簧）QSN6.5-0.1-Y(硬)﹙我司最常使用﹚QSN6.5-0.1-Y2(半硬)QSN6.5-0.1-T(持硬)QSN6.5-0.1-M(软)黄铜：（主要用于各类插针）H62- Y2（半硬）（我司最常使用）H62-Y（硬）H62-M（软）黄铜：（主要用于各类插针）H65- Y2（半硬）（我司最常使用）H65- Y（硬）H65--M（软）4．端子线的压接原理：4．1基本原理：通过机械挤压，利用端子金属材质的钢度，将导线线芯，紧密包容。
4．2压接的工艺过程：1）按工艺文件要求将准备好端子和导线2）将线皮拉掉，并将导线整理整齐用橡皮筋扎好3）握好导线，将导线放于压接片左侧4）将导线轻轻抵住压接定位块，并将导线对准压线脚5）轻踩脚踏开关6）将压好导线从压接片右侧滑出7）检验（自检，首检）4．3压接设备常规的端子压接设备有：手工压接钳，半自动端子压接机，半自动压接模具，手动压接模具和全自动压接模具。
端子断裂失效分析
端子断裂失效分析美信检测失效分析实验室1. 案例背景失效样品为某汽车接地线束的固定端子，生产流程为：原料铜管→裁剪→冲压成型→表面镀锡→装配→振动试验（19万次）→断裂；其可靠性测试中6个成品经振动试验19万次后其中一个断裂，委托方要求分析该断裂失效端子的失效机理，并给出改进建议。
2. 分析方法简述外观检查中可观察到失效样品断裂的2部分能无缝对接，断裂位置在冲压形成的台阶折线处。
断裂位置正常样品失效样品将失效样品断口用超声波清洗干净，然后在SEM下放大观察断口形貌，高倍下发现断口存在明显的疲劳条带；低倍下观察到断口两侧低中间高，为两侧先开裂再向中间扩展形成的中间凸起断口形貌，结合据委托方提供的样品振动19万次后断裂信息，判断样品为双向高周疲劳断裂模式。
中间凸起失效样品先去镀层，再进行化学成分分析，结果表明失效样品材质为纯铜，材料不存在异常。
失效样品和正常样品分别镶样，进行金相分析，失效样品腐蚀前金相观察未发现明显缺陷，腐蚀后可观察到大变形区域的纤维状α相，小变形量区域为α相组织，伴有较多孪晶；正常样品腐蚀前金相观察发现样品表面的折弯处存在微裂纹，裂纹填充满锡，推断裂纹为冷加工成型造成的，腐蚀后可观察到金相组织为α相组织，伴有较多孪晶。
纤维状α相铜管内壁裂纹从断口分析可知，样品断口形貌主要为高周期疲劳断裂特征，根据客户提供的震动试验资料，样品试验过程是振幅为12mm左右的周期振动，19万次后断裂，符合低应力高疲劳周期的双向高周疲劳断裂特征，两侧裂纹无锡填充，说明为镀锡后开裂，为冷机加工造成应力折叠形成的开裂。
从化学成分可知失效样品的铜含量在99.99%，材质为纯铜，材料不存在异常。
从金相图片可知，失效样品与正常样品的金相组织都为α相组织，伴有较多孪晶，为冷机加工残留内应力较大的特征；正常样品可观察到填充锡的微裂纹，为冷机加工缺陷，这些表面微裂纹可能会成为开裂源。
4. 结论样品失效的主要原因为冲压成型形成的台阶折弯处变形量大，伴有大量残余应力，在交替循环弯曲应力作用下成为开裂源继而断裂，为双向高周疲劳断裂模式；高周疲劳断裂一般为偶然现象，不会存在大批量问题。
连接器力测试标准
连接器力测试标准：6.0连接器和端子测试:(Engage/Disengage Force, Terminal Push)6.1 目的:本实验是为了检验控制器的连接端子是否满足保持力的标准要求。
该测试的失效模式及效果6.2步骤:控制器要承受的测试条件如测试条件表中所描述。
该测试条件表遵循产品测试表中相关内容。
测试中的任何偏差以及任何其他相关的测试数据必须要求记录。
Note 1a:本试验将会给测试模块连接器内部的端子一个应力。
在测试时需要确保夹具能紧固测试模块。
Note 2a:目检：由测试导致的产品变化应该被记录下来，并报告给JETEK工程师。
JETEK工程将决定是否进行必要调整。
机械表面目检：目检是否有部件松动（电气的或机械的），或者管套有损伤或磨损。
6.5合格/不合格标准：端子应当完整的保留在连接器上，永久性变形持续不能超过0.1 mm。
7.0 连接器插入力测试:7.1目的:本试验是为了检验线束的接头到控制器接口的接头的插入力是否满足标准要求。
该测试的失效模式及效果测试情况如下：7.2步骤:控制器要承受的测试条件如测试条件表中所描述。
该测试条件表遵循产品测试表中相关内容。
测试中的任何偏差以及任何其他相关的测试数据必须要求记录。
Note 1b:线束的接头应该要有依据产品设计最大数量的端子；在测试时需要确保夹具能紧固测试模块。
Note 2b:目检：由测试导致的产品变化应当记录下来，并报告给JETEK工程师。
JETEK工程师将决定是否进行必要的调整。
机械表面目检：视觉检查是否有部件松动（电气的或机械的），或者管套损伤或磨损。
7.5合格/不合格标准：连接器插入力峰值应不超过75N。
设备公差：8.0 连接器的保持力测试:8.1 目的:(with the connector lock engaged).本试验是为了检验线束的接头到控制器接口的接头的保持力是否满足标准要求()。
该测试的失效模式及效果测试情况如下：8.2 目的：控制器要承受的测试条件如测试条件表中所描述。
汽车线束连接器端子退针原因分析
汽车线束连接器端子退针原因分析车用电线束插接器用于汽车电路各连接点的连接，是汽车上的重要零件，其品质好坏直接影响到电力或信号的传输效果。
插接器在汽车中占的成本比例较小，但在汽车使用中若出现品质问题，往往产生严重的后果，且维修成本大幅增加，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效形式，是指插接器完成装配后，端子与护套非正常分离，从而使插接器功能丧失。
此种失效形式的形成原因一般包括3个方面：①端子在护套中的保持力不合格；②对插干涉；③产品应用问题。
本文根据这3个方面的原因对插接器端子退针进行分析并提出解决方案。
01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。
为避免出现端子退针的现象，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现象的产生都是因为保持力不满足规定。
一般来说，端子在护套中的保持力不合格的原因有：结构设计问题；材料选择问题。
1.1结构设计问题涉及到端子保持力方面的插接器的结构设计问题主要是指端子和护套的挂接结构设计。
这种挂接结构一般是一种弹性结构，分为护套上采用弹性结构和端子上采用弹性结构。
1.1.1护套上采用弹性结构护套弹性结构见图1。
护套上采用弹性结构是指将端子和护套装配所需要的弹性结构设计在护套上，在端子和护套装配过程中，通过护套弹舌（设计在护套上的弹性结构）受力变形，实现端子和护套的装配。
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子上的挂台结构的配合，保证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。
剪应力计算公式如下：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］——材料的许用屈服剪应力。
端子压接技术规范
1、范围本标准规定了端子压接的技术要求、试验方法、剖面制作注意事项等，并提供了压接质量判定参考图样。
本标准适用于端子压接质量检验。
2、规范性引用文件本规范标准引用来源于TE/JST等大品牌厂家标准、客户技术要求与以下行业标准。
IPC/WHMA-A-620A CN-2006QC/T29106-2014线缆及线束组件的要求与验收汽车电线束技术条件(VW60330)3、术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1端子使导线与适当的配对元件连接,实现电路导通的机电元件。
端子按压接区形状分为敞开式与筒式。
3.2分类：敞开式端子、筒式端子、刺破式胶座（IDC）、航插端子、共接端子3.2.1敞开式端子：压接前压接区为敞开式,压接后闭合的端子。
3.2.2筒式端子：压接前压接区为筒状的端子。
3.2.3刺破式胶座（IDC）：压接前端子与胶座为一体的端子（压接无需剥掉线材外皮的一种端子）。
3.2.4航插端子：压接前压接区为筒状的端子主要匹配航插插头。
3.2.5共接端子：主要用于线与线空中对接的端子，存在开口与筒式两种类型。
图1敞开式端子筒式端子刺破式胶座航插端子共接端子3.3端子各部位名称图2敞开式端子筒式端子刺破式胶座航插端子3.4端子压接通过施加一定的机械力，使两种材料（线芯压接区与线芯、绝缘压接区与引线绝缘皮）紧密的结合，达到电性能导通且牢固接合的目的。
3.5线芯压接剖面端子线芯压接区与线芯压接后的剖面。
3.6绝缘压接剖面端子绝缘压接区与引线绝缘皮压接后的剖面。
3.7端子拉力端子与线材之间的铆合承受力。
端子分为：1.绝缘检查窗口,2.喇叭口，3.刷子检查窗口，4.扣锁片5.绝缘压接区，6.线芯压接区，7.端子结合区，8.料带残耳(端子两端可能都有)，9.端子停止耳朵，10.电气连接槽，11.机械支撑槽，12.检查窗。
10114技术要求及试验方法4.1线芯压接线芯压接应符合表1的相关要求。
表1线芯压接技术要求及图示注：技术要求未体现部分以现场补充SOP 为判定依据。
圆筒内作用压力的应力分析实验报告汇总
圆筒内作用压力的应力分析实验报告小组成员：焦翔宇1120100146李雪枫1120100149宋佳1120100152一实验目的：1．了解薄壁容器在内压作用下，筒体的应力分布情况；验证薄壁容器筒体应力计算的理论公式。
2．熟悉和掌握电阻应变片粘贴技术的方法和步骤。
3．掌握用应变数据采集测量仪器测量应变的原理和操作方法。
二实验原理：①理论测量原理如右图是圆筒内作用压力的压力传感器结构简图，在压力P1作用下，圆筒外表面的周向应力σy和轴向应力σx分别为：周向应变和周向应变分别为：由上式可见，圆筒外表面的周向应变比轴向应变打，亮着又均为正值。
为了提高灵敏度，并达到温度补偿的目的，将两个应变敏感元件R1、R4安装在圆筒外壁的周向；两个应变敏感元件R2、R3安装在圆筒上，见右图。
四个应变敏感元件的应变分别为：采用恒压电桥电路。
输出电压为：由上式可知：在这种情况下，采用恒压电桥电路时，压力与输出电压之间存在非线性关系。
采用双恒流源电路时，输出电压为：由上式可见：在小变形情况下，采用双恒流源电路时，压力与输出电压之间为线性关系。
在大变形情况下，赢考虑变形的影响，这是周向应变为：圆筒内的径向压力使得圆筒的半径变大，周向力使圆筒的半径减小。
可得到由于径向压力引起的圆筒半径变化为：轴向力引起的直径变化为：圆筒半径的变化量为：变形后，两半径的比值为：应变敏感元件R1、R4处的应变值为：由上式可见：考虑圆筒变形的影响后，压力与圆筒外壁应变之间为非线性关系。
由于，因此是递增非线性。
采用恒压电桥电路时，输出电压为：由上式可见：考虑圆筒变形的影响后，采用双恒流源电路也存在着压力与输出电压之间的非线性。
下图是圆筒内作用压力的一种压力传感器的结构图：②用电阻应变仪测量应变原理：电阻应变测量法是测定压力容器筒壁应变的常用方法之一。
其测量装置由三部分组成：即电阻应变片，连接导线和电阻应变仪。
常用的电阻应变片是很细的金属电阻丝粘于绝缘的薄纸上而成。
基于单脉冲试验的IGBT模型的电压应力测试分析
基于单脉冲试验的IGBT模型的电压应力测试分析Voltage Stress Test Analysis of IGBT Model Based on Single Pulse Test田建平 （维谛技术（西安）有限公司，西安710075）摘 要：IGBT作为功率设备的核心器件，在电力电子工业领域应用广泛。
为了进一步了解电压应力对IGBT模块的影响，本文搭建了实验样机（选用3代IGBT采用T型三电平拓扑，额定输出线电压315 V，电流230 A，设计输入电压范围500～1 000 V），通过单脉冲试验对不同厂家不同型号的IGBT进行电压应力分析并给出解决方案的可行性。
关键词：IGBT；单脉冲；电压应力IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由MOS（绝缘栅型场效应管）和BJT（双极型三极管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，IGBT作为功率设备的核心器件，在电力电子设备中有着广泛的应用[1，2]。
市场不仅追求着低成本和高功率密度，对性能和可靠性要求也更高[3，4]。
IGBT的开关暂态特性限制着它的最大工作结温、最大开关频率、EMC性能、散热性能、优化电路系统等性能[5]。
为了进一步了解IGBT工作性能，笔者搭建了光伏3代IGBT采用T型三电平拓扑，额定输出线电压315V，电流230A，设计输入电压范围500～1000V。
目前备选IGBT模块为英飞凌F3L400R12PT4_B26、西门康SKiM400TMLI12E4B、富士4MBI400VG-120R-50。
英飞凌IGBT模块已经搭建了实验样机，初步的测试表明英飞凌IGBT模块的关断电压应力很大。
因IGBT桥臂的耐压为1200V，关断时只承受一半的母线电压，电压应力不是问题。
IGBT的钳位耐压值为650V(英飞凌、西门康)或600V(富士)，关断电压尖峰问题很严重 [6]。
1 单脉冲测试原理本文设计IGBT测试采用单脉冲测试，开通或关断状态都能测试。
新版带无线DH3816N静态应力应变测试分析系统使用说明书(焊接端子)V1.4
DH3816N静态应变测试分析系统使用说明书V1.4江苏东华测试技术股份有限公司目录第一章入门指南 (1)1.1认识产品、附件及选件 (1)1.2仪器介绍 (2)第二章系统要求 (4)2.1电源要求 (4)2.2环境要求 (4)2.3计算机系统要求 (5)2.3.1 硬件配置要求 (5)2.3.2 软件系统要求 (5)第三章安装与调试 (6)3.1仪器的连接 (6)3.1.1以太网有线连接 (6)3.1.2采用AP的无线网络连接 (7)3.1.3 电源线的连接 (9)3.2软件安装与卸载安装 (9)3.2.1 安装 (9)3.2.2 卸载 (11)3.2.3 防火墙设置 (12)3.3计算机IP地址的设置 (13)3.3.1以太网有线连接仪器 (13)3.3.2计算机通过AP与仪器连接 (16)3.3.2.1有线连接AP方式 (16)3.3.2.2无线连接AP方式 (17)第四章传感器连接 (19)4.1传感器连接方法 (19)4.2常见灵敏度的表示方法 (20)第五章开始测量 (22)5.1接口设置和参数管理 (22)5.2设置存储规则 (25)5.3设置测量通道 (25)5.3.1模拟通道概述 (25)5.3.2应变应力/桥式传感器 (27)5.3.3电压测量 (28)5.3.4热电偶测温 (29)5.3.5传感器信息 (29)5.4实时测量 (30)5.5数据显示 (31)5.6静载模块操作 (32)第六章实时数据处理和分析 (36)6.1显示统计信息 (36)6.2设置分析通道 (36)6.3数据回放 (37)6.4报告输出 (38)第七章常见故障及解决办法 (41)附录一DH3816N技术指标 (42)附录二桥路的连接 (43)附录三WINDOWSXP下IP地址设置 (45)附录四WINDOWSXP 防火墙设置 (47)附录五连接模式的切换 (48)附录六版本说明 (50)第一章入门指南1.1 认识产品、附件及选件产品图片名称型号描述DH3816N静态应变测试分析系统每个模块60测点，通过交换机实现64台仪器扩展，交直流供电，以太网和WiFi接口，适用于实验室内的结构实验以及各种复杂工程现场实验电源线连接电源插座网线连接仪器、计算机与交换机无线AP连接仪器和计算机100M/1000M以太网交换机*连接多台仪器和计算机WiFi天线连接仪器与计算机注：带*的产品为选件，具体以实际发货产品为准。
基于ABAQUS的某型号耳机座插拔力研究
• 64•耳机作为电子消费品家族中的重要一员，对市场的需求更是有增不减。
同时，耳机作为一款电子连接器，跟其他的连接器一样属于一种机械电子系统，用于不同设备或者系统之间的连接。
利用强大的有限元分析软件——ABAQUS ，对耳机插拔力大小进行仿真实验，并通过实验设备实际测试结果作对比，得出某型号耳机插拔力大小及精度的模拟方法，对相关连接器生产厂商，有借鉴、指导意义。
1 介绍1.1 插拔力介绍电子连接器公端与母端对插和分离时所用的力的大小，对于不同类型的连接器，行业也规定了相应的插拔力大小标准。
测量插拔力大小的原因是为了防止用户在插入或者拔出时，不会因为力过大或过小导致连接器损坏或不能插入等状况的出现。
1.2 关于摩擦理论摩擦定义：两个接触物体表面在外力作用下相互接触并产生相对运动或相对运动趋势时，在接触的表面之间产生切向运动阻力，该阻力大小与运动方向或运动趋势方向相反。
摩擦力理论公式：f = μ×G (1)f ——摩擦力；μ——摩擦系数，由两接触表面的材料属性决定；G——物体本身重量或施加在其上的载荷。
图1 经典摩擦力示意图插拔力的产生就是基于摩擦理论，公母端在对插时产生接触界面，从微观层面上来看，公母端子之间并非是通过表面接触，而是通过表面一个个凸起的点（A-port ）进行连接的，但是由于正向力的存在，来破坏这种点对点连接，形成稳定的连接，同事也能提供所要求的插拔力。
在电子连接器的设计中，塑胶之间的摩擦很小，大部分是可以忽略不计的，因此插拔力的大小主要取决于公母端子间的摩擦力。
针对本次仿真实验，采用的是简化模型，即忽略镀层金属影响且假定接触方式为端子基材之间的面面接触，因此也遵循经典摩擦力理论计算。
通过查阅《机械工程师手册》，得知不同摩擦副间的摩擦系数见表1。
在进行接触摩擦参数设置的时候，由于忽略了镀层金属之间的影响（忽略了边界摩擦），因此所选用的摩擦系数会比实际测量时的偏大。
2 仿真分析2.1 分析模型以及网格划分某型号音频接口座由7部分组成，分别是外壳，塑胶底座，左动端子，左静端子，右动端子，右静端子，下端子（如图2所示）。
端子压接性能规格USCAR-21
电缆及端子压着性能规格目录表1 范围┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 1.1压接参数┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32 文件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 2.1 文件等级┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 2.2 测试要求/命令┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 2.3 材料和工序规格┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 2.4参考文件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄43一般要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 3.1 记录保留┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 3.2 样品文件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 3.3 样品文件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 3.4 失败测试公差┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 3.5 失败测试条件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 3.6 设备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 3.7 定义及难词汇编┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 3.8 测量方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 3.9 测试的重复性及标准化┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 3.10一致性测量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄64 测试及验收标准┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 4.1 一般测试要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 4.2 视觉性观测┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 4.3 横截面分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 4.4 导管压接推拉力测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄164.5电力性能测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄194.6 所用电缆封印保留┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄335 压接端子的确认要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄355.1 确认测试要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄355.2 客户批准┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄355.3 相关确认┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36附录A 端子压接翼设计推荐表附录B 定义附录C 所用的缩略词附录D 电阻公式参考附录E 压接工序发展及著作附录F 版本1.范围本规格主要是为无焊接压接连接器的确认提供方法和要求的。
端子插入应力标准
端子插入应力标准端子插入应力标准是指在使用插头或插座进行电气连接时，所能承受的插入力度的标准。
它主要用于电子产品、家电、汽车、航空航天等领域中的电气连接件设计和检测。
一、端子插入应力的概念插入应力是指在将插头插入插座时，插头与插座之间产生的接触力和插入力之和。
它是插头连接稳定性的重要指标之一，对于端子的稳定性和可靠性非常重要。
二、端子插入应力的测试方法为了确定端子插入应力的标准，需要进行相关的测试和测量。
常用的测试方法包括插入力测试和插座接触力测试。
1.插入力测试：这种测试方法主要用于测量插头在插入插座时所产生的插入力大小。
测试时，采用标准试验设备将插头插入插座，并通过测力计来测量插入力的大小。
一般要求插入力在规定的范围内，既不能太大以致使插头无法顺利插入插座，也不能太小以致无法保证插头与插座之间的稳定接触。
2.插座接触力测试：这种测试方法主要用于测量插座的接触力大小。
测试时，采用标准试验设备将插头插入插座，然后通过测力计来测量插座的接触力大小。
一般要求插座的接触力在规定的范围内，既不能太大以致使插头无法顺利插入插座，也不能太小以致无法保证插头与插座之间的稳定接触。
三、端子插入应力标准的制定制定端子插入应力标准的目的是为了保证插头与插座之间的稳定连接。
一般来说，端子插入应力标准是根据产品的使用要求和相关的行业标准制定的。
1.产品使用要求：不同的产品对于插头连接的要求不同。
例如，电子产品对于插头连接的要求通常比较高，要求插入力和接触力都在较小的范围内，以保证产品的电气性能和稳定性。
而一些机械化或高负荷环境下使用的连接件可能要求插入力和接触力都要相对较大，以确保连接的可靠性和耐久性。
2.行业标准：为了统一产品间的连接性能，许多行业都制定了相应的标准。
例如，国际电工委员会（IEC）和国际电子技术委员会（IEC）等组织制定了一系列关于插座和插头的标准，其中包括了连接力的要求。
这些标准力求可靠性、稳定性和通用性的平衡，以确保不同产品之间的连接能够高效进行。
端子正向力设计
未来发展方向与展望
绿色环保设计
加强端子正向力设计的环保意识，采 用环保材料和工艺，降低产品对环境 的影响。
数字化与智能化融合
创新驱动发展
加强端子正向力设计的创新力度，推 动新技术、新工艺、新材料的研发和 应用。
实现端子正向力设计的数字化与智能 化融合，提高设计效率和产品质量。
06 结论
设计成果总结
适宜性原则
正向力的设计应与端子的使用环境和条件相适 应，满足实际需求。
稳定性原则
正向力应保持稳定，以确保端子连接的可靠性 和稳定性。
安全性原则
正向力不应过大或过小，以免对端子造成损伤 或影响其正常工作。
03
端子正向力设计流程
需求分析
总结词：明确目标 总结词：收集信息 总结词：评估与确定
详细描述：需求分析是端子正向力设计的第一步，主要 目的是明确设计目标和要求，包括产品性能、可靠性、 安全性等方面的需求。
1 2
3
电气性能
正向力的大小和均匀性影响端子的接触电阻，过小的正向力 可能导致接触不良，增大电阻，影响电流传输。
机械性能
正向力能够防止端子在受到外部应力时发生松动或位移，提 高机械稳定性。
产品寿命
正向力的合理设计可以延长端子的使用寿命，减少因连接部 分松动或损坏而导致的维修和更换。
正向力设计的基本原则
案例二：某汽车连接器端子正向力设计
总结词
满足高电流、高电压需求
详细描述
某汽车连接器端子正向力设计时，充分考虑汽车行业对连接器的特殊要求，满足高电流、高电压的需求，确保连 接器在复杂环境下仍能保持稳定的性能。
案例三：某医疗器械端子正向力设计
总结词
严格遵循医疗标准，确保安全可靠
基于ABAQUS对手机USB的热应力仿真分析
基于ABAQUS对手机USB的热应力仿真分析发布时间：2023-03-01T07:06:53.735Z 来源：《科技新时代》2022年第19期作者：叶玮[导读] 手机产品中USB插座贴片时发生中间焊脚上翘假焊现象，通过ABAQUS对USB进行热叶玮维沃移动通信有限公司广东东莞 523000[摘要]手机产品中USB插座贴片时发生中间焊脚上翘假焊现象，通过ABAQUS对USB进行热应力仿真建模分析，确认假焊产生原因为USB内部的密封硅胶热膨胀系数过大造成USB翘曲变形，从而造成假焊。
针对USB热应力产生的假焊现象进一步进行方案仿真分析提出了改善建议。
[关键词]手机产品；USB；热应力；ABAQUS；仿真分析；前言：USB 是一个外部串行总线的技术标准，是一种广泛应用于手机和其他移动电话设备及其周边的总线接口技术[1]。
手机USB接口端子作为数据传输和充电功能是手机一个常规的元器件，在贴片时需要进行从常温到高温的过炉工艺，常发生焊脚假焊翘曲现象，导致手机电源线或数据线插入USB接口端子接触不良。
为了研究手机USB的假焊现象，采用ABAQUS对USB进行热应力仿真，找出失效原因，并对比不同的方案，为改善假焊现象提供理论依据。
1、简述ABAQUSABAQUS是一款强大的有限元分析软件，不仅能进行有静态和准静态的分析、瞬态分析、流体、声学、疲劳分析而且可以进行热应力分析以及热固藕合分析[2]。
ABAQUS在机械、电子产品设计中得到了广泛地应用，在热应力分析中具有多种分析类型：非耦合传热分析、顺序耦合热应力分析、完全耦合热应力分析、绝热分析、热电耦合分析、空腔辐射等。
本文运用ABAQUS对手机的USB接口端子进行热应力仿真，尝试运用ABAQUS解决USB接口端子贴片时发生的焊脚上翘假焊现象。
2、基于ABAQUS手机USB热应力的仿真分析2.1仿真模型设置采用ABAQUS耦合温度位移稳态分析（Coupledtemp-displacemen t）对手机USB进行热应力仿真分析。
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插入力分析
束縛力分析 接触力分析 插入力分析
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束縛力分析
端子與塑膠的干涉類型. 影響退PIN力的因素. 退PIN力計算方法
位移量的計算
最大位移量Δ Max 最小位移量Δ Min 公差分析計算 預變形量的設定 強度校核計算
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位移量的計算
端子外彈膠面尺寸=(0.72±0.05)-(0.41±0.05)
=0.31±0.1=0.21Min/0.41Max 公母配合間隙=(1.25±0.05)-(1.15±0.03) =0.1±0.08=0.18Max/0.02Min
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插拔力分析
Contact Spring Force P 端子正向力 = K δ =N(Cosθ- µSinθ) Insertion/Withdraw Forcen 插入,拔出力 H = 2(Fcosθ+Nsinθ)=2N(µCosθ+Sinθ)=2P(µCosθ+Sinθ)/(Cosθ- µSinθ)=2PW
NORMAL FORCE
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位移
接触力的合Leabharlann 值鍍金面對鍍金面: 一般50g,最小30g. 鍍錫面對鍍錫面: 100g Min 其他: 100g Min
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束縛力計算方法
F=aΣTiLi+btΣTiHi RForce42.xls
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接触力分析—Normal Force
Δ Max=0.41 Δ Min=0.21-0.18=0.03
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預變形量(Pre-load)的設定
Pre-load基本概念
端子自由狀態與插入膠芯后狀態比較的變形量
δ Min
δ Max
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端子與塑膠的干涉類型
雙邊干涉
單邊干涉
U型干涉
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影響束縛力的因素
端子與塑芯的干涉量. 塑膠材料机械性能(抗剪強度). 干涉部份結構 干涉類型
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插拔力分析
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謝謝
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預變形量(Pre-load)的設定
最大變形量: δ Max=pre-load+ ΔMax 最小變形量: δ Min=pre-load+ Δmin Normal Force計算
1.
确定力學模型
P(Normal Force) L1
2. Normal Force計算軟体
P(Normal Force)
R
L2
R L1
L2
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強度校核計算
校核最大變形量時的最大應力要小于材 料的屈服強度,即不可產生塑性變形. 校核最小變形量時的最小接触力不可小 于該材料的最小Normal Force. 如不滿足調整Pre-load,或端子的結构尺 寸,材料等.