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      行業新聞

      線束設計:端子設計與應力分析

      作者:qituodi 時間:2021-08-24 23:15   

      電子連接器的基本要求

        維持穩定且足夠的正向力

        破壞表面的薄膜

        移除掉污染物

        減少或去除微振動滑擦

        防止污染物的侵入

        維持端子電鍍層的完整性

        正向力設計

        產品的可靠性

        接觸電阻有密切

        mating/un-mating force

        瞬斷問題

      線束設計:端子設計與應力分析

        電鍍層之耐磨耗性

        端子正向力要求

        鍍金端子正向力:80-100g

        SIM Card/SD用端子:20g-50g

        鍍錫鉛端子正向力必須大于150g

        正向力與接觸電阻關系

        端子應力設計基礎

        端子設計要求

        Forming and blanking 端子

        最大應力設計

        最大應力<材料強度(680-780 MPa for C5210EH)。

        FEM分析所得的最大應力含應力集中效應,通常會大于 nominal stress,因此應排除應力集中效應。

        高應力設計的趨勢:Connector 小型化的趨勢,使端子最大應力已大于材料強度,如何在臨界應力下設計端子是重要課題。

        臨界應力的設計應以理論應力值為基礎來設計,所考慮的因素包括:位移量,理論應力,永久變形量,反復插拔次數。

        常用壓力單位換算表

      線束設計:端子設計與應力分析(圖2)

        壓力單位換算范例:

        鈹銅 290TM-04 抗拉強度為 98 Kgf/mm²,可換算為多少MPa?

        98 Kgf/mm² = 9800 Kgf/cm²

        又 1 Kgf/cm² = 0.0980665 MPa(由換算表得知)

        98 Kgf/mm² = 9800 Kgf/cm² = 961.052 MPa

        應力-應變關系

        降伏強度

        開始塑性變形的應力水平或發生降伏現象由開始偏離應力——應變曲線線性部分來決定。此點有時稱為比例限,此直線和應力——變曲線之塑性區的交界點所對應的應力定義成降伏強度。

        拉伸強度

        降伏后金屬連續塑性變形的應力必須增加直到最大值,然后降低使材料斷裂。拉伸強度TS是位于工程應力曲線最高點的應力。此點相當于結構于拉伸下可承受的最大應力,若此施加并維持此應力將會導致破裂。

        在此點之前拉伸試片內的所有變形均是均勻的,但在此最大應力時,在某些點開始形成頸縮,且隨后的變形會局限在此頸縮區,此種現象稱為頸縮,最后斷裂發生在此頸縮區。

        端子簡化

        端子簡化為線段

        實例說明:

        Excel試算表應力分析

        試算表注意事項

        對于 FORMING TYPE 端子較準確

        端子線段幾何輸入由受力點開始

        線段細分越小,分析結果越準確

        在最后一個端子結構尺寸輸入后,其后的所有的線段長度、角度必須輸入“0”,截面長、寬須輸入“1”

        輸入正向力值(N),使其位移量近似我們所設定的數值

        端子應力分析

        有限元素法

        應力分析運用于電子連接器產業

        端子正向力分析

        端子最大應力分析

        金屬件(如latch)最大應力分析

        塑膠件裂痕分析

        Ansys 應力分析軟體介紹
       

        ANSYS 主要執行步驟:

        Preprocessor——建模型、切網格

        Solver——設立邊界條件、施力情況

        Postprocessor——顯示結果

        Preprocessor

        Preprocessor——mesh

        Solver

        Solver——Boundary Condition

        Postprocessor——看結果

        Postprocessor

        應力分析實例示范

        IGES 格式轉出 Autocad/Pro E

        IGES 格式轉入 ansys

        選取 IGES 檔

        轉入 ansys 前處理

        將 Line 建成 Area

        選擇 element type ——2D

        選擇 plane stress with thickness

        輸入 real constant

        輸入材料特性

        切網格

        完成網格

        設定邊界條件

        設定自由度

        設定位移量

        設定位移量大小

        開始運算

        進入后處理

        Plot Results——Element Solution

        應力分析結果

        正向力分析結果

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