壓接式連接器自動(dòng)壓接工藝技術(shù)研究

摘 要：壓接式連接器具有插接性好、可靠性高、壓接效率高以及易操作性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于各類測量儀器儀表產(chǎn)品中。文章對壓接式連接器自動(dòng)壓接工藝技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：壓接式連接器；自動(dòng)壓接；印制板；工藝技術(shù)

1 概述

壓接式連接器是電子設(shè)備內(nèi)印制板上傳輸信號(hào)的關(guān)鍵部件，具有插接性好、可靠性高、裝配效率高以及易操作性等優(yōu)點(diǎn)。目前壓接工藝技術(shù)有手動(dòng)壓接、半自動(dòng)壓接、自動(dòng)壓接。

手動(dòng)壓接是借助簡易工裝手動(dòng)將連接器壓接在印制板上，壓接質(zhì)量與壓接效率較低。半自動(dòng)壓接是借助通用壓力機(jī)將連接器壓接在印制板上，壓接力與壓接位移不能實(shí)時(shí)反饋控制，常出現(xiàn)連接器過壓、欠壓缺陷，壓接質(zhì)量不能保證。

自動(dòng)壓接是在壓接設(shè)備中置入控制模塊，通過實(shí)時(shí)控制壓接力與壓接位移，實(shí)現(xiàn)連接器壓接到位，壓接效率高、質(zhì)量容易控制。

綜上所述，加強(qiáng)對自動(dòng)壓接工藝技術(shù)研究，最大限度的保證壓接質(zhì)量和提高壓接效率對壓接技術(shù)有著重要的意義。

2 自動(dòng)壓接技術(shù)原理

自動(dòng)壓接是在專用壓接設(shè)備上利用軟件驅(qū)動(dòng)，將壓接式連接器上彈性可變形插針按照壓接程序壓入印制板金屬化孔內(nèi)，完成過盈機(jī)械配合，實(shí)現(xiàn)電氣互連的自動(dòng)化技術(shù)。在壓接過程中，軟件可以實(shí)時(shí)控制調(diào)節(jié)壓接力和壓接位移，保證插針壓接平穩(wěn)到位，避免連接器因過壓或欠壓造成的外殼損壞或接觸不良的缺陷。

3 自動(dòng)壓接工藝技術(shù)

自動(dòng)壓接程序的編輯主要是對設(shè)備壓塊壓接位移、速度、壓接力的控制。主要包括四部分：壓接上模特征編輯、連接器特征編輯、壓接程序編輯、壓接數(shù)據(jù)編輯。

壓接上模參數(shù)編輯：主要針對壓接上模的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行編輯（見圖1），包括壓接起始位置、模具高度、長度以及寬度等。

連接器特征編輯：主要針對壓接式連接器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行編輯（見圖2），包括連接器結(jié)構(gòu)參數(shù)（如連接器基體厚度，插針有效高度，插針數(shù)量），壓接力及位移特性。

壓接特征編輯：壓接特征是主要對壓接設(shè)備中壓塊的壓接位移、壓接速度、壓接反饋進(jìn)行規(guī)劃編輯，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓接工作的可靠完成。

壓接數(shù)據(jù)編輯：壓接數(shù)據(jù)包括壓接工裝厚度、電路板厚度、連接器種類及數(shù)量等。

設(shè)備以平臺(tái)為基準(zhǔn)，通過對壓接工裝厚度、電路板厚度的參數(shù)編輯進(jìn)而計(jì)算設(shè)備壓塊與電路板的相對位移。

通過對連接器種類及數(shù)量的參數(shù)編輯可以直觀的對印制板上多種連接器進(jìn)行分類編號(hào)，以圖4為例，電路板上共有兩種19個(gè)連接器，在壓接數(shù)據(jù)編輯時(shí)序號(hào)1-14為第一種連接器，序號(hào)15-19為第二種連接器。在壓接程序運(yùn)行后，壓接程序按照壓接順序分類逐個(gè)對各連接器進(jìn)行壓接。

4 自動(dòng)化壓接工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

壓接質(zhì)量高：壓接過程中，壓接力及壓接速度可控，實(shí)現(xiàn)了預(yù)壓接，杜絕了連接器過壓或欠壓現(xiàn)象，壓接質(zhì)量及壓接可靠性得到有效保證。

壓接效率較高：壓接過程自動(dòng)化，一次裝夾就可以完成電路板上所有連接器的壓接，降低了操作難度，節(jié)省裝夾時(shí)間，壓接效率提高了30%。

便于研發(fā)：采用軟件控制，能夠?qū)崟r(shí)記錄壓接順序并生成壓接曲線及數(shù)據(jù)，方便檢查記錄壓接時(shí)，任意位移處壓接力及壓接速度大小。

5 自動(dòng)化壓接工藝技術(shù)難點(diǎn)

5.1 壓接工裝設(shè)計(jì)

自動(dòng)壓接設(shè)備一般提供一個(gè)外形尺寸為500×400mm壓接平面，為保證連接器在不同電路板上平穩(wěn)、精確、高效壓接，需要制作壓接工裝。壓接工裝包括壓接上下模具及壓接基座。

壓接上下模（見圖5）是壓接工裝設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。首先，連接器由插針及塑料件鑄成，為保證連接器不被壓壞，壓接上模必須與塑料支撐板緊密貼合。第二，印制板在壓接前已經(jīng)焊接了其他元器件，壓接上下模設(shè)計(jì)時(shí)必須合理讓位。第三，連接器插針長度大于印制板厚度，壓接完成時(shí)插針會(huì)穿透印制板，沒有合適的壓接下模讓位會(huì)出現(xiàn)跪針。第四，不同型號(hào)連接器外形、插針種類及數(shù)量差異較大，需要分別設(shè)計(jì)壓接上下模具。

壓接基座的作用主要是固定電路板，布置壓接下模，保證電路板上對應(yīng)壓接孔與壓接下模上下對應(yīng)。由于電路板的種類繁多，外形尺寸多樣，壓接基座的通用化是壓接工裝設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。

5.2 壓接特征編輯

由于電路板，壓接工裝在加工儲(chǔ)存過程中，外形尺寸存在一定的偏差，在壓接特征的編輯時(shí)，需要反復(fù)調(diào)整壓塊下壓位移參數(shù)，才能得到最佳的壓接效果。

6 結(jié)束語

連接器自動(dòng)壓接工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了連接器壓接的自動(dòng)化，壓接質(zhì)量好，壓接效率高，是壓接工藝技術(shù)的一個(gè)重要改進(jìn)，為高可靠性環(huán)境中信號(hào)的控制與傳輸提供了有力保證。

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作者簡介：王國杰（1985-），男，工程師，主要從事整機(jī)工藝工作。