基于QC方法的提高電連接器焊接合格率技術(shù)研究

摘要：基于QC方法，采用統(tǒng)計(jì)表、關(guān)聯(lián)圖、柱狀圖等工具，通過現(xiàn)狀調(diào)查、要因確認(rèn)，找出了影響電連接器焊接合格率的主要因素。針對(duì)要因提出了解決方案，并設(shè)計(jì)、制作了電連接器焊接固定夾具，實(shí)現(xiàn)了提高電連接器焊接合格率的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：QC方法;電連接器;固定夾具

0 ? ?引言

質(zhì)量管理（QC）小組活動(dòng)作為一種質(zhì)量改進(jìn)方法，自1978年被引入我國后，在各行各業(yè)發(fā)揮了巨大的作用[1-3]。QC小組圍繞企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略、方針目標(biāo)和現(xiàn)場存在的問題，以改進(jìn)質(zhì)量、降低消耗、提高素質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益為目的，運(yùn)用質(zhì)量管理的理論和方法開展活動(dòng)[4]。

電連接器亦被稱為“航空插頭”，因早期應(yīng)用于飛機(jī)制造等航空領(lǐng)域而得名，如今在軍事、航天、航海等領(lǐng)域的線路連接上廣泛使用[5-6]。電連接器是一種在電氣終端之間提供連接與分離功能的元器件[7-8]，通常采用焊接及壓接兩種連接方式。焊接連接由于具有易操作及維修性強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于電子元器件行業(yè)[9-10]，在焊接過程中，焊錫沒有冷卻固定前握住芯線的手不能抖動(dòng)[11]。但隨著電連接器徑向尺寸和焊接接觸體的數(shù)量不斷增加，單只手已無法有效控制連接器的傾斜角度和穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致接觸體和電纜線芯的接觸面貼合不緊密，以致連接器焊接合格率低。針對(duì)上述情況，提出一種方案來提高電連接器焊接合格率，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問題。

1 ? ?實(shí)施過程

1.1 ? ?現(xiàn)狀調(diào)查

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年10月—12月焊接的8 748個(gè)連接器焊針平均合格率為90%，如表1所示。而部門質(zhì)量要求焊接合格率達(dá)到97%。

針對(duì)上述3個(gè)月產(chǎn)生的不良品，統(tǒng)計(jì)了不合格缺陷的種類及數(shù)量，如表2所示。并按各種缺陷所占的百分比繪制了排列圖，如圖1所示。

從排列圖可以看出，芯線與焊杯貼合不緊密、錫量不符合要求是造成電連接器焊針焊接不合格的癥結(jié)所在，占全部缺陷項(xiàng)目的92.6%。

1.2 ? ?要因確認(rèn)

針對(duì)癥結(jié)，采用關(guān)聯(lián)圖開展分析，將原因歸納總結(jié)如圖2所示。

采取現(xiàn)場調(diào)查、比較分析等方法，對(duì)7個(gè)末端因素進(jìn)行逐項(xiàng)確認(rèn)，計(jì)劃表如表3所示。

依據(jù)要因確認(rèn)計(jì)劃表，對(duì)7個(gè)末端因素進(jìn)行了確認(rèn)，找到了造成合格率低的主要因素：沒有合適的固定夾具。在沒有合適的固定夾具要因確認(rèn)過程中，發(fā)現(xiàn)多個(gè)焊接現(xiàn)場都沒有合適的固定夾具，操作過程中僅用單手固定，同時(shí)還要完成芯線插入焊杯的工序，無法保證航空連接器的穩(wěn)定性，不能滿足所工藝標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 ? ?制定對(duì)策

針對(duì)要因，制定以下對(duì)策，如表4所示。

1.4 ? ?對(duì)策實(shí)施

1.4.1 ? ?連接器焊接固定夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

連接器焊接固定夾具一般分為生產(chǎn)線使用和外場作業(yè)使用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兼顧兩者的使用環(huán)境。外場作業(yè)中無焊接平面工作環(huán)境的尤為常見，而此時(shí)連接器焊接固定夾具的使用會(huì)起到很好的焊接輔助作用。

連接器焊接固定夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要由底座夾1、硅膠墊2、金屬軟管3、萬向頭4、萬向連接槽5、萬向固定蓋6、連接器固定夾7組成，如圖3所示。

具體組裝工序包括如下步驟：

（1）金屬軟管3上端設(shè)有萬向頭4，下端管壁外車有螺紋，金屬軟管3可扭曲折彎，金屬軟管3直徑小于萬向固定蓋6底端鏤空?qǐng)A形孔直徑。

（2）底座夾1鉗口上裝有硅膠墊2，防滑、防夾持損傷;底座夾1的一個(gè)夾片上設(shè)有與金屬軟管3下端螺紋相匹配的螺紋槽。

（3）金屬軟管3下端固定在底座夾1上。

（4）連接器固定夾7的一個(gè)夾片上設(shè)有萬向連接槽5，連接器固定夾7的鉗口為對(duì)立V型鉗口。

（5）萬向連接槽5外壁設(shè)有螺紋。

（6）萬向固定蓋6內(nèi)側(cè)設(shè)有與萬向連接槽5外壁螺紋相匹配的螺紋牙。

（7）萬向固定蓋6底端設(shè)有鏤空?qǐng)A形孔，圓形孔直徑長度為萬向頭球體半徑長度

（8）萬向固定蓋6、萬向連接槽5、萬向頭4組裝在一起形成萬向裝置。

（9）旋緊萬向固定蓋6，萬向裝置隨即固定、不可轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.4.2 ? ?連接器焊接固定夾具使用方法

連接器焊接固定夾具使用方法示意圖如圖4所示。

使用方法：將連接器焊接固定夾具夾持在機(jī)箱、臺(tái)柜等設(shè)備框體上，將電連接器固定在連接器固定夾上，移動(dòng)折曲金屬軟管，調(diào)整萬向裝置方向，旋緊萬向固定蓋固定住萬向裝置，使電連接器達(dá)到與電纜線合適的焊接距離和焊接方向，實(shí)現(xiàn)固定焊接。

2 ? ?實(shí)施效果檢查

使用連接器焊接固定夾具后，對(duì)2019年5月—7月電連接器焊接合格率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表5所示。

實(shí)施前后效果對(duì)比圖如圖5所示。

同時(shí)對(duì)焊接不合格缺陷的種類及數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表6所示。并按各種缺陷所占的百分比繪制了排列圖，如圖6所示。

由排列圖可以看出，芯線與焊杯貼合不緊密缺陷已不是主要問題。電連接器焊接合格率調(diào)查情況證明，改善后的效果達(dá)到并超過了要求值97%的目標(biāo)。

3 ? ?結(jié)語

本文基于QC方法對(duì)電連接器焊接合格率技術(shù)進(jìn)行了研究。通過QC方法，找到了造成電連接器焊接合格率低的癥結(jié)。通過設(shè)計(jì)、制作連接器焊接固定夾具，對(duì)連接器進(jìn)行固定后再焊接的方式，解決了芯線與焊杯貼合不緊密的主要問題，提高了連接器焊接合格率，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] EISCHEID J K，BAKER C B，KARL T R，et al.The quality control of long-term climatological data using objective data analysis[J].Journal of Applied Meteorology，1995，34（12）：2787-2795.

[2] DE CERIO J M.Quality management practices and oper-

ational performance：empirical evidence for Spanish industry[J].International Journal of Production Research，2003，41（12）：2763-2786.

[3] 中國質(zhì)量協(xié)會(huì).質(zhì)量管理小組理論與方法[M].北京：中國質(zhì)檢出版社，2013.

[4] 宋云超.基于QC方法的縮短機(jī)車整車試驗(yàn)臺(tái)檢修時(shí)間技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2016（2）：114-117.

[5] 楊?yuàn)^為.軍用電連接器的應(yīng)用及發(fā)展[J].機(jī)電元件，2007，27（3）：42-49.

[6] 嚴(yán)貴生，董蕓松，王修利，等.插裝航空插頭解焊與除錫工藝研究[J].航天制造技術(shù)，2014（1）：9-14.

[7] 周建新.淺談電連接器的失效分析及預(yù)防[J].機(jī)電元件，2014，34（3）：32-35.

[8] 常笑.電連接器失效模式及可靠性保障建議研究[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2019，37（3）：47-49.

[9] 楊?yuàn)^為.軍用電連接器創(chuàng)新發(fā)展研討[J].機(jī)電元件，2012，32（4）：52-61.

[10] 陳銀桂，文詠，李振.電纜組件焊接斷線問題研究[J].機(jī)電元件，2017，37（5）：21-24.

[11] 王威.船舶二段式66針電連接器焊接技術(shù)研究[J].船舶物資與市場，2019（6）：44-45.

[12] 線纜及線束組件的要求與驗(yàn)收：IPC/WHMA-A-620A CN[S].

收稿日期：2020-05-22

作者簡介：程虎（1986—），男，湖北武漢人，技師，研究方向：無線電裝接。