智能收口試力一體化技術(shù)研究與分析

楊耀臣，郭 扭，張波利，曾招斌

(中航光電科技股份有限公司，河南洛陽，471000)

1 引言

電連接器接觸對(duì)的可靠性接觸是通過保證接觸對(duì)之間的正壓力來實(shí)現(xiàn)的,而其中單孔件的正壓力的產(chǎn)生是依靠工裝收口后產(chǎn)生和形成的，所以收口是產(chǎn)品形成正壓力并保證接觸性能的關(guān)鍵工序[1]。

故結(jié)合測(cè)試力值量化分析收口過程，通過分析其中的主要影響因素對(duì)試力效果的影響，提供一種可自適應(yīng)調(diào)節(jié)的收口方式。

2 數(shù)字試力平臺(tái)

通過測(cè)試銷針與力傳感器轉(zhuǎn)接連接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的插拔力測(cè)試通過力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而將測(cè)試結(jié)果以力值量化顯示和存儲(chǔ)。

3 產(chǎn)品模型及收口過程分析

3.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型

每一瓣可以簡(jiǎn)化為一個(gè)懸臂梁結(jié)構(gòu)模型。

該懸臂梁簡(jiǎn)化模型的彈性系數(shù)K：

(1)

其中：K-彈性系數(shù)；E-彈性模量；I-橫截面的慣性矩；L-懸臂梁長(zhǎng)度。

圖1 開口孔的懸臂梁結(jié)構(gòu)模型示意圖[1]

則從簡(jiǎn)化懸臂梁模型的彈性系數(shù)K分析可知，懸臂梁上的不同位置的彈性系數(shù)不一樣，且越靠近槽口根部彈性系數(shù)越大，則收口所需的外在收口壓力越大。

3.2 收口過程控制主要工藝參數(shù)

結(jié)合以上分析，在收口過程中與收口效果相關(guān)的工藝參數(shù)主要有收口位置、收口壓力和保壓時(shí)間三個(gè)參數(shù)，則通過采用單因素分析方法分析此三個(gè)工藝參數(shù)對(duì)收口效果的影響趨勢(shì)分析如下。

3.2.1 收口壓力

在同一收口位置下調(diào)節(jié)收口壓力，并進(jìn)行插拔力測(cè)試。

圖2 單調(diào)節(jié)收口壓力對(duì)應(yīng)的插拔力峰值的變化

從圖2可知，說明收口壓力對(duì)插拔力測(cè)試的影響比較明顯。

3.2.2 收口位置

在一定壓力下調(diào)節(jié)收口位置，并進(jìn)行插拔力測(cè)試。

從圖3可知，說明收口位置靠近中間位置處時(shí)相對(duì)比較容易出力。

3.2.3 保壓時(shí)間

通過調(diào)節(jié)收口保壓時(shí)間測(cè)試收口后產(chǎn)品插拔力的變化趨勢(shì)圖。

從圖4可知，保壓時(shí)間可設(shè)定大于0.05s,固定保壓時(shí)間設(shè)定，減少其對(duì)收口過程的影響。

圖3 單調(diào)節(jié)收口位置對(duì)應(yīng)的插拔力峰值的變化

圖4 保壓時(shí)間對(duì)插拔力峰值的影響

3.3 收口的實(shí)現(xiàn)方式

結(jié)合以上分析，為減少因產(chǎn)品尺寸偏差或產(chǎn)品來料偏差而導(dǎo)致收口后出現(xiàn)較大差異的影響，則收口壓力可以設(shè)置為一個(gè)較大壓力狀態(tài)下進(jìn)行收口，確保收口時(shí)的鉗口能夠完全閉合，壓至極限位置，并需設(shè)定一個(gè)收口初始位置，并在收口時(shí)以此位置為初始位置進(jìn)行設(shè)定。

4 收口的自適應(yīng)調(diào)節(jié)方式

自適應(yīng)調(diào)節(jié)則主要通過產(chǎn)品試力的結(jié)果反饋控制和調(diào)節(jié)產(chǎn)品收口狀態(tài)，通過收口和試力值量化相結(jié)合，使得收口效果根據(jù)試力的結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

5 總結(jié)

綜上所述，結(jié)合數(shù)字式試力方式，較好地明確了收口過程控制工藝參數(shù)的影響效果，并結(jié)合影響因素分析提供了一種收口自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)方式，通過將收口和數(shù)字試力進(jìn)行結(jié)合，根據(jù)試力結(jié)果反饋收口位置調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)找到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的收口位置，為開口孔的收口試力提供了一種參考方式，具有一定的參考和實(shí)際應(yīng)用意義。 (1)可以通過將收口壓力設(shè)定為較大的并固化的收口壓力狀態(tài)，使得收口鉗口在產(chǎn)品的收口位置時(shí)處在閉合極限狀態(tài)，保證了收口時(shí)鉗口閉合的位置是一致的，同時(shí)鉗口尺寸設(shè)計(jì)對(duì)于開口孔收口后的效果影響比較關(guān)鍵。

(2)收口位置選擇在靠近中間位置處進(jìn)行收口，此處收口相對(duì)比較容易出力，并以此位置作為收口時(shí)設(shè)定的初始位置。

(3)通過收口試力一體化，一方面可以改善和提升收口后產(chǎn)品力值狀態(tài)的一致性，產(chǎn)品力值分布更為集中；另一方面可以避免產(chǎn)品出現(xiàn)過收口而導(dǎo)致產(chǎn)品使用性能出現(xiàn)隱患，或輕收口而出現(xiàn)產(chǎn)品力值整體偏小，影響后續(xù)工序。