การวิเคราะห์ความแข็งแรงทางกลและข้อกำหนดทางเทคนิคของส่วนประกอบหมุดย้ำไฟฟ้าเงิน

ในฐานะส่วนประกอบหลักในระบบไฟฟ้าที่ช่วยให้สามารถสลับวงจรและการส่งสัญญาณได้ ความแข็งแรงเชิงกลของส่วนประกอบหมุดย้ำไฟฟ้าเงินจะกำหนดความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน ความปลอดภัย และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ดาวน์สตรีมโดยตรง ในภาคการผลิตระดับสูง-ที่จีนมุ่งเน้นการพัฒนา เช่น ยานพาหนะพลังงานใหม่ กริดอัจฉริยะ และการขนส่งทางรถไฟ ส่วนประกอบเหล่านี้จะต้องทนต่อ-ความเครียดระยะยาวจากการสั่นสะเทือน การกระแทก วงจรความร้อน และการเคลื่อนไหวทางกลบ่อยครั้ง ดังนั้น ความแข็งแกร่งทางกล-ตัวชี้วัดทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง รวมถึงระดับการวิจัยและพัฒนาและการผลิตจึงกลายเป็นหนึ่งในมิติหลักในการวัดความแข็งแกร่งทางเทคโนโลยีของอุตสาหกรรม

สำหรับหน้าสัมผัสเงินแบบหมุดย้ำแบบอิน- ความแข็งแรงทางกลไม่ใช่ตัวบ่งชี้เดียว แต่เป็นแนวคิดที่ครอบคลุม โดยส่วนใหญ่ได้แก่:

ความแข็งแกร่งของตัวหมุดย้ำ:นี่หมายถึงความต้านทานของด้ามรีเวทต่อแรงดึงตามแนวแกนและแรงเฉือนในแนวรัศมี โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกลของวัสดุรีเวทและสถานะการรักษาความร้อน

ความแข็งแรงในการยึดของข้อต่อหมุดย้ำ:นี่หมายถึงแรงยึดเหนี่ยวระหว่างหัวหมุดย้ำกับวัสดุฐานหลังจากการตอกหมุด นี่เป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันไม่ให้จุดโลดโผนหลุดหรือหลุด และโดยทั่วไปจะวัดจากความต้านทานแรงดึงและความต้านทานแรงเฉือน

แรงยึดเกาะของการสัมผัส:สำหรับหน้าสัมผัสแบบคอมโพสิต ความแข็งแรงของส่วนต่อประสานเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง การยึดเกาะที่อ่อนแออาจทำให้หน้าสัมผัสพองและหลุด ส่งผลให้ความต้านทานต่อการสัมผัสเพิ่มขึ้นในที่สุด และอาจถึงขั้นก่อให้เกิดความเสียหายได้

ความเสถียรทางโครงสร้างโดยรวมของส่วนประกอบ:นี่หมายถึงความสามารถของหน้าสัมผัสไฟฟ้าแบบตอกหมุดแบบฝังในการรักษารูปทรงดั้งเดิมและสถานะการเชื่อมต่อเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดทางกลภายนอก (เช่นการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก)

การเลือกใช้วัสดุ

วัสดุหมุดย้ำ:

ทองเหลือง: มีคุณสมบัติทางกลโดยรวมที่ดีและมีความเหนียว ขึ้นรูปเย็น-ได้ง่าย และเป็นตัวเลือก-ตามวัตถุประสงค์ทั่วไป อย่างไรก็ตาม มีความแข็งแกร่งปานกลาง จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูง-

ฟอสเฟอร์บรอนซ์: ให้ความแข็งแรง ความแข็ง และความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยม พร้อมความต้านทานความล้าที่ดี เหมาะสำหรับขั้วต่อที่ต้องการรอบการผสมพันธุ์สูงและแรงยึดสูง

CuNiZn: ​​​​ผสมผสานความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเข้าด้วยกัน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความต้องการสูง-

วัสดุสัมผัส: โดยทั่วไปแล้วจะเป็นโลหะผสมเงิน ความแข็ง ความสามารถในการบัดกรี และความต้านทานการสึกหรอของวัสดุสัมผัสส่งผลต่ออายุการใช้งานระหว่างการทำงานทางกล

โครงสร้างและเรขาคณิต

ขนาดหมุดย้ำ: เส้นผ่านศูนย์กลางของก้านหมุดย้ำของการปั๊มทองแดงพร้อมหน้าสัมผัสเงินแบบหมุดย้ำเป็นพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตหลักที่กำหนดความแข็งแกร่ง เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นส่งผลให้มีความต้านทานแรงดึงและแรงเฉือนมากขึ้น

ประเภทหัวรีเวท: ประเภทหัวที่แตกต่างกัน เช่น หัวกลมแบน หัวเทเปอร์ และหัวเทเปอร์กึ่ง- ส่งผลให้เกิดการกระจายความเค้นที่แตกต่างกันและเอฟเฟกต์การล็อคหลังจากการขึ้นรูป ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการรักษาความแข็งแรง

ความพอดีของรูรีเวท: ช่องว่างระหว่างหมุดย้ำและวัสดุฐานของรูหน้าสัมผัสสีเงินแบบหมุดย้ำใน- เป็นพารามิเตอร์การออกแบบหลัก หากช่องว่างเล็กเกินไป การตอกหมุดจะยากและวัสดุฐานจะเสียหายได้ง่าย หากช่องว่างใหญ่เกินไป การโลดโผนจะไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้การรักษาความแข็งแรงลดลงอย่างมาก โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้ช่องว่าง 0.05-0.15 มม.

กระบวนการผลิต

กระบวนการตอกหมุด: นี่คือปัจจัยหลักที่กำหนดการรักษาความแข็งแรงของข้อต่อหมุดย้ำ

แรงกด/จังหวะในการตอกหมุด: แรงดันไม่เพียงพอทำให้เกิดการตอกหมุดที่ไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้เกิด "หมุดย้ำปลอม"; แรงกดที่มากเกินไปอาจทำให้หมุดย้ำหรือวัสดุฐานเสียหายได้ แม้จะทำให้เกิดรอยแตกร้าวก็ตาม

การออกแบบแม่พิมพ์ตอกหมุด: รูปร่างของแม่พิมพ์ด้านบนและด้านล่างเป็นตัวกำหนดรูปร่างการขึ้นรูปและเส้นการไหลของโลหะของหัวหมุดย้ำ ตามหลักการแล้ว การขึ้นรูปควรปล่อยให้วัสดุหมุดย้ำและล็อครูวัสดุฐาน ทำให้เกิดเป็นหัวหมุดย้ำที่ปราศจากรอยแตกสม่ำเสมอ-

กระบวนการเชื่อมแบบสัมผัส/คอมโพสิต: สำหรับหน้าสัมผัสแบบเชื่อมหรือแบบคอมโพสิต ความแข็งแรงในการยึดเกาะขึ้นอยู่กับคุณภาพการเชื่อมหรือกระบวนการแบบประกอบ

การทดสอบความต้านแรงดึง:เมื่อใช้เครื่องทดสอบแรงดึงขนาดเล็ก แรงดึงในแนวตั้งจะถูกส่งไปยังข้อต่อรีเวตของ Silver Contact Riveted กับขั้วต่อทองแดงจนกระทั่งเกิดความเสียหาย บันทึกค่าแรงดึงสูงสุด ค่านี้คือค่าความต้านทานแรงดึง โหมดความล้มเหลว ได้แก่ การดึงหมุดย้ำ-ออก ก้านหมุดย้ำหัก หรือการฉีกขาดของวัสดุฐาน การวิเคราะห์โหมดความล้มเหลวสามารถติดตามปัญหากระบวนการได้

การทดสอบกำลังรับแรงเฉือน:แรงที่ขนานกับพื้นผิวสัมผัสถูกนำไปใช้กับข้อต่อหมุดย้ำของ Copper Stamping With Riveted Silver Contacts โดยจำลองความเค้นระหว่างการใส่/ถอด หรือการสั่นสะเทือน จนกระทั่งข้อต่อหมุดย้ำถูกตัดออก แรงเฉือนเป็นตัวบ่งชี้สำคัญสำหรับการประเมินโหลดด้านข้าง-ความสามารถในการรับน้ำหนักของแบริ่ง

การทดสอบความทนทาน:ชุดประกอบได้รับการติดตั้งในตัวเชื่อมต่อจำลองและขึ้นอยู่กับจำนวนรอบการแทรก/การถอดที่ระบุ หลังการทดสอบ ให้ตรวจสอบการคลายตัวของข้อต่อหมุดย้ำของหน้าสัมผัสสีเงินแบบหมุดย้ำใน - การหลุดออกของหน้าสัมผัส และการวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานหน้าสัมผัส นี่คือการทดสอบขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับความเสถียรของโครงสร้างโดยรวมของชุดประกอบ

การทดสอบการสั่นสะเทือนและการกระแทก:ตามมาตรฐานแห่งชาติ (GB/T 2423) หรือมาตรฐานอุตสาหกรรม ส่วนประกอบต่างๆ จะถูกจัดวางในสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนและการกระแทกที่เฉพาะเจาะจง เพื่อตรวจสอบว่าส่วนประกอบจะหลวมหรือล้มเหลวภายใต้ความเค้นเชิงกลแบบไดนามิก

หลังจากการอภิปรายอย่างละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบของวัสดุ กระบวนการ และโครงสร้างที่มีต่อความแข็งแรงทางกล เป็นที่ชัดเจนว่าส่วนต่อประสานใดๆ ก็ตามอาจเป็นจุดอ่อนได้ เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือขั้นพื้นฐานของชุดหน้าสัมผัสแบบตรึงหมุดภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง อุตสาหกรรมกำลังมุ่งสู่การบูรณาการวัสดุและโครงสร้าง หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าแบบตอกหมุดแบบฝังแสดงถึงความล้ำหน้าของแนวทางทางเทคโนโลยีนี้

ส่วนประกอบหมุดย้ำไฟฟ้าสีเงินอย่าใช้โมเดล "หน้าสัมผัสเงินพื้นฐานและคอมโพสิต" แบบดั้งเดิม ในทางกลับกัน หน้าสัมผัสโลหะผสมเงินคุณภาพสูง-จะถูกรวมเข้ากับหมุดหรือขั้วต่อโลหะผสมทองแดงประสิทธิภาพสูง-ในการขึ้นรูปเย็นที่แม่นยำ การปั๊มความเร็วสูง และเทคโนโลยีการตอกหมุดแบบพิเศษ ให้เป็นส่วนที่แยกกันไม่ออกในระหว่างขั้นตอนแรกของการผลิต