一种压接端子及其制作方法与流程

1.本发明涉及压接端子的技术领域，尤其涉及一种压接端子及其制作方法。


背景技术：

2.在电子连接器领域，压接端子的应用越来越广泛，其拥有免焊接、工序短、抗振动、电气接触稳定、可公差补偿和对pcb板的孔破坏小等特点。
3.目前，市场上已有大量压接端子已投入使用，包括但不限于如普遍存在的鱼眼型、多弹簧型、c型、错位型、船型等，他们皆可满足一定的应用环境和性能要求。
4.但是，这些端子在反复压接使用一段时间后，会产生形变，于是就不可再重复提供足够的保持力和孔公差补偿，无法满足端子需多次复用的应用场景，这对使用压接端子的昂贵零部件的维修替换来说非常不利。
5.例如中国实用新型专利：cn204927581u就公开了一种鱼眼压接端子，由于两个弹性部直接相对设置，且两个弹性部的首尾直接连接，这样压接端子在发生形变的过程中压力全部集中在弹性部上，尤其是集中在两个弹性部首尾相接处，较为容易在两个弹性部首尾相接处产生破裂或者弹性部在多次使用后产生非弹性的形变。
6.另外，随着cae(computeraided engineering，工程设计中的计算机辅助工程)技术的日趋成熟，应用cae仿真进行压接端子新概念的开发、设计和相关设计参数的获得，再结合实验进行最终验证，可以使得开发风险大大降低，更重要的是通过cae分析了解压接端子性能的本质，可以获得较多有别于现有专利并满足一些特殊性能要求的新压接端子设计。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压接端子及方法。
8.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
9.一种压接端子，其中，包括：
10.两弹性部，两所述弹性部的一端互相连接形成肩部，两所述弹性部的另一端也互相连接形成导入部，两所述弹性部的中部互相远离形成顺应部，两所述弹性部的所述顺应部的部分在第一方向上相对设置，两所述弹性部的所述顺应部的部分在第二方向上交错设置；
11.接插部，所述肩部连接在接插部上。
12.上述的压接端子，其中，两所述弹性部的所述顺应部在所述第一方向上的投影是相互贴合的，两所述弹性部的所述顺应部在所述第二方向上的投影的中部具有间隙。
13.上述的压接端子，其中，所述导入部的一端与所述顺应部连接，所述导入部的另一端的四周上开设有倒角，所述倒角的角度为10
°
～40
°
。
14.上述的压接端子，其中，所述导入部的另一端上的四周上开设的所述倒角互相连接，所述导入部的另一端的尺寸小于所述导入部的一端的尺寸。
15.上述的压接端子，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述弹性部的长度上的方向正交设置，所述顺应部沿所述第一方向相互远离。
16.上述的压接端子，其中，两所述弹性部形成所述肩部的部分沿所述弹性部的长度上互相贴合。
17.上述的压接端子，其中，两所述顺应部均呈流线型且互相远离。
18.上述的压接端子，其中，两所述弹性部的所述顺应部在所述第二方向上平直设置，两所述弹性部的所述顺应部在所述第一方向上弯曲，两个所述弹性部的所述顺应部沿所述第一方向互相远离以形成两所述顺应部之间的间隙。
19.上述的压接端子，其中，每一所述顺应部均具有在所述第二方向上一最接近另一所述顺应部的平面，两所述顺应部的所述平面在所述第二方向上重叠。
20.上述的压接端子，其中，所述弹性部插入pcb板的孔内，所述顺应部抵于所述孔的内表面，两所述弹性部的所述顺应部上最远的距离与所述孔的内径的差值不小于0.1mm。
21.上述的压接端子，其中，所述顺应部的长度至少比所述pcb板厚度长1mm。
22.上述的压接端子，其中，所述肩部的长度不小于所述顺应部的长度的1/3。
23.一种压接端子的制作方法，其中，用于制作上述的压接端子，所述方法包括：
24.步骤s1：测量pcb板上孔的孔径以及pcb板的厚度，根据测量数据生成所述弹性部的尺寸的范围；
25.步骤s2：使用有限元分析的方式，根据测量所得的所述pcb板上孔的孔径对pcb板进行建模，在所述弹性部的尺寸范围内进行不同尺寸的所述弹性部的建模，并且对若干所述接插部进行建模，使每个不同尺寸的每一个所述弹性部均与一个所述接插部连接形成一个压接端子；
26.步骤s3：在有限元分析软件中，将每个所述压接端子的所述弹性部依次与所述pcb板的孔之间的插接，读取所述弹性部插入所述pcb板的孔的过程中的支反力曲线，观察所述弹性部在插入所述pcb板的孔时所述顺应部和所述pcb板的孔之间的接触面积和接触压力；
27.步骤s4：针对获得的支反力曲线、接触面积和接触压力进行分析，数据最优的一组即为尺寸最为合理的所述弹性部，根据尺寸最为合理的所述弹性部的尺寸进行生产。
28.本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
29.(1)本发明设置肩部为顺应部产生形变提供余量，当顺应部产生较大的形变后传导到肩部，肩部也产生部分形变以对弹性部整体形成保护，防止顺应部来回形变导致的非弹性的形变或断裂。
30.(2)本发明通过在第二方向上交错设置的顺应部使得本压接端子在制造上相较于其他同类型端子适用的尺寸范围更广，由于顺应部交错设置，不存在相接触的情况，因此可以插接到较小的孔的内。
31.(3)本发明相较于常规的压接端子还具有可多次重复使用、插入力小易于装配、印制板板孔破坏小和优异的抗振动稳定性等优点。
32.(4)本发明使用有限元分析的技术对压接端子进行制作，这种开发方法对不同应用场景和性能需求具有非常好的适用性，可大面积覆盖常见应用场景。
附图说明
33.图1是本发明的压接端子的示意图。
34.图2是本发明的压接端子的主视示意图。
35.图3是本发明的压接端子的左视示意图。
36.附图中：1、接插部；2、弹性部；3、肩部；4、导入部；5、顺应部；41、倒角。
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。图1是本发明的压接端子的示意图；图2是本发明的压接端子的主视示意图；图3是本发明的压接端子的左视示意图，参见图1至图3所示，示出较佳实施例的一种压接端子，包括：两弹性部2和接插部1，其中，两弹性部2的一端互相连接形成肩部3，两弹性部2的另一端也互相连接形成导入部4，两弹性部2的中部互相远离形成顺应部5，两弹性部2的顺应部5的部分在第一方向上相对设置，两弹性部2的顺应部5的部分在第二方向上交错设置；肩部3连接在接插部1上。
38.进一步，导入部4用于将压接端子导入pcb板(印刷电路板)的孔内；顺应部5用于抵于pcb板的孔的内壁上，用于提供公差弥补，实现高弹性错位接触，提供保持力和抗振动稳定性；肩部3用于调节压接端子的强度。
39.进一步，顺应部5呈弓形结构，且交错设置，不需要正对设置，即对制作精度没有那么高的要求，在制造上相较于其他同类型端子，对设备精度要求更低，便于制造和控制。
40.更进一步，通过在第二方向上交错设置的顺应部5使得本压接端子在制造上相较于其他同类型端子适用的尺寸范围更广，由于顺应部5交错设置，不存在相接触的情况，因此可以插接到较小的孔的内。
41.进一步，接插部1由不同应用场景而决定，根据不同的母端连接器的要求，可将接插部1设计成不同尺寸和形状，例如不同的宽度和长度的刀片形。可适配目前市场上大部分的母端连接器要求。
42.在一种优选的实施例中，两弹性部2的顺应部5在第一方向上的投影是相互贴合的，两弹性部2的顺应部5在第二方向上的投影的中部具有间隙。
43.在一种优选的实施例中，导入部4的一端与顺应部5连接，导入部4的另一端的四周上开设有倒角41，倒角41的角度为10
°
～40
°
。
44.在一种优选的实施例中，导入部4的另一端上的四周上开设的倒角41互相连接，导入部4的另一端的尺寸小于导入部4的一端的尺寸。
45.在一种优选的实施例中，第一方向、第二方向和弹性部2的长度上的方向正交设置，顺应部5沿第一方向相互远离。
46.进一步，第一方向为图3中的左右方向，第二方向为图2中的左右方向。
47.在一种优选的实施例中，两弹性部2形成肩部3的部分沿弹性部2的长度上互相贴合。
48.在一种优选的实施例中，设置肩部3为顺应部5产生形变提供余量，当顺应部5产生较大的形变后传导到肩部3，肩部3也产生部分形变以对弹性部2整体形成保护，防止顺应部5来回形变导致的非弹性的形变或断裂。
49.在一种优选的实施例中，两顺应部5均呈流线型且互相远离。
50.在一种优选的实施例中，两个顺应部5呈左右错位的弓形结构且两个顺应部5的相同位置的材料厚度上也呈对称状态。
51.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
52.本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
53.本发明的进一步实施例中，两弹性部2的顺应部5在第二方向上平直设置，两弹性部2的顺应部5在第一方向上弯曲，两个弹性部2的顺应部5沿第一方向互相远离以形成两顺应部5之间的间隙。
54.本发明的进一步实施例中，每一顺应部5均具有在第二方向上一最接近另一顺应部5的平面，两顺应部5的平面在第二方向上重叠。
55.本发明的进一步实施例中，弹性部2插入pcb板的孔内，顺应部5抵于孔的内表面，两弹性部2的顺应部5上最远的距离与孔的内径的差值不小于0.1mm。
56.本发明的进一步实施例中，顺应部5的长度至少比pcb板厚度长1mm。
57.本发明的进一步实施例中，肩部3的长度不小于顺应部5的长度的1/3。
58.进一步，肩部3用于提高压接端子整体的稳定性和强度以及增加顺应部5形变的范围，因此肩部3的长度应当大于顺应部5长度的1/3以保证压接端子整体的强度。
59.一种压接端子的制作方法，其中，用于制作上述的压接端子，方法包括：
60.步骤s1：测量pcb板上孔的孔径以及pcb板的厚度，根据测量数据生成弹性部2的尺寸的范围；
61.步骤s2：使用有限元分析的方式，根据测量所得的pcb板上孔的孔径对pcb板进行建模，在弹性部2的尺寸范围内进行不同尺寸的弹性部2的建模，并且对若干接插部1进行建模，使每个不同尺寸的每一个弹性部2均与一个接插部1连接形成一个压接端子；
62.步骤s3：在有限元分析软件中，将每个压接端子的弹性部2依次与pcb板的孔之间的插接，读取弹性部2插入pcb板的孔的过程中的支反力曲线，观察弹性部2在插入pcb板的孔时顺应部5和pcb板的孔之间的接触面积和接触压力；
63.步骤s4：针对获得的支反力曲线、接触面积和接触压力进行分析，数据最优的一组即为尺寸最为合理的弹性部2，根据尺寸最为合理的弹性部2的尺寸进行生产。
64.进一步，在pcb板的板厚小于常规pcb板的厚度或大于常规pcb板的厚的情况下，通过仿真分析设计调整顺应部5的弓形部分的弦长也可进行适配，并且由于是错位的设置，配合顺应部5的弓形部分的弯曲的高度调整，依然可以提供足够的保持力，并且在一定程度上可以减小端子的整体长度以节省设计空间。顺应部5为错位的弓形设置可以适配多样性的应用条件。
65.进一步，在有限元分析的过程中还可以针对压接端子的插入力、拔出力和插拔次数的计算，压接端子的变形量的计算，综合pcb板的孔的变形、接触面积、接触应力的计算，并根据性能目标值的要求，调整压接端子设计参数进行相应的匹配。
66.在这个过程中我们主要的考核性能包括：端子变形量(影响是否可实现多次复用)、插入力(影响装配)、拔出力(影响安装后稳定性和抗振动性能)、pcb板的孔变形(影响电气连接稳定性)、接触电阻(压接端子与pcb板的孔接触面积相关)、接触应力(影响冷压焊接强度和pcb板的孔破坏)和匹配厂家制造能力的制造可行性。参考上述的指标综合对不同
尺寸的弹性部2的性能做出评价，选择最优的，使得该压接端子在满足一定性能要求的前提下，可实现多次复用。
67.进一步，在有限元分析的过程中，还可以根据性能客户对性能的要求更改压接端子的尺寸以满足客户对不同数据的要求。
68.进一步，压接端子的材料和pcb板的材料，需要进行实测材料性能曲线的测试，否则会导致插入后板孔和压接端子的变形趋势与实际不一致。
69.进一步，顺应部5的材质可选用市场上常见的端子的材质，例如：常见信号端子材料cusn4、cusn5、cusn6等，常见的载流端子材料cunisi、c7025等，以及高导电材料c18080等。
70.进一步，根据不同pcb板的厚度，获取顺应部5的长度并配合调整顺应部5中其他相关设计参数。pcb板常见厚度为1.0mm～2.0mm，其中1mm和1.6mm最为普遍，通常在该厚度范围内同一种尺寸的压接端子设计即可覆盖，因此针对常规的pcb板的压接端子的顺应部5的长度在2.0mm～3.0mm。
71.进一步，顺应部5的弯曲度、厚度、两顺应部5之间的最远距离等均根据pcb板的孔的尺寸可以得出相应的范围。
72.进一步，肩部3也会影响插拔力和端子变形情况，在进行有限元分析时肩部3的尺寸也需要纳入分析的范围内
73.进一步，在使用上述结构和参数调节无法为所要求的应用条件寻得最优解时，可将顺应部5拓展为由3股、4股或多股错位且对称的弓形结构所组成，并调节各弓形结构的相关参数，以适配更高要求或更复杂的应用条件。
74.进一步，在有限元分析的每个压接端子的弹性部2依次与pcb板的孔之间的插接的过程中，需要插接超过理想配合范围，进行极限的测试。
75.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。