电连接器常用接触件设计概要

电连接器常用接触件设计概要

杨文博

陕西华达科技股份有限公司陕西西安710065

摘要：通过对目前电连接器中常用的五种结构接触件的设计结构和制造工艺进行分析和探讨，介绍了提高各种接触件的使用可靠性的设计方法和工艺上应注意的事项，提出了接触件适用的连接器类型，并提供了不同接触件的材料选择及接触压力和受力分析参考。

关键词：电连接器；接触件；

电连接器的接触件把信号从电连接器的输入端传送到输出端的。其接触性能的可靠与否，直接影响信号的传输。电子产品会因其失效而引发故障，甚至造成特别严重的后果。因此，对其插针、插孑进行研究，并且有针对性地对其加以优化，从而提高电连接器的可靠性。

一、各种电连接器中的常见接触件类型

电连接器中使用的接触件大多数均为弹性件与刚性件之间的弹性接触实现接触连接。根据国内外常用连接器领域的接触结构情况，在连接器领域中应用最广泛的接触件类型主要有以下五种结构类型：ａ.刚性插针与悬臂式插孔接触型；ｂ.刚性插针与线簧式插孔接触型；ｃ.刚性插针与冠簧式插孔接触型；ｄ.刚性插针与爪簧式插孔接触型；e.刚性插孔与绞线插针接触型。据统计目前采用此四种结构的产品大约占有国内连接器的70％以上，故本文主要针对该五种结构进行研究。

1.刚性插针从不同类型接触件使用的刚性差异分析，其零件结构形式不复杂，设计中要考虑的问题是插针插合引导端结构，希望让插合力不高，同时还要保证可靠的插合性，就要求插针的接触段表面有小的粗糙度，尺寸精度≤0.03mm，保证插针插合端是直接圆角或者是锥形圆角，见图1。这两种不同的结构也适合使用在不同类型接触件上，接触端直径≥2mm使用直接圆角，小于该值，一般建议用锥形圆角。刚性插针应使用精密自动形式的机械加工，才能保证尺寸精度和表面粗糙度满足要求。

5.爪簧式插孔设计要点爪簧式插孔的特点包括较多接触点、柔和的插拔性、较高机械寿命，机械接触寿命一般≥1000次，广泛应用于中小型的连接器，该种类型接触件如果用于矩形电连接器，应用标准是插合直径在3mm到0.40mm之间。该种形式的插孔由爪簧簧片和插孔基体组成，簧片形状是中间朝内圆弧状弯曲爪形，插孔基体是圆筒形结构。该类型插孔通常会设计成过盈配合或过度配合。过盈配合式运用压强的过盈配合，把簧片强制固定到插孔基体端部；过度配合式为，在圆筒前端孔槽中有一个圆槽，簧片在过度配合装入的作用下，插入插孔基体，簧片靠向外弹力固定到圆槽内。工作原理：通过弹簧变形弹力产生插针与插孔的接触压力。弹簧片尺寸取决于簧片材料、圆弧尺寸、弹性爪数量和宽度，设计时可适当参照悬臂梁插孔计算方法确定弹簧片尺寸形状。

二、材料选择

由于铜合金材料具有较低的电阻和较好的导电性，因此，连接器接触件一般均采用为铜合金材料制成。目前，国内外连接器设计时常见接触件选择的材料主要有锡青铜、黄铜、铍青铜等.零件类型材料名称及牌号零件类型材料名称及牌号接触件是所有连接器中的核心部件，根据连接器的使用环境、电性能和结构特点等方面要求，综合考虑选择不同结构形式的接触件，接触件结构的设计是否合理，通常会导致整个连接器设计方案的成与败。

随着新技术、新材料研究的迅速发展，接触件的接触可靠性要求也在不断的提高，预计在今后相当长时间内此五种接触结构仍将是连接器领域使用的最为通用的接触结构，如何利用新技术、新材料来提高接触件的接触可靠性，将是我们连接器领域电接触研究的新课题。

参考文献：

［1］.万民.电连接器接触件优化设计研究.2017

［2］.章继红．电接触理论与设计技术.2017