Анализ механической прочности и технические требования к серебряным электрическим клепаным компонентам

Механическая прочность серебряных электрических клепаных компонентов, являющихся основным компонентом электрических систем, обеспечивающих коммутацию цепей и передачу сигналов, напрямую определяет эксплуатационную надежность, безопасность и срок службы последующего оборудования. В высокотехнологичных-производственных секторах, на развитии которых Китай фокусируется, таких как транспортные средства на новой энергии, интеллектуальные сети и железнодорожный транспорт, эти компоненты должны выдерживать длительные-нагрузки от вибрации, ударов, термоциклирования и частых механических движений. Поэтому их технические показатели, связанные с механической прочностью-, а также уровень исследований, разработок и производства стали одним из основных показателей для измерения технологического потенциала отрасли.

Для-заклепанных серебряных контактов механическая прочность — это не отдельный показатель, а комплексное понятие, включающее в основном:

Прочность самого корпуса заклепки:Имеется в виду устойчивость хвостовика заклепки к осевому растяжению и радиальному сдвигу, зависящая, прежде всего, от механических свойств материала заклепки и состояния ее термической обработки.

Удерживающая прочность заклепочного соединения:Это относится к силе сцепления между головкой заклепки и основным материалом после клепки. Это имеет решающее значение для предотвращения ослабления и разрушения точек клепки и обычно измеряется прочностью на растяжение и прочностью на сдвиг.

Прочность контактного соединения:Для композитных контактов прочность соединения имеет первостепенное значение. Слабая связь может привести к вздутию и отслоению контактов, что в конечном итоге приведет к увеличению контактного сопротивления и даже к выходу из строя.

Общая структурная стабильность компонента:Это относится к способности встроенных заклепочных электрических контактов сохранять свою первоначальную геометрию и состояние соединения при воздействии внешних механических напряжений (таких как вибрация и удары).

Выбор материала

Материалы заклепок:

Латунь: обладает хорошими общими механическими свойствами и пластичностью, легко поддается холодной-ковке и является выбором общего-целя. Однако его прочность умеренная, что делает его непригодным для применения в условиях высоких-напряжений.

Фосфорная бронза: обеспечивает более высокую прочность, твердость и превосходную эластичность, а также хорошую усталостную устойчивость. Подходит для разъемов, требующих большого количества циклов соединения и высоких сил удержания.

CuNiZn: сочетает в себе хорошую прочность, пластичность и устойчивость к коррозии и широко используется в некоторых электронных компонентах,-требующих высоких требований.

Контактные материалы: Обычно сплавы серебра. Твердость, паяемость и износостойкость материала контакта влияют на срок его службы при механической эксплуатации.

Структура и геометрия

Размер заклепки: Диаметр хвостовика заклепки медной штамповки с заклепанными серебряными контактами является основным геометрическим параметром, определяющим ее прочность. Больший диаметр приводит к большему сопротивлению растяжению и сдвигу.

Тип головки заклепки. Различные типы головок, такие как плоская круглая головка, потайная головка и полу-потайная головка, приводят к различному распределению напряжений и эффектам блокировки после формовки, что напрямую влияет на сохранение прочности.

Посадка отверстия для заклепки. Зазор между заклепкой и основным материалом отверстия для заклепочных серебряных контактов внутри-матрицы является основным параметром конструкции. Если зазор слишком мал, клепка становится затруднительной и основной материал легко повреждается; если зазор слишком велик, клепка будет неполной, что серьезно снизит сохранение прочности. Обычно рекомендуется зазор 0,05-0,15 мм.

Производственный процесс

Процесс клепки: это основной фактор, определяющий сохранение прочности заклепочного соединения.

Давление/ход клепки: недостаточное давление приводит к неполной клепке, что приводит к «ложной заклепке»; чрезмерное давление может повредить заклепку или основной материал и даже вызвать трещины.

Конструкция клепальной матрицы: форма верхней и нижней матрицы определяет форму формовки и линии потока металла клепочной головки. В идеале формовка должна позволять материалу заклепки заполнить и зафиксировать отверстие в основном материале, образуя однородную головку заклепки без трещин-.

Контактная сварка/композитный процесс. Для сварных или композитных контактов прочность соединения зависит от качества сварки или композитного процесса.

Испытание на прочность на растяжение:С помощью миниатюрной машины для испытания на растяжение к заклепочному соединению серебряного контакта, заклепанного с медной клеммой, прикладывается вертикальное растягивающее усилие до разрушения. Регистрируется максимальное значение растягивающей силы; это значение является пределом прочности. Виды отказов включают выдергивание заклепки-, поломку хвостовика заклепки или разрыв основного материала. Анализ режимов сбоев может выявить проблемы процесса.

Испытание на прочность на сдвиг:К заклепочному соединению медных штампованных контактов с заклепками из серебра прикладывается сила, параллельная контактной поверхности, имитирующая напряжение во время вставки/извлечения или вибрации, пока заклепочное соединение не будет срезано. Прочность на сдвиг – это ключевой показатель для оценки несущей способности-поперечной нагрузки.

Испытание на долговечность:Сборка устанавливается в моделируемый разъем и подвергается заданному количеству циклов вставки/извлечения. После испытания проверьте заклепочное соединение заклепочных серебряных контактов In-матрицы, отсоединение контактов и измерьте изменения контактного сопротивления. Это финальная проверка общей структурной устойчивости сборки.

Испытания на вибрацию и удар:В соответствии с национальными стандартами (GB/T 2423) или отраслевыми стандартами компоненты помещаются в определенные условия вибрации и ударов, чтобы проверить, не ослабнут ли они или выйдут из строя при динамическом механическом напряжении.

После тщательного обсуждения совокупного влияния материалов, процессов и структуры на механическую прочность становится ясно, что любой интерфейс является потенциальным слабым местом. Чтобы кардинально повысить надежность клепаных контактных узлов в тяжелых условиях эксплуатации, отрасль движется к интеграции материалов и конструкций. Встроенные клепаные электрические контакты представляют собой новейшее достижение этого технологического подхода.

Серебряные электрические клепаные компонентыне используйте традиционную модель «основание и композитный серебряный контакт». Вместо этого благодаря прецизионной холодной высадке,-скоростной штамповке и специальной технологии клепки высококачественные контакты из серебряного сплава-интегрируются с высокоэффективными заклепками или клеммами из медного сплава в неразрывное целое на ранних этапах производства.