接触件局部热处理工艺及控制措施_何浩.pdf
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1、第 2 期2023 年 4 月机电元件ELECTOMECHANICAL COMPONENTSVol.43 No.2Apr.2023收稿日期:2022 08 17试 验 与 检 测接触件局部热处理工艺及控制措施何浩,曹先铭(贵州航天电器股份有限公司,贵州贵阳,550009)摘要:本文针对接触件与导线压接工艺后出现的开裂问题,提出了电连接器接触件高频加热与火焰加热两种局部热处理工艺,对产品质量控制措施进行了详细阐述,对其他企业开展接触件局部热处理工艺、生产管理具有借鉴意义。关键词:接触件;局部热处理;硬度;控制措施Doi:10 3969/j issn 1000 6133 2023 02 012中图
2、分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1000 6133(2023)02 0052 031引言接触件是电连接器上插针、插孔的统称,是导电的关键核心零件。鉴于锡青铜、铍青铜具有较高的导电率和导热性、良好的加工性能、冲击时不产生火花、优良的耐腐蚀等性能,因此,国内外接触件的铜材通常优先选用铍青铜、锡青铜类材料作为基材,表面进行镀金、镀银后使用。在使用过程中,接触件一端作为对插接触导电使用,而另一端则需通过点焊、压接等方式连接导线。接触件的对插使用段,为保证多次插拔后不发生变形、弯曲,需具备高硬度、高强度的工艺性能,硬度要求大于200 HV;导线经剥线、穿线进入接触件压接端后,对其进行压接导
3、线,故压接段需具备良好的塑形,避免零件压接导线时出现裂纹,硬度要求 100 HV 140 HV,见图 1。因此,针对接触件两端的不同工艺性能要求,公司对接触件类零件提出了局部热处理工艺并成功应用。图 1接触件局部热处理本文简述了电连接器接触件两种局部加热的方式,及对常见问题进行分析,对接触件零件生产具有参考作用。2局部热处理工艺针对上述工艺问题,本公司提出了高频加热与火焰加热两种对接触件零件(材料:锡青铜、铍青铜)进行局部热处理的方式,以达到对零件压接段的退软处理。具体的局部热处理工艺流程如下:a)清洗:热处理前,零件必须清洗除去表面的油脂、切削冷却剂污物和杂质,避免污物对接触件局部热处理后,
4、产生麻点、黑斑等外观不合格。热处理所用的夹具也应清洗干净。b)装夹:高频局部热处理选择与零件直径接近的石英管工装,感应线圈内径尽量接近石英管外径,防止零件定位时发生倾斜。调整好感应圈与接触件加热部位的位置,常用装夹定位方式见图 2 图 4。特殊规格零件采用专用工装装夹定位。可采用手工或自动化装备上料。火焰局部热处理加热时采用铜制或不锈钢金属材料制带孔载具条进行定位,见图 5。当某些接触件加热时影响非退软段时,可制作专用的水浸式工装,将非退软段浸入水中进行防护,再调整好火焰加热枪与接触件的相对位置。c)局部加热:采用高频加热设备或火焰加热设备对接触件零件要求的局部退软部位进行快速加热,加热时,当
5、零件加热部位颜色变成通红后,快速用纯净水冷却。零件批生产前应进行局部退软试验,经外观、硬度检验合格后方可进行批生产。d)冲洗:将局部热处理后的接触件倒入标准筛中,经自来水冲洗,去除多的氧化皮杂物。冲洗后,摇动标准筛,使水流出。e)烘干:将零件倒在金属网料筐内,然后放进60 100 的烘箱中,保温(10 30)分钟,烘干即可。烘箱温度不宜调节过高,防止变色。f)检验:肉眼或低倍(5 20 倍)显微镜观察应无烧熔件、孔变形、非退软端无被误加热变色件。将局部热处理后的零件进行镶嵌、磨制、抛光、清洗、吹干制样。按国标 GB/T4340 1 2009金属维氏硬度试验第一部分:试验方法 测试方法进行显微维
6、氏硬度检测,硬度值要求满足零件局部退软设计图纸的要求。试验件 100%检验,批生产件按 2%的比例抽样检查,且每批零件抽样数至少 3 只。图 2高频加热定位方式 1图 3高频加热定位方式 2图 4高频加热定位方式 3图 5火焰加热定位方式2 1高频局部热处理感应加热是工业上最常用的金属表面加热方式之一,在感应线圈内,工件表层涡流向中心呈指数规律衰减,但考虑到接触件压接段心部中空,因此,采用高频局部加热是可行的。感应加热易于实现自动化。目前,针对公司多型号、小批量产品现状,实现通用性强的全自动化局部热处理存在一定难度,尤其是插针类接触件在进行振动盘上料时,易发生插针前段与压接段对插现象,给自动化
7、设备的调试与维护带来了不小困难。但针对公司已定型的大批量产品,公司高频局部热处理已完全实现全自动化生产。按自动高频感应加热设备说明书进行操作。将接触件放入料斗内,压接段朝上,经自由落体运动掉在挡板上,调整感应线圈的高度,使接触件压接段的位置在正感应线圈正间,调节加热功率、加热电流、加热时间,加热时间一般为几秒至十几秒,直径粗大者允许适当延长加热时间,加热至零件通红后,左右移动气缸带动挡板右移,接触件自由落体掉入水槽中冷却。加热结束后,检验外观及硬度。如外观出现熔化应降低功率或缩短加热时间进行试验;硬度不满足要求时,如出现硬度偏高,应增加加热功率或延长加热时间;如出现硬度偏低,应减少加热时间或降
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