1、Encnn enables connection! Encnn enables connection! 连接器设计培训系列连接器设计培训系列连接器设计培训系列连接器设计培训系列连接器弹片端子连接器弹片端子连接器弹片端子连接器弹片端子?弹片要求? ?弹片材料的性能弹片材料的性能? ?合金的制造工艺合金的制造工艺? ?铜合金结构和硬化技术铜合金结构和硬化技术? ?铜合金及其性能铜合金及其性能? ?正向力的选择正向力的选择? ?弹片的折弯特点弹片的折弯特点? ?弹片的设计分析计算弹片的设计分析计算? ?弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性? ?连接器配合时的力学特点连接器配合时的力学特点? ?弹片常见结
2、构弹片常见结构Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片的要求弹片的要求弹片的要求弹片的要求? 弹片的3大作用：传递能量或信号; 提供建立和维护界面所需的正向力;为永久连接提供方式和组分? 弹片材料的3大要求：足够的导电性?导电性的标准和单位：IACS（International Annealed Copper Standard) 退火纯铜100%的导电性?信号连接器-导电性要求容易满足，10%?电流连接器-导电性要求受限，40%?足够的机械强度/足够的工艺性?机械强度好的（较高的屈服应力）的材料往往较脆, 成形工艺性不好, 有
3、些弹片分离界面要求较好的弹性而永久连接界面则要求较好的成形工艺性，机械性能与工艺性的平衡就非常重要Encnn enables connection! Encnn enables connection! 金属材料性能金属材料性能金属材料性能金属材料性能? 几乎所有连接器弹片受弯曲应力，而绝大部分材料机械性以拉伸试验获得，此外，铜合金板材还具有方向性.在材料状态硬度较高时需注意.? 杨氏模量：应力/应变? 0.2%屈服应力? 屈服应变：应力/杨氏模量? 极限应力：? 延伸率：（实际-初始）/初始，成形性的间接指标? 应力松弛-正向力? 硬度? 导电率-电源连接器? 导热性-电源连接器Encnn e
4、nables connection! Encnn enables connection! 拉伸应力拉伸应力拉伸应力拉伸应力/ / / /弯曲应力弯曲应力弯曲应力弯曲应力/ / / /弹性模量方向性弹性模量方向性弹性模量方向性弹性模量方向性?Comparison between stress-strain curves in compression, bending and tension in transverse direction as well as bending in longitudinal Encnn enables connection! Encnn enables conne
5、ction! 合金的制造工艺合金的制造工艺合金的制造工艺合金的制造工艺? 铸造：将液态的金属铜浇铸到一定形状的铸造型腔中，待其冷却凝固后，以获得所需的毛坯，后续可热轧加工? 热轧? 冷轧? 退火：冷轧的辅助工艺-当加工硬化程度较大时，进一步冷轧会出现开裂就需退火处理，使材料再结晶，晶粒重组，不具方向性，也叫应力退火，降低加工硬化引起的应力? 铜带分切：将铜带切割成所需的宽度，由于切割的不对称会引起应力不对称以致产生弯曲和扇形? 合金制造示意图Encnn enables connection! Encnn enables connection! 热热热热轧轧轧轧? 材料不会产生加工硬化-工艺在再
6、结晶温度? 可大大降低材料厚度? 可减少晶粒大小? 使晶粒均匀化Encnn enables connection! Encnn enables connection! 冷冷冷冷轧（轧（轧（轧（1 1 1 1）? 实现所需的材料厚度和机械性能? 控制冷轧的次数，每次轧制的厚度差，退火要求.? 在结晶温度以下进行? 晶粒被压制成细长状Encnn enables connection! Encnn enables connection! 冷冷冷冷轧（轧（轧（轧（2 2 2 2）?材料异向性?（相对于轧制方向）不同拉伸强度，塑性，弹性模量?不同的折弯性能（Good way, Bad way)Encnn
7、 enables connection! Encnn enables connection! 冷冷冷冷轧（轧（轧（轧（3 3 3 3）Encnn enables connection! Encnn enables connection! 合金制造示意图合金制造示意图合金制造示意图合金制造示意图Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜合金的结构和硬化技术铜合金的结构和硬化技术铜合金的结构和硬化技术铜合金的结构和硬化技术金属的晶体结构：空间点阵：阵点排列形成的空间点阵晶格：阵点用直线连接起来的形成的空间格子晶面：晶格中各种方位的原子
8、晶粒：一个晶粒就是一个单晶体,晶粒内分子,原子有规律排列,晶体间存在晶界.晶粒常见平均半径5-25um? 铜合金的立方晶格结构? 硬化技术: 加工硬化; 固溶强化;细晶强化? 沉淀强化/弥散强化/第二相强化Encnn enables connection! Encnn enables connection! 面心立方晶格体心立方晶格铜,镍,银是面心立方晶格，钨,铁,铬是体心立方晶格具有较好的塑性,不存在明显低温脆性塑性较差,存在低温脆性铜合金的立方晶格结构铜合金的立方晶格结构铜合金的立方晶格结构铜合金的立方晶格结构Encnn enables connection! Encnn enables
9、connection! 加工硬化：位错（dislocation)使晶格“绷紧”，金属不易变形，提高强度，塑性和成形性降低，是纯金属的唯一硬化手段.加工硬化（加工硬化（加工硬化（加工硬化（1 1 1 1）Encnn enables connection! Encnn enables connection! 加工硬化（加工硬化（加工硬化（加工硬化（2 2 2 2）Encnn enables connection! Encnn enables connection! 加工硬化（加工硬化（加工硬化（加工硬化（3 3 3 3）Encnn enables connection! Encnn enables
10、 connection! ? 定义：定义：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。铜合金含有锌，锡，硅，铝，镍通常是通过固溶来强化. ? 影响因素：?（1）溶质原子的原子分数越高，强化作用也越大，特别是当原子分数很低时，强化作用更为显著?（2）溶质原子与基体金属的原子尺寸相差越大，强化作用也越大?（3）间隙型溶质原子比置换原子具有较大的固溶强化效果，且由于间隙原子在体心立方晶体中的
11、点阵畸变属非对称性的，故其强化作用大于面心立方晶体的；但间隙原子的固溶度很有限，故实际强化效果也有限。?（4）溶质原子与基体金属的价电子数目相差越大，固溶强化效果越明显? 效果:?1. 屈服强度、拉伸强度和硬度都要强于纯金属?2. 绝大部分情况下，延展性低于纯金属?3. 导电性比纯金属低很多?4. 抗蠕变，或者在高温下的强度损失，通过固溶强化可以得到改善固溶强化（固溶强化（固溶强化（固溶强化（1 1 1 1）Encnn enables connection! Encnn enables connection! 固溶强化（固溶强化（固溶强化（固溶强化（2 2 2 2）置换型与间隙性固溶各种合金元
12、素对铜的屈服强度的影响Encnn enables connection! Encnn enables connection! 固溶强化（固溶强化（固溶强化（固溶强化（3 3 3 3）Encnn enables connection! Encnn enables connection! ?第二相/过剩相强化:“相”指的是一种结构，在一个相中，结构或原子排列处处相同，化学成分处处相同，相与周围环境或其它相之间存在明确的界面.第二相使基体相“绷紧”,位错线需克服第二相，第二相阻碍晶粒长粗.?途径：塑性变形；热处理；粉末冶金?强化效果：第二相特征，数量，大小，形状，分布（偏析/亚稳），与基体相的匹配?
13、铍铜沉淀硬化：2%Be铸造864固溶热处理淬火过饱和Be时效热处理Be沉淀析出，化学反应产生Be-Cu化合物， Be-Cu化合物弥散于铜基晶体中第二相强化第二相强化第二相强化第二相强化/ / / /沉淀强化沉淀强化沉淀强化沉淀强化/ / / /弥散强化弥散强化弥散强化弥散强化/ / / /亚稳硬化亚稳硬化亚稳硬化亚稳硬化位错线第二相质点奥罗万结构示意图Encnn enables connection! Encnn enables connection! 第二相强化第二相强化第二相强化第二相强化/ / / /沉淀强化沉淀强化沉淀强化沉淀强化/ / / /弥散强化弥散强化弥散强化弥散强化Encnn
14、 enables connection! Encnn enables connection! 铜合金及其性能铜合金及其性能铜合金及其性能铜合金及其性能铜和铜合金与其他金属合金比较铜及铜合金分类铜和铜合金规格定义铜及铜合金低温性能铜及铜合金疲劳性能铜及铜合金车削性能导电性导电性与机械强度导电性与热传导性应力松弛机械强度/导电性/成形性沉淀强化铜合金性能黄铜/青铜/铍铜/镍铜对比Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金与其他金属的比较铜及铜合金与其他金属的比较铜及铜合金与其他金属的比较铜及铜合金与其他金属的比较铜合金与不锈钢
15、碳素钢铝合金机械性能比较铜合金与不锈钢碳素钢铝合金机械性能比较Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜合金常用元素铜合金常用元素:Aluminum,nickel,silicon,tin and zinc少量的改善材料特性的元素:如脱氧Phosphor,改善车削性能-lead(C18700),sulfur(C14700),tellurium/碲(C14500),(14510)铜合金种类:铜合金种类:Coppers and High Copper Alloys (C1XXXX)
16、Coppers are metals which have a designated minimum copper content of 99.3 percent.Electrolytic Tough Pitch (ETP) and Oxygen Free High Conductivity (OFHC) coppers are Examples. For wrought materials, high copper alloys are alloys with a designated coppercontent less than 99.3 percent but more than 96
17、 percent, and which do not fall into any otheralloy group. Beryllium copper alloys (Cl 7XXX), C 19500 and C 19400 are examplesBrassesBrasses are copper alloys containing zinc as the primary alloying element with or without otherdesignated elements. The wrought alloys comprise three main families of
18、brasses: copper-zinc(C2XXXX), copper-lead-zinc (leaded brasses)/(3XXXX) and copper-tin-zinc (tin brasses)/(4XXXX).BronzesBroadly speaking, bronzes are copper alloys in which the major alloying element is one other than zinc or nickel. Originally bronze referred to copper-tin alloys, but in current u
19、sage bronze isused with a modifying adjective. For wrought alloys the major bronze families are: copper-tin-Phosphorus (phosphor bronze)/(C5XXXX), copper-tin-lead-phosphorus (leaded phosphor bronze)/(C5XXXX), copper-aluminum(aluminum bronze) /(6XXXX)and copper-silicon (silicon bronze)/(6XXXX)Encnn e
20、nables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜及铜合金分类Copper NickelsThese are copper alloys with nickel as the major alloying element with orwithout other designated elements. Copper nickels are in the C7XXXX series.C72500, a copper-nickel-tin alloy. Alloy 7025 is seeing increasin
21、g use. Another alloy of interest, though not widely used as yet, is the spinodal alloy, C72900, which is also a copper nickel tin alloy.Copper-nickel-zinc alloys are commonly referred to as nickel silvers, although they contain no silver. Theyalso fall in the C7XXXX series of alloys.Phosphor bronze
22、is a copper-tin alloy, with the phosphorous beingresidual from deoxidation of the copper in processing. The phosphorousdoes not contribute to the mechanical properties of the alloy but must becontrolled because of negative effects on conductivity. Three grades of phosphor bronze are used, C51000, C5
23、1100 and C52100, with C51100the dominant alloy by a wide margin.Phosphor bronze is arguably the most versatile contact spring alloy due toits good combination of properties. The mechanical properties of the phosphor bronze alloys increase with increasing tin content. This positive characteristic is
24、offset by decreases in both formability and Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜及铜合金分类铜及铜合金分类Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜和铜合金规格表述铜和铜合金规格表述: : a,a,牌号牌号,e.g,C54400;,e.g,C54400;b,b,形状尺寸形状尺寸,e.g.,e.g.圆棒圆棒6.5 6.5
25、c,c,质别质别,H02,1/2Hard,H02,1/2Hard. .晶粒大小及板材厚度晶粒大小及板材厚度对延伸率的影响对延伸率的影响Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜合金的质别铜合金的质别Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜合金的质别铜合金的质别MillMill- -hardened hardened temp
26、er designationtemper designationcorrespond to correspond to suppliersupplier s s Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义铜及铜合金规格定义可沉淀硬化的铜合金可沉淀硬化的铜合金不同质别状态的机械不同质别状态的机械性能比较性能比较Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金低温性能铜及铜合金低温性能铜及铜合金低温性能铜及铜合金低温性
27、能铜合金低温性能铜合金低温性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金低温性能铜及铜合金低温性能铜及铜合金低温性能铜及铜合金低温性能铜合金低温性能铜合金低温性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金疲劳性能铜及铜合金疲劳性能铜及铜合金疲劳性能铜及铜合金疲劳性能铜合金疲劳性能铜合金疲劳性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金疲劳性能铜及铜合金疲劳性能铜及铜合金疲劳性能铜及
28、铜合金疲劳性能铜合金疲劳性能铜合金疲劳性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜合金车削性能指数铜合金车削性能指数Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜合金车削性能指数铜合金车削性能指数Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金车削性能铜及铜合金车
29、削性能铜及铜合金车削性能铜及铜合金车削性能铜合金车削性能指数铜合金车削性能指数Encnn enables connection! Encnn enables connection! 导电性（导电性（导电性（导电性（1 1 1 1）Encnn enables connection! Encnn enables connection! 导电性（导电性（导电性（导电性（2 2 2 2）?与收缩电阻串联?与收缩电阻并联?界面不存在膜.连接器常用铜合金的导电性能排序Encnn enables connection! Encnn enables connection! 导电性（导电性（导电性（导电性（3
30、3 3 3）不同溶质百分比对铜（固溶处理铜合金）导电性能的影响不同溶质(镍,锡,锌)对铜（固溶处理铜合金）导电性能的影响导电性能与机械性能导电性能与机械性能导电性能与机械性能导电性能与机械性能?不同强化机制的连接器常用铜合金的不同状态/质别(temper)的导电性能和机械性能对比和排序?圆点-固溶强化；三角形-第二相强化；黑色正方形-最高强度质别；白色正方形-轧制硬化质别导电性能与机械性能导电性能与机械性能导电性能与机械性能导电性能与机械性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 导电性能与热传导性能导电性能与热传导性能导电性能与
31、热传导性能导电性能与热传导性能载流能力要求高的连接器设计不仅要求弹片/端子导电性能好，而且散热性能也要好，铜合金导电性能与散热性能的关系/规律数据如下Encnn enables connection! Encnn enables connection! 应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛金属在较高温的承载状态下，总应变（弹性应变加塑性应变）保持不变，而应力随时间的延长逐渐降低的现象，简称松弛。松弛和蠕变是一个问题的两个方面。材料在较高温下工作,当保持应力恒定就产生蠕变,而当保持总应变恒定就产生松弛.应力释放的速度随温度增加而增加应力释放过程中，金属通过重排内部缺陷（如位错）将弹性应变转化为塑性应
32、变见图应力松弛后，正向力由原来的100g降为80g, 原来完全的弹性变形已部分转化为塑性变形见图应力松弛后，正向力由原来的100g降为80g, 原来完全的弹性变形已部分转化为塑性变形Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜合金应力释放性能铜合金应力释放性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜合金应力释放性能铜合金应力释放性能Encnn enables
33、 connection! Encnn enables connection! 铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜及铜合金概述铜合金应力释放性能铜合金应力释放性能Encnn enables connection! Encnn enables connection! 应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛不同的铜合金在不同的温度下，应力松弛的表现不一样. 当定义连接器的最高工作温度时, 弹片材质方面一般要求保持60%-70%原有应力/正向力Encnn enables connection! Encnn enables connection! 应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛同一牌号的铜合金不同
34、的状态/质别(temper)抗应力松弛的能力不一样Encnn enables connection! Encnn enables connection! 应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛在固溶强化体系中，锡溶质的铜合金（青铜）比在固溶强化体系中，锡溶质的铜合金（青铜）比锌溶质的铜合金（黄铜）的抗应力松弛性能好锌溶质的铜合金（黄铜）的抗应力松弛性能好Encnn enables connection! Encnn enables connection! 应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛第二相强化的铜合金体系与青铜和黄铜在抗松弛应力性能方面的对比Encnn enables connection! E
35、ncnn enables connection! 应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛沉淀强化的铜合金与青铜在抗松弛应力性能方面的对比Encnn enables connection! Encnn enables connection! 成形性成形性成形性成形性/ / / /机械强度机械强度机械强度机械强度/ / / /导电性导电性导电性导电性连接器弹片的成形性,机械强度,导电性往往相互制衡.常用铜合金3大性能对比Encnn enables connection! Encnn enables connection! 沉淀强化铜合金性能沉淀强化铜合金性能沉淀强化铜合金性能沉淀强化铜合金性能Encnn
36、 enables connection! Encnn enables connection! 黄铜青铜镍铜铍铜性能对比黄铜青铜镍铜铍铜性能对比黄铜青铜镍铜铍铜性能对比黄铜青铜镍铜铍铜性能对比Encnn enables connection! Encnn enables connection! 正向力的选择正向力的选择正向力的选择正向力的选择? 正向力的影响因素：? 配合力/摩擦力（参见连接器界面设计和连接器电镀设计培训）? 磨损（参见连接器界面设计和连接器电镀设计培训）? 弹片应力? 塑胶应力? 接触电阻（参见连接器界面设计和连接器电镀设计培训）? 界面稳定性（参见连接器界面设计和连接器电镀设
37、计培训）? 最小或最优正向力取决于受影响因素的平衡：只要能保证接触电阻和界面稳定的要求，正向力越小越好? 传统的观点，正向力要100g以上? 通过贝尔实验室的数据来确定最小正向力? 对最小正向力的修正的因素：? 应用环境/配合滑动/电镀规格（参见相关培训）? 电气性能要求(大电压,小电压,大电流,小电流)(参见相关培训)Encnn enables connection! Encnn enables connection! 贝尔试验室正向力数据贝尔试验室正向力数据贝尔试验室正向力数据贝尔试验室正向力数据Encnn enables connection! Encnn enables connect
38、ion! 弹片折弯时形状和特点弹片折弯后，若在弹性范围内，一侧受压一侧受拉；若发生塑性变形，一侧部分受压部分受拉，另一侧也是部分受压部分受拉Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片的设计弹片的设计弹片的设计弹片的设计结构简单的弹片的计算/对结构复杂的弹片先简单摸底评估以便建模进一步运用有限元分析(FEA)/应用Excel对弹片进行计算分析弹力计算的公差分析弹片的“定型”策略弹片可靠性的统计分析如何增大弹片的弹性范围增加弹片的柔性(compliance)避免微振动腐蚀弹片的有限元分析Encnn enables connectio
39、n! Encnn enables connection! ExcelExcelExcelExcel的应用的应用的应用的应用对正向力进行计算对弹性范围进行计算对应力进行计算对位移/绕度进行计算Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片计算的公差分析弹片计算的公差分析弹片计算的公差分析弹片计算的公差分析弹力/应力公差的来源：Pin的几何公差母pin的几何公差Pin和母Pin的位置度公差组装公差材料的参数变异（e.g. E)公差分析：(参见案例）干涉量0.5-0.2=0.3+/-0.05母pin工作范围，+/-0.05=0.1最小位移
40、(双边-下同), 0.5-0.025-(0.2+0.025)=0.25最大位移，0.5+0.025-（0.2-0.025）=0.35若产品临终的正向力要求100g再假设产品寿命期间应力释放(松弛)33%-剩下67%设计的正向力为，100/67%=150g弹性系数最小是，150/0.25=600g/mm正向力范围：150(600*0.25) 210(600*0.35)（接左边）再看看母pin别的参数的公差的影响弹力公式F=0.25dEb(h/l)可见，弹性模量和宽度与弹力是线性关系长度和厚度与弹力是3次方关系，故若3个参数都出现2%的变异，则对弹力的影响是:1.02*1.02*102*1.02=
41、1.17弹性系数最大是：600*1.17=702则弹力范围：最小， 150(600*0.25) 最大，246（702*0.35）评语：其实公差同时出现极端情况可能性很小(可通过统计分析评估),当出现多公差时往往用RSS或固定母pin方法(见相关培训)Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片的弹片的弹片的弹片的“定型定型定型定型”策略策略策略策略由于各种公差原因在设计有时会出现弹片无法满足连接器位置度,平面度或直线度的要求，这时我们可以采用对弹片进行“定型”的方法：让每只弹片产生弹性变形,而每只弹片塑性变形量往往不一样,这样即使
42、最初的每只弹片的位置变异较大,通过不同的塑性变形量”补偿“/纠正到所要求的位置就可以实现设计要求.但这种方法要求弹片具有较大的塑性变形能力，故设计时往往选用质别较低的材料.参见右图案例Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片可靠性统计分析弹片可靠性统计分析弹片可靠性统计分析弹片可靠性统计分析对于理想的工艺/制程,通过控制制造公差能保证所要求的弹片性能，如150g正向力.若一百万只弹片出现一只只有140克，能否接受？一万只出现一只呢？一千只出现一只呢？一百只出现一只呢？不良率要求高低决定公差要求的高低，但产品的性能往往不仅仅取决
43、于一个公差，如案例中的正向力取决于公Pin和母pin的诸多尺寸公差以及材料的性能变异(弹性模量),每个公差是如何影响正向力的？哪些公差更有效保证正向力？每个公差的控制成本也往往不一样？设计中如何合理标注公差？我们需要了解每个公差是如何影响性能及公差的精度的成本才能设计出更有竞争力的产品.Monte-Carlo(蒙特-卡罗,又译蒙特-卡洛)模拟法,是一种随机模拟方法，以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法，是使用随机数（或更常见的伪随机数）来解决很多计算问题的方法。将所求解的问题同一定的概率模型相联系，用电子计算机实现统计模拟或抽样，以获得问题的近似解。为象征性地表明这一方法的概率统计特征，故
44、借用赌城蒙特卡罗命名。Encnn enables connection! Encnn enables connection! 如何增大弹片的弹性范围如何增大弹片的弹性范围如何增大弹片的弹性范围如何增大弹片的弹性范围设计中我们需尽力提高弹片的弹性范围/工作范围-提高产品鲁棒性(robustness)提高弹性范围的手段：D=2L/3EH(1)几何结构:A,更改尺寸例1长度=4，厚度=0.2，宽度=0.4，C51110, E=110, =600正向力=0.4, 弹性范围=0.29例2长度=8，厚度=0.4，宽度=0.4，C51110, E=110, =600正向力=0.8，弹性范围=0.58料宽不变
45、，厚度和长度各增加一倍，弹性系数/斜率不变，弹性范围增加一倍消耗更多的材料，更高的模具成本，需更大的空间B,用有限元分析优化结构，使应力分布均匀Encnn enables connection! Encnn enables connection! 如何增大弹片的弹性范围如何增大弹片的弹性范围如何增大弹片的弹性范围如何增大弹片的弹性范围D=2L/3EH(2)选择弹性模量更好的材料-考虑因素：耐温/应力松弛；R/T;成本；导电性；屈服应变(yield strain)-弹性模量(E)和屈服应力().e.g. C5240, 997/100 VS C172, 1200/127趋势：性能更好的合金材料更复
46、杂的几何结构优化利用好折弯方向更准确的公差分析和评估Encnn enables connection! Encnn enables connection! 避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计微振动腐蚀是连接器常见的失效机理之一,它会使连接器的接触电阻增大以致连接器性能失效.顾名思义,微振动腐蚀是因为配对的连接器端子间产生微小的相对错动,导致接触界面腐蚀,根源连接器的端子间相对错动.所以常见的措施之一是增大正向力降低错动的可能,但是微振动最常见的原因之一是热膨胀不一致.热膨胀产生的力是很大的有时光靠增大正向力无法避免微振动腐蚀的产生.
47、我们可以通过增加端子的柔性来吸收微振动从而避免微振动腐蚀Encnn enables connection! Encnn enables connection! 避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计端子设计方案一及测试结果Encnn enables connection! Encnn enables connection! 避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计端子设计方案二Encnn enables connection! Encnn enables connection! 避
48、免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计避免微振动腐蚀的弹片设计端子设计方案二测试结果Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片的有限元分析弹片的有限元分析弹片的有限元分析弹片的有限元分析有限元法/FEA的基本思想有限元法/FEA的基本思想：是将一个整体划分成一个个的小的单元然后利用相对应的力学、数学方法进行力学、运动学的分析。形象的说如果以地球作为对象研究，我们可以将地球利用经线纬线来分割，划分成小单元。有限元分析的一般步骤：有限元分析的一般步骤：类似案例/简易分析计算建模定义材料属性定义边界条件
49、施加载荷初步网格划分运算结果分析及优化重复以上步骤做必要调整优点：优点：全面,准确了解弹片的力学特点(正向力，应力分布状况/插拔寿命)；提高弹片的可靠性，弹片结构的合理性；减少对样品的修正和对模具的修改加快产品开发速度降低成本提升设计能力Encnn enables connection! Encnn enables connection! 弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性落料-较硬材料较易落料；料宽与料厚比宽厚比2, 容易2宽厚比2, 困难1宽厚比, 非常困难R越小磨刀的频率越高折弯-R/T; 延伸率；有利和不利折弯方向（较软时,区别不大）:C51110 H08
50、 Good-way 0.5;Bad-way 3.5;产品精度：落料特征一般能保证+/-0.03折弯次数不多的特征+/-0.05较高精度的产品：增加模具的复杂程度；降低滑块速度（SPM）增加检验频率增加磨刀次数弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性弹片的冲压工艺性折弯回弹(springback)的管控Springback is the elastic recovery that occurs in a plastically deformed part when it is released from tooling. It causes the final part to have
