印制板电连接器孔针弯曲成形机理及折弯装置研究

发布时间：2017-05-02 22:15

  本文关键词：印制板电连接器孔针弯曲成形机理及折弯装置研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电连接器作为电子基础元件之一,可以实现电器终端间连接与分离、信号与能量传输等功能,广泛应用于航空、电子、机械和国防等众多领域。微矩形电连接器种类繁多,其中弯插印制板式电连接器应用最广,该电连接器中孔针在冷弯成形过程中,容易出现失稳褶皱、回弹角度大等缺陷,对连接性能和使用寿命产生很大影响。本课题针对印制板电连接器孔针的冷弯成形技术进行了研究,探讨了冷弯过程中不同参数对回弹以及残余应力分布规律的影响,并创新设计了一套孔针折弯装置,最后通过实验验证了模具结构的合理性。本文研究内容如下:(1)研究印制板电连接器孔针的弯曲成形机理及成形缺陷形式,构建了分段非线性孔针本构关系模型,针对孔针弯曲受力状态,建立了力学平衡方程,分析了孔针弯曲成形时的应力应变状态,并推导出了孔针回弹量的近似计算公式,且对影响弯曲回弹的主要因素进行了分析。(2)基于ABAQUS有限元分析软件,建立了孔针弯曲成形回弹的有限元模型,采用单因素法分析了孔针的几何参数和工艺参数对孔针弯曲回弹的影响规律。随着弯曲角度?的增大,孔针的回弹角增大,但回弹半径反而减小;随着相对弯曲半径R/D、定位块与孔针间的摩擦系数1?和模具间的间隙Z的增大,孔针的回弹角和回弹半径均增大;折弯块转速?和折弯块与孔针间的摩擦系数2?对孔针的回弹角和回弹半径基本无影响。(3)对孔针的弯曲回弹控制方法进行了研究,针对孔针弯曲成形的特点,提出了有效的回弹控制的方法即模具型面控制法,然后通过模具型面迭代式回弹补偿方法对孔针弯曲成形的基础模型的弯曲角度和弯曲半径进行了计算。(4)对孔针进行了工艺性分析,并确定了折弯方案。根据各参数对孔针回弹的影响规律,创新设计了印制板电连接器孔针的折弯装置,对其主要零部件的设计进行了分析,并对弯曲力及模具结构尺寸进行了计算,最后试制模具并通过孔针的折弯实验验证了模具设计的合理性。
【关键词】：印制板电连接器孔针 折弯 数值模拟 回弹 残余应力
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM503.5
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 孔针弯曲成形原理及成形性研究11-14
• 1.2.1 孔针弯曲成形原理11-13
• 1.2.2 弯曲成形的评价指标13-14
• 1.3 弯曲回弹的国内外研究现状14-16
• 1.3.1 弯曲回弹的理论研究14-15
• 1.3.2 弯曲回弹的数值模拟研究15
• 1.3.3 弯曲回弹的实验研究15-16
• 1.4 研究目的及意义16-17
• 1.5 本文研究的主要内容17-18
• 第二章 孔针弯曲成形的理论基础18-31
• 2.1 引言18
• 2.2 孔针受力分析的理论基础18-21
• 2.2.1 塑性变形的体积不变条件18
• 2.2.2 本构关系描述18-20
• 2.2.3 屈服准则20-21
• 2.3 孔针受力分析21-26
• 2.3.1 理论分析基本假设22
• 2.3.2 孔针弯曲成形应力应变状态分析22-26
• 2.3.3 孔针弯曲成形应变中性层的位置26
• 2.4 孔针弯曲成形回弹分析26-30
• 2.4.1 弯曲回弹现象26-27
• 2.4.2 影响回弹的因素分析27-28
• 2.4.3 弯曲力矩作用下的回弹角计算28-30
• 2.4.4 弯曲回弹角的误差分析30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 孔针弯曲回弹的数值模拟过程31-39
• 3.1 引言31
• 3.2 有限元软件ABAQUS简介31
• 3.3 孔针弯曲成形模型的建立31-35
• 3.3.1 几何实体模型的导入31-32
• 3.3.2 网格划分32
• 3.3.3 材料的选择与定义32-34
• 3.3.4 边界条件及载荷的施加34-35
• 3.4 孔针弯曲后卸载回弹模型的建立35
• 3.5 孔针弯曲回弹的计算方法35-38
• 3.5.1 回弹角的计算方法35-36
• 3.5.2 回弹半径的计算方法36-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第四章 数值模拟结果分析39-58
• 4.1 引言39
• 4.2 孔针弯曲成形残余应力的分析39-41
• 4.3 几何参数对弯曲回弹的影响41-45
• 4.3.1 弯曲角度对弯曲回弹的影响41-43
• 4.3.2 相对弯曲半径对弯曲回弹的影响43-45
• 4.4 工艺参数对弯曲回弹的影响45-56
• 4.4.1 折弯块转速对弯曲回弹的影响45-48
• 4.4.2 摩擦对弯曲回弹的影响48-54
• 4.4.3 模具间隙对弯曲回弹的影响54-56
• 4.5 各参数对孔针弯曲回弹的影响比较56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 孔针折弯装置的设计58-75
• 5.1 引言58
• 5.2 模具型面回弹补偿58-61
• 5.2.1 回弹控制的方法58-59
• 5.2.2 孔针弯曲回弹补偿实例59-61
• 5.3 印制板电连接器孔针折弯装置的设计61-71
• 5.3.1 孔针折弯要求61-63
• 5.3.2 工艺分析及工艺方案的确定63-64
• 5.3.3 孔针折弯装置的设计64-65
• 5.3.4 主要零部件的设计65-68
• 5.3.5 弯曲力及模具结构尺寸计算68-70
• 5.3.6 模具的工作过程70-71
• 5.4 模具的制造及产品实现情况71-73
• 5.4.1 模具制造与调试71
• 5.4.2 工件折弯71-73
• 5.5 本章小结73-75
• 第六章 总结展望75-77
• 6.1 总结75
• 6.2 展望75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利82

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本文编号：341806