阅读说明：本技术 一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法 (Visual detection method for compression joint quality of pit-pressing type contact ) 是由 林殿夫 王震 王飞 毛文陆 刘玺伟 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法,解决了现有的接触体与导线压接质量检测不能直观、深入地进行检测,压接质量问题常具有隐蔽性的问题。本发明的检测方法综合压痕、金相两种微观组合可视化,可以从根本上掌握接触件的压接情况,提早识别出质量风险,可作为验收、归零和压接研究的重要依据。(The invention provides a visual detection method for the compression joint quality of a pit-pressed contact, which solves the problems that the compression joint quality of the existing contact and a wire cannot be detected intuitively and deeply and the compression joint quality is often hidden. The detection method integrates the micro combination visualization of indentation and metallographic phase, can fundamentally master the crimping condition of the contact element, identifies the quality risk in advance, and can be used as an important basis for acceptance, zero return and crimping research.)

一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法

技术领域

本发明属于接触件压接工艺技术领域，涉及一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法。

背景技术

线束产品是设备电路网络的主体，其中以连接器与导线线芯的电连接最为关键。为满足连接器向小型化方向发展，绝大多数采用坑压式压接，而其压接质量问题常具有隐蔽性，往往在投用很久后才逐渐暴露，近年来线束产品的问题屡见不鲜。

坑压式压接是通过压接钳来完成，依靠控制压力和钳口的位移，把接触件压线筒与导线紧密连接，形成坑窝压痕。在压接过程中，应避免欠压、过压。欠压会导致接触件与导线之间空隙过大，线束产品耐拉伸、弯折、振动的能力均会削减；过压会增加压接筒对线芯的径向剪切，损伤线芯，甚至压坏压接筒，影响电导通。线芯送入不到位、压接钳档位不正确、接触件取送不规范、接触件和线芯的硬度过高均会导致欠压、过压的发生。

当前压接标准中规定的检验方法均为通过测量耐拉力、接触电阻等耐环境的宏观指标，用以间接评价接触件压接质量的好坏，对微观组织的检验分析方法不够深入，因此对压接的微观组织可视化研究应运而生。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法，该检测方法综合压痕、金相两种微观组合可视化，可以从根本上掌握接触件的压接情况，提早识别出质量风险，可作为验收、归零和压接研究的重要依据。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法，用于对坑压式接触体件与导线压接质量的检测，所述坑压式接触件包括接触件本体，所述接触件本体的尾段为压接筒，在压接筒上设有观察孔，该检测方法包括如下步骤：

(1)取接触件样品，选取与所述接触件样品相适配的导线、压接钳钳口档位，按压接手册进行规范地压接；

(2)将压接后的接触件样品采用电子显微仪观察纵向压接情况，得到并保留样品纵向的压痕显微图；

(3)将压接后的接触件样品采用金相显微仪获取横向的截面金相图；

(4)将步骤(2)得到的压痕显微图和步骤(3)得到截面金相图作为标准图样，为该种接触件的压接合格依据；

(5)另取与所述接触件样品同种待测接触件，在与适配的导线经压接钳压接后，将压接后的待测接触件采用电子显微仪观察纵向压接情况，得到待测接触件纵向的压痕显微图，同时获取待测接触件横向的截面金相图；

(6)将所述步骤(5)得到的待测接触件的压痕显微图和截面金相图与所述步骤(4)的接触件样品标准图样进行对比，其中压痕显微图查看过压情况，截面金相图查看欠压情况，将两者综合分析得出待测接触件压接的质量。

进一步地，所述坑压式接触件压接质量的可视化检测方法还包括压接质量验证，具体验证方法为：

针对所有压接后的待测接触件，分别选取几个同状态备件进行实物验证，验证包括拉力边界试验和弯折边界试验，对承受拉力和承受弯折次数进行验证，再与所述步骤(6)待测接触件压接质量分析结果进行比对，得出最终检测结论。

进一步地，所述截面金相图的获取具体方法为：

步骤a、切取：用切线钳将接触件压接后的导线进行剪切，去除待测接触件的压接筒外部的导线；

步骤b、镶样：

选取镶粉，将其与接触件一同送入镶嵌机，调至高温、高压状态，使接触件和残留导线加热至150℃后保持15min，最终接触件被固化后的镶粉致密包裹，并露出接触件尾端边缘以备研磨；

步骤c、研磨；

步骤d、腐蚀

根据接触件材料选用合适的腐蚀液进行腐蚀；

步骤e、成像分析

将腐蚀后的接触件采用金相显微仪成像，通过调节焦距、载物台的位置，寻找到合理的视场，观察截面金相图中接触件与线芯之间、线芯与线芯之间的空隙大小。

进一步地，所述步骤b的镶粉为热固型PF2A4-161J酚醛模塑料粉末。

进一步地，所述步骤c的研磨分以下步骤进行：

(a)粗磨：使用落地式砂轮机对接触件尾端进行磨制，研磨至能够观察到接触件压接筒上的实际压接处，也就是压接筒入口和观察孔的中位点，并采用水冷方式进行冷却，防止接触件和砂轮摩擦产生的热量使接触件和导线的金属组织发生变化；

(b)细磨：粗磨后的接触件经冷却、洗净、吹干后在粗砂纸、细砂纸上进行研磨，同方向重复一定次数后旋转90°继续研磨；

(c)抛光：细磨后留下的表面粗糙处使用抛光红外碳硫分析仪进行抛光，使接触件的粗糙度降低至Ra0.04。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(a)在目镜下，用肉眼便可观察得出结论，节省人力、设备、时间等成本。

(b)传统的机械试验破坏性更大，试验后接触件、导线状态均发生变化，无法二次复查进行追溯，本发明的检测方法只磨掉了接触件压接筒的后半部分，随时可进行二次复查。

(c)传统方法是通过测量拉力、弯折次数等方式，为间接方式；本发明的检测方法观察方式更直观。

(d)观察方式更清晰，可洞悉每一根线芯的实际情况，可以从根本上查找问题。

附图说明

图1是本发明的坑压式接触件结构示意图；

图2是压接后的接触件样品压痕显微图；

图3是压接后的接触件样品截面金相图；

图4是实施例中样件A、样件B、样件C和样件D的压痕显微图；

图5是实施例中样件A、样件B、样件C和样件D的截面金相图；

图6是接触件与镶粉固定后的示意图；

图中：1-压接筒；2-观察孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种坑压式接触件压接质量的可视化检测方法，用于对坑压式接触体件与导线压接质量的检测，如图1所述，所述接触件样品及待测接触件均为坑压式接触件，包括接触件本体，所述接触件本体的尾段为用于导线穿入并压接的压接筒1，在压接筒1上设有观察孔2；

该检测方法包括如下步骤：

(1)取接触件样品，选取与所述接触件样品相适配的导线、压接钳钳口档位，按压接手册进行规范地压接；

(2)将压接后的接触件样品采用电子显微仪观察纵向压接情况，得到并保留样品纵向的压痕显微图，如图2所示；

(3)将压接后的接触件样品采用金相显微仪获取横向的截面金相图，如图3所示；

(4)将步骤(2)得到的压痕显微图和步骤(3)得到截面金相图作为标准图样，为该种接触件的压接合格依据；

(5)另取4件与所述接触件样品同种待测接触件，分别记为样件A、样件B、样件C和样件D，分别与适配的导线经压接钳压接后，将压接后的待测接触件采用电子显微仪观察纵向压接情况，得到待测接触件纵向的压痕显微图，样件A、样件B、样件C和样件D的压痕显微图如图4所以，同时获取待测接触件样件A、样件B、样件C和样件D横向的截面金相图，如图5所示；

步骤(3)和步骤(5)所述截面金相图的获取具体方法为：

步骤a、切取：用切线钳将接触件压接后的导线进行剪切，去除待测接触件的压接筒外部的导线；

步骤b、镶样：

选取热固型PF2A4-161J酚醛模塑料粉末做镶粉，该物质不与酒精反应，便于成像前擦拭，将其与所述步骤a切取后的接触件一同送入镶嵌机，调至高温、高压状态，使接触件和残留导线加热至150℃后保持15min，最终接触件被固化后的镶粉3致密包裹，并露出接触件尾端边缘以备研磨(参照图6)；

步骤c、研磨

研磨分以下步骤进行：

(a)粗磨：使用落地式砂轮机对接触件尾端(压接管1末端面)进行磨制，研磨至能够观察到接触件压接筒上的实际压接处(也就是压接筒入口和观察孔的中位点)，并采用水冷方式进行冷却，防止接触件和砂轮摩擦产生的热量使接触件和导线的金属组织发生变化；

(b)细磨：粗磨后的接触件经冷却、洗净、吹干后在粗砂纸、细砂纸上进行研磨，同方向重复一定次数后旋转90°继续研磨；

(c)抛光：细磨后留下的表面粗糙处使用抛光红外碳硫分析仪进行抛光，使接触件的粗糙度降低至Ra0.04；

步骤d、腐蚀

根据接触件材料选用合适的腐蚀液进行腐蚀；常见的接触件材料有锡青铜、铍青铜等，依据试验经验，采用表1所示的腐蚀液。

表1腐蚀液组分及配比浓度表

步骤e、成像分析

将腐蚀后的接触件采用金相显微仪成像，通过调节焦距、载物台的位置，寻找到合理的视场，观察截面金相图中接触件与线芯之间、线芯与线芯之间的空隙大小。

(6)将所述步骤(5)得到的待测接触件的压痕显微图(图4)和截面金相图(图5)与所述步骤(4)的接触件样品标准图样(压痕显微图图2和截面金相图图3)进行对比，其中压痕显微图查看过压情况，截面金相图查看欠压情况，将两者综合分析得出待测接触件压接的质量。

图像对比及分析过程：

(1)经与图4与图2对比可知，样件A和样件B压接筒的压痕过深，观察孔发生形变，尤其样件A压接筒的观察孔严重变形，甚至通过观察孔可看到内部撕裂的线芯，镀层有小部分脱落。因此判定样件A和样件B为过压。不须做拉伸、弯折、振动等机械试验便可知其线芯受损，机械性能严重降低，导电能力不足。

样件C与样件D与图2压痕几乎相同，虽然肉眼观察样件D压痕略浅，存在欠压的可能，但效果并不明显，需要借助截面金相图来判定欠压情况。

(2)经图5和图3进行比对，虽然样件A、样件B、样件C和样件D的坑窝都沿压接筒圆周均匀排布，但样件C和样件D的压接筒与线芯之间、线芯与线芯之间空隙过大，接触件、线芯的形变都过小，甚至不能像图3中的线芯截面由圆形被压成多边形，显然样件C和样件D存在欠压情况。不须做机械试验便可知线芯与接触件接触不充分，耐拉脱力不足，在线芯受拉力或遭遇低温(热胀冷缩)时，线芯易从接触件中脱落，可靠性未达到最佳。

样件A与样件B的压接筒与线芯之间、线芯与线芯之间空隙几乎没有，存在过压的可能，但并不能直接断定，需要借助压接3.1所述的压痕显微图来判定过压情况。

(3)所述坑压式接触件压接质量的可视化检测方法还包括压接质量验证，具体验证方法为：

针对所有压接后的待测接触件，分别选取几个同状态备件进行实物验证，验证包括拉力边界试验和弯折边界试验，对承受拉力和承受弯折次数进行验证，再与所述步骤(6)待测接触件压接质量分析结果进行比对，得出最终检测结论。

两种进行，将拉力边界试验、弯折边界试验的边界值分别取平均数，验证结果如表2。试验结果验证了本发明检测方法正确，符合压接的规律。

表2实物验证结果

本发明综合压痕、金相两种微观可视化的检测方法，使检验人员能够清晰地观测到压接筒和导线的真实组织全貌，根本上掌握接触件的压接情况，提早识别出质量风险，可作为验收、归零和压接研究的重要依据。而且接触件、导线本身状态基本不被破坏，可进行二次复查。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。