USB端子与塑料体组装问题的改进

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摘要：usb产品组装后，各分端子弧度经常出现高度落差过大的现象，本文通过对这一产品缺陷进行分析，提出相应的改进方案，从而有效地提高了产品合格率。

关键词：USB端子；端子弧度；塑料倒角；端子总长度

1 引言

USB接口是连接外部装置的一个串口汇流排标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯等场所，特别是在PC领域应用十分广泛。某公司生产的USB接口产品，在USB端子与塑料体组装处，经常出现各端子弧高度落差过大的现象。本文主要对USB产品组装后，各分端子弧度出现高度落差大现象进行分析，并提出改进措施，从而有效提高产品的合格率。

2 USB端子组装后出现的问题

在改进之前，该产品的同一连端子铆入塑料体以后，出现各分端子弧高度落差大的现象。弧度最高与弧度最低的最大值为0.20mm（如图2所示）。在产品使用时，这种现象将会造成接口接触不良、卡死、损害等故障，影响产品的使用及降低产品的使用寿命。该型号USB接口产品在之前的生产中，产品总不良率在5%左右。经过调查计算，这种情况占产品总不良率的95.8%。

3 分析原因

缺陷1：如图1所示，USB 端子为一连体，共有4个分端子。该型号USB端子为模具一次冲程冲压完成，端子冲出成形后，经过测量各分端子长度尺寸相差最大时为0.28mm。因为各分端子长度尺寸也没有进行尺寸管控，所以分端子尺寸误差较大。

缺陷2：如图3所示，同一连端子的分端子在铆入塑料主体后，因为分端子长度尺寸之差，所以在分端子长度最短的端子头部搭在塑料的倒角处，该分端子的弧度高为0.76mm。

缺陷3：如图4所示，分端子长度最长的端子头部刚刚好搭在塑料的平面上，该分端子的弧度高为0.56mm，一高一低相差0.2mm。经过分析，这种情况占产品总不良率的95.8%。

产品在设计时，由于产品公差分析不合理或模具的精度一般，所以冲出来的产品长度尺寸为一般精度，造成分端子长度相差较大。如图5所示，为分端子铆入塑料后，其长度为12.34mm，其弧高为0.76mm。如图6所示，为分端子的头部铆入塑料后，其长度12.54mm，其弧高为0.56mm。弧高与长度都相差0.2mm。图5为模拟分端子长度极限短时与塑料插槽倒角处的接触情形。图6为模拟分端子长度极限长时与插槽倒角处的接触情形。

4 改进措施

4.1 从问题的分析结果得知，第一个原因是由于端子尺寸精度过低，所以需要提高端子长度尺寸精度。之前端子在冲压完成后，其长度尺寸未进行管控。改进后要对端子总长进行尺寸管控，防止各分端子的长度相差太大。改进后，产品尺寸精度为17.8±0.1mm（如图7所示）。

4.2 通过分析后知道，造成弧高误差的主要原因是：端子铆入塑料后，由于长度短的分端子头部不能搭在塑料插槽的平面处，而是搭在插槽的倒角处顶起了分端子，使该端子弧度过高，所以除了管控端子长度精度外，对塑料体插槽的倒角处也要进行尺寸改动。改进前插槽的倒角尺寸为0.3×0.6mm（如图8所示），该倒角的斜面较长，在分端子铆入时，长度较短的分端子头部容易滑入斜面上，所以需要减少斜面的长度，将倒角减小，使塑料插槽的平面加长，增大与端子头部的接触面。改进后的倒角尺寸为0.3×0.2mm（如图9所示）。当分端子的长度最长极限尺寸为12.54mm时，铆入塑料插槽后，分端子头部与插槽平面有0.42mm的长度接触（如图10所示）；当分端子长度最短极限尺寸为12.34mm时，也有0.22mm的长度搭在插槽的平面上（如图11所示）。改进后，通过组装精度分析，分端子不管是最长和最短铆入插槽后都能够达到设计要求。

经过改进后，连续生产几个月。弧高度不一样的不良率控制在0.3%以内。总不良率大大下降到0.2%以内。

5 结束语

经过对USB产品组装后不良原因的认真分析，并对USB端子及塑料插槽的不合理处进行改进，很好的解决了弧度高度落差大的问题，使USB产品组装后的不良率大大降低，更加有效地提高了产品合格率。

参考文献：

[1]《简明机械零件设计手册》朱龙根编； 北京；机械工业出版社；1997.11

[2]《模具实用技术设计综合手册》王树勋,苏树珊编； 广州；华南理工大学出版社；2003.6