插入/拔出力是电子连接器的重要力学参数之一。一般情况下，希望插入力不要太大，常设定一个插入力的上限值。而拔出力通常是设定一个范围值，即分别设定上限与下限值，也有部分连接器只设置拔出力的最小值。对没有Latch的连接器，一般情况下，插入力大于拔出力，而拔出力太小时，会导致连接器可靠性降低。出现瞬断，甚至个别Pin不导通现象。因此插/拔力分析计算是连接器设计中不可或缺的一环。

下面是侧插式0.5 Pitch 板对板连接器，下面以这个连接器为例，讲解连接器插入/拔出力的仿真计算。

改连接器原始设计塑件间不存在插入干涉，仅端子对之间存在干涉，因此插拔力仅决定于端子尺寸参数、端子材料物性及插入时干涉量的大小。

在讲解如何仿真之前，面再仔细看一下该连接器的公母座，以便理解模型简化。

下面是母座：

可以看出母座端子是“呆端子”，即在插拔过程中不产生明显的形变，呆在那里静止不动。

下面是公座：

 公座端子在插入母座的过程中，由于存在干涉，端子触点端会收到作用力，端子的悬臂部分会发生形变，这样就可以顺利插入，如果干涉量过大，工作塑胶件的避空位不够就会导致插入力异常增大不可正常插入的情况。下面是开始插入初期状态：

 现在开始讲解仿真过程：

1. 模型简化，由于该连接器的插入/拔出力仅与端子相关，就可以简化模型，去掉塑胶件。该连接器为多Pin连接器，仅分析一对端子的插入/拔出力即可，没必要把所有端子都放在一起来分析，这样不仅耗时短对电脑配置要求也可降低，一般情况下在做有限元仿真分析前，都得做模型简化。除非模型十分简单，如果模型简单，可能也不用仿真分析，直接用公式计算即可。

初步简化后的模型如下：

 简化后仅保留了一个母端子，一个公端子，公座端子的一部分，母座端子由于是“呆端子”，可以进一步简化，现在存在很多小面，网格化的时候质量不佳，先把它简化如下，去掉了不影响插拔的小面。如下：

2. 从3D软件嵌入菜单启动Ansys Workbench，将Static Strctural 拖到Geometry上，然和双击Model进入到Static Strctural-Mechanical界面如下：

3. 设置材料 将Housing材料设置为LCP，如下：

将端子材料设置为C52100 EH ，如下：

4  插入接触对 由于导入的3D模型中的两个端子没有接触，故需要手工指定接触对，操作步骤如下：

 选择接触面如下：

 接触对的设置如下：

还需设置Normal Stiffness Factor，由于公端子主要是受弯，需将其设置在0.01~0.1范围内，此处设置为0.1。如果不设置此参数，有可能分析不能完成。设置后如下：

 5. 划分网格 网格划分设置如下：

 生成的网格如下：

 6. 分析设置  需设置分析步数，此处设置为：20；需打开大变形，

7.插入固定支撑  选择下面图示的绿色面为支撑面。

 8. 插入位移  选择母端子的外表面为位移面，模拟插入/拔出动作。也需有人会问，不是公座插入母座吗，为何选母端子做位移对象？记住：运动是相对的，所谓的动与静是因参照不同而不同。这样设置更简单，不影响分析结果。

 设置分位移数据，X、Z方向为0，Y方向为Tabular。

在Tabular Data表中，标号11对应的y项输入-2，标号2对应的y项输入-0.2，标号21对应的y项输入0。剩余项Ansys会自动填充。结果如下：

 9. 插入分析项   插入Deformation，操作步骤如下：

 插入Stress，操作步骤如下：

 插入 Force RTeaction,操作步骤如下：

 其边界条件选Displacement，如下：

11. 启动解算器，解算。

 11. 分析结果查看：

Deformation 查看 首先将显示比例设置为1:1，如下：

 这里我们最关心的是Z轴向的Deformation，首先看在插入过程中公端子与公塑胶是否出现干涉，另外看经过一次插拔后端子是否存在永久形变，如果有是多大。分析结果首先，显示的是X轴向向的Deformation。需要切换到Z axis，选择Z axis后，Direction Deformation前面会出现黄色Solve的图标，在Direction Deformation上按鼠标右键，然后按下图操作

这样可叫出Z axis的Deformation，如下：

从下面的曲线可以看出在0~5歩间Z向的Deformation为零，然后是上升的曲线段，接着是平直段，然后是一下降的，最后时平直段，没有回到零位。因为在0~5歩间，此时母端子还没有碰到公端子。在继续插入过程中首先是母端子的斜面部分与公端子的头部斜面接触，并在继续插入过的程中迫使公端子悬臂部分向内弯曲，变形量逐渐增大，当插到母端子的竖直端与公端子的触点顶面接触时，公端子不再变形，维持最大变形状态，直到拔出到母端子与公端子的斜面接触，随着继续拔出，公端子随与母端子干涉量的减小，而回弹，反应在曲线上就是一条下将的曲线，当母端子与公端子脱离接触后，公端子的变形维持不变，曲线不能回到0，说明公端子存在塑性变形，也就是说，经过一次插拔后，公端子不能回复到原位。

如果我们想看第10歩末的状态，用鼠标点击曲线横轴的10处，此时此次会出现一条竖线。然后用上面相同的方法，可叫出此时的Deformation（变形量），如下：

如果我们想看此时端子悬臂部分与端子是否存在干涉，由于网格的存在看不清端子槽的边界，难以判定，按下图操作改变显示模式 。

这下就可以看到端子槽的清晰边界，如下：

 可以看出没有干涉。

如果我们想知道，触点处在一次插拔后的不回弹量，可以先叫出20歩时的Z向Defoemation，然后用Probe工具，即可抓出触点处在一次插拔后的不回弹量，如下：

 第一次插拔后的不回弹量为0.0309mm不算很大，设计最大干涉量为0.15，不会导致接触不良，对板对板，这类连接器设计插拔寿命为50次，第一次插拔后存在少量不回弹是允许的。

按Animation 后面的播放键可以动画演示插拔过程，如下图示：

 查看插拔力、接触力。点击Force Reaction 项即可看到X、Y、Z 向的反作用力。

如下图：

 在本例的坐标系（如下图）中，Z向的反作用力最大值为端子接触力，接触力为1.0702N，对镀金表面的连接器端子，一般当接触力大于0.2N就可可靠接触，因此该接触力没有问题。Y向的反作用力即为插拔力，最大值为单Pin插入力，单Pin插入力为1.0705N，最小值的绝对值为单Pin拔出力，单Pin拔出力为：0.108802N，该连接器总共60Pin，插入力为：64N，拔出力为：6.5N

应力查看，点击Maxium Principal Stress项, 即可看到应力分布情况,插拔过程中应力变化曲线r如下：

可以看出最大应力为832.06MPa超过了C52100 EH的屈服极限，因而存在塑性变形。可以看出当插入到母端子的竖直断与公端子触点最高点接触试应力最大，可叫出此时的应力，查看端子的应力分布，如下图：