〔大学论文〕CJ20-63交流接触器的工艺与工装（含word文档） .pdf

毕毕毕毕 业业业业 设设设设 计计计计 论论论论 文文文文 题目cj20-63cj20-63cj20-63cj20-63 交流接触器的工艺与工装交流接触器的工艺与工装交流接触器的工艺与工装交流接触器的工艺与工装 (院) 系电气与信息工程系电气与信息工程系 专业电气工程及其自动化电气工程及其自动化班级学号 学生姓名 导师姓名 完成日期2005200520052005 年年 6 6 6 6 月月 8 8 8 8 日日 目录 摘摘摘摘要要要要. abstractabstractabstractabstract 第 1 章 绪论1 1.1 cj20 发展现状和前景展望.1 1.1.1 产品的现状.1 1.1.2 产品的发展趋势1 1.1.3 cj20 系列接触器性能和结构1 1.1.4 主要研究内容和思路.2 第 2 章 主要零件工艺分析3 2.1 线圈结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备.3 2.1.1 结构分析工艺设计3 2.1.2 质量检验方法及设备9 2.2 磁轭结构分析，工艺设计，质量检测方法及设备.8 2.2.1 磁轭的结构分析8 2.2.2 磁轭的工艺设计9 2.2.3 质量检测方法及设备12 2.3 触头连接工艺分析14 2.3.1 焊料和焊剂15 2.3.2 火焰钎焊16 2.3.3 电阻钎焊17 2.3.4 炉中钎焊18 2.3.5 表面处理及表面镀层19 2.4 塑料件的工艺分析.21 2.5 触头支持工艺分析.24 2.5.1 装配、连接工艺常用的工具器具和专用设备24 2.5.2 各零件组装、连接工艺24 2.6 弹簧支持工艺设计.24 2.6.1 选材及板材剪裁25 2.6.2 冲裁25 2.6.3 弯曲25 2.6.4 电镀25 2.7 弹簧支持冲裁模设计.27 2.7.1 图纸资料27 2.7.2 冲裁的工艺性28 2.7.3 分析比较和确定工艺方案28 2.7.4 有关尺寸的计算29 2.7.5 冲裁零件设计32 致谢34 参考文献.35 附图36 cj20-63cj20-63cj20-63cj20-63 交流接触器的工艺与工装交流接触器的工艺与工装交流接触器的工艺与工装交流接触器的工艺与工装 摘要摘要摘要摘要：交流接触器是低压电器主要产品，是基础元件，量大面广。它的结构先进寿命与可 靠性的提高，既影响企业生产的竞争能力，又影响国家经济建设。cj20 型交流接触器主要 用于交流 50hz（60hz） 、额定电压至 660v（个别等级能至 1140v） 、电流至 630a 的电力线 路中供远距离频繁接通和分断电路以及频繁起动和控制交流电动机，并适宜与热继电器或 电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。 cj20-63 交流接触器为直动式，双断点，立体布置，结构简单紧凑，外形安装腔尺寸较老 产品大大缩小。 关键词：关键词：关键词：关键词：接触器、结构、工艺 cj20-63cj20-63cj20-63cj20-63 exchangeexchangeexchangeexchange thethethethe craftcraftcraftcraft andandandand frockfrockfrockfrock ofofofof thethethethe contactorcontactorcontactorcontactor abstractabstractabstractabstract： it is the main products of low-voltage electric apparatus , and the basic component to exchange the contactor , have a large capacity and a wide range. the improvement of its advanced life-span of structure and dependability , has already influenced the competitive power which enterprises produce, influence national economic construction again。 cj20 type exchanges the contactor and is used for exchanging 50hz mainly (60hz), the specified voltage is to 660v (whether specific grade can to 1140v), electric current for frequently putting through and assigning to and give up the circuit to the electric circuit of 630a and frequently start and control and exchange the motor remotely, suitable for making up the electromagnetic starter with the hot relay or the electronic protector , in order to protect circuit or exchange whom motor might take place pass loading and broken looks. cj20-63 exchanges the contactor for the moving directly type, pair is a bit more broken, fix up three-dimensionally , of simple structure and compact, appearance install of size old product dwindle greatly. keywords:keywords:keywords:keywords:contactor , structure , craft 第 1 章绪论 1.1 cj20 发展现状和前景展望 1.1.1 产品的现状 a.转动式交流接触器，虽然这种接触器由于转动式结构带来了固有的缺点如体积大， 用料多，寿命短，但其结构简单，制造容易，安装维修方便，运行可靠，故大中容量的接 触器，特别是重负工作条件下用的交流接触器仍多采用这种型式。如：美国 cge 公司的 产品有 370，372 两种系列；比利时 acec 公司的产品有 r 系列交流接触器。b.直动式交 流接触器，国外中小容量的交流接触器仍然多采用直动式，它的结构紧凑，体积小，安装 方便，运行可靠，使用寿命长，外型美观，使用广泛。如：联邦德国西门子公司的产品有 3tb 系列交流接触器；日本东芝公司的产品有 espas 新系列交流接触器。 1.1.2 产品的发展趋势 随着工业自动控制系统的发展，为提高系统可靠性，要求延长平均无故障运行时间， 对各种控制设备的性能要求越来越高。交流接触器是低压电器主要产品，是基础元件，量 大面广。用于规定电压电流下电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动 机，并适宜于热继电器或电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可能发 生的负荷及断相。它的结构先进行，寿命与可靠性的提高，既影响企业生产的竞争能力， 又影响企业生产的竞争能力，又影响国家经济建设，cj20 系列交流接触器是我国目前正在 应用的新一代交流接触器，它已成为电气化、自动化设备中不可缺少的元器件，正广泛地 应用在国民经济的各个部门，起着越来越重要的作用。 1.1.3 cj20 系列接触器性能和结构 由于交流电的使用场合比直流电广泛得多，为满足不同使用要求，交流接触器的品种 规格繁多，型号不断更新。cj20 系列交流接触器是 70 年代至 80 年代初设计投产的、具有 国际水平的新产品该系列产品为直动式双断点结构，采用了优质银合金触头、新型耐弧塑 料、新型硅胶材料，因而结构较为合理，产品体积小、重量轻、噪声低，性能指标达到 iec158-1 国际标准，其机械寿命高达 1000 万次，电寿命为 120 万次。主回路电压为 380v 至 660v，部分可达 1140v，规格齐全。该系列产品主要用于交流 50hz、电压至 660v、 电 流至 630a 的电力系统，供远距离接通和分断线路、以及频繁地起动及控制电动机之用。 cj20-63 交流接触器为直动式，双断点，立体布置，结构简单紧凑，外形安装腔尺寸 较老产品大大缩小。 1.1.4 主要研究内容和思路 设计交流接触器的工艺工装就包括设计其各个部分的工艺性能，进行工艺分析，本型 号的接触器主要包括线圈、磁轭、桥形触头、静触头、塑料件、触头支持、弹簧支持等， 对这些部分要进行结构分析，工艺选择，和部分质量测量。除此之外，还有一个大的设计 部分是弹簧支持冲裁模的设计，这是本次设计的核心内容，也是难度所在。 本次毕业设计以 cj20-63 交流接触器作为研究对象，主要研究设计其工艺工装方面的 问题。首先要了解其内部结构、清楚它的工作原理和工作方式。要以实体为研究对象，先 拆卸外壳，结合部件图纸加深对部件结构的印象，然后再对其各个零件进行工艺分析。 第 2 章主要零件工艺分析 交流接触器是低压电器中量大面广的产品。随着工业控制系统向大型、复杂和高速发 展，为提高系统工作的可靠性，要求延长平均故障时间（mtbf） ，对控制系统主要元件接 触器的工作可靠性要求越来越高。 cj20 交流接触器主要用于交流 50hz（派生后可用于 60hz） 、额定电压至 660v（个别 等级至 1140v） 、电流至 630a 的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电 动机，并适宜于与热继电器或电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可 能发生的过负荷及断相。上一代交流接触器开始，双断点桥式触头，直动式磁系统和各零 件安装固定于胶木躯壳上的整体结构已成为小容量交流接触器的典型结构。上一代小容量 交流接触器均采用两层布置的直动式结构。 cj20 系列小容量交流接触器一般采用了辅助触 头布置在主触头上方，辅助触头，主触头和电磁系统布置成三层，躯壳，底座分为两段的 立体布置结构。躯壳和底座均不开孔，具有较好的防护性能。在触头灭弧系统和接线端子 上都装有热塑性塑料的防护罩，避免人手直接接触到接线端子，使用安全。cj20 交流接触 器的结构设计上特别注意了良好加工工艺性。所有零件均采用压制成型，注射和冷冲压等 高效加工方式，没有机加工零件。各容量等级的交流接触器均为可分解成几个组件的积木 式结构，即由零件组装成组件再由组件组装成产品。 2.1 线圈结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备 2.1.1 结构分析工艺设计 线圈是用导电材料饶制而成，是用来产生磁势的电磁势的电磁机构的核心部分。各种 电器的电磁系统都离不开线圈，由于线圈的设计，制造水平直接影响着电器的性能指标和 电器的可靠工作，因此，人们认为线圈是电磁系统的核心部分。线圈的作用是将电能转变 为磁能，在磁能的作用下，电器完成预定的工作。 cj20-63 线圈匝数较多，线径较细所以设计为有骨架线圈，采用热固性塑料，线圈由 两对称的骨架组合而成。绝缘材料的基本性能，电气性能应具有良好的绝缘电阻及抗电强 度，物理性能应符合规定指标，力学性能，化学性能，耐霉菌性能均具有相应能力及效果。 而耐热等级浸 b 级绝缘。线圈所用导线则采用聚酯漆包圆铜线（qz） ，线径 0.360mm，可 采用整齐的排列方式。引出线的形式：采用软出引出线形式，软出引出的接端应固定否则 会松动。长期松动会使引出线根部断裂。最好是将引线导电片固定在塑料骨架上。外层包 扎：采用一层薄的绝缘膜包扎，最好用有自粘性的塑料薄膜。内层必须浸漆处理，引出线 要用耐热导线。或者用电刷线，经浸漆烘干后再套上绝缘套管。引线选用标称截面不小于 0.2mm 的多股绝缘软线。 层间绝缘及衬垫绝缘采用聚脂薄膜，粘合剂选用酚醛缩醛粘合剂。 线圈包扎选用醇酸纸柔软云母板。 2.1.2 质量检验方法及设备 为了保证线圈的质量标准，完成了饶制和浸漆等主要工序后，根据技术要对每个线圈 进行检验。 1 ）外观和外型尺寸的检验 用观察的方法进行外观检测；一般用长度计量器具进行外型尺寸的检验。二者均符合 相应的标准要求。 2 ）电阻值的检测 小于 1的电阻，通常用双臂电桥（凯尔文电桥）测量；这种电桥能消除接线电阻和 接触电阻的影响；1106的电阻，通常用单臂电桥（惠斯顿电桥）测量。一般在常温下 实测即可，要求严格时，要进行阻值换算。通常标准中所规定的是 20时的阻值。设 rx 的环境温度为 t 时的实测值， r 为 20时的电阻值， k 为修正系数， 则换算公式为： rx=kr。 k 值见电器工艺与工装表 7-10。 3 ）短路测试 线圈匝间短路是严重的质量问题；受潮后绝缘电阻降低的线圈，需烘干后再检测。因 此判断线圈是否有匝间短路，对交流绕组十分重要。有多种专用测试仪器可以用于匝 间短路的检测。 4 ）匝数测试 线圈匝数测量一般是用已知标准线圈作比较来测量被测线圈。比较法有两种： a比较两个线圈中由相同的磁通量变化感应出来的电动势，称为“电势比较法”。 线路图如下： 其中，s1s2s3为开关 ns可调标准匝数 nx被检测线圈匝数 p检流计 当 ns= nx时，检流计 p 无指示。 b比较通过同样大小电流对两个线圈产生的磁通势（亦称磁压）称为“磁势（压）比 较法”或“磁压法”。如图所示： 振 荡 器 其中，ne 可调匝数的标准线圈。由于磁动势 1n 相等，磁通为零，检流计为零，检流 计 p 无指示。 5 ）绝缘性能测试 线圈的绝缘性能是一项重要指标，绝缘性能差的电器，不仅影响电器的正常工作，还 可能危及电器使用者的人身安全，各种电器产品在出厂试验中必须进行绝缘试验，以检查 电器的绝缘性能。通常，线圈的绝缘试验是通过测量绝缘电阻和抗电强度来检查电器线圈 的绝缘材料及其结构的绝缘性能。 a 绝缘电阻检验任何绝缘材料都不可能做到绝对绝缘， 其中总是或多或少存在一些 自由电荷，这些电荷在一定的电压下会由电介质分离出来而形成泄露电流。泄露电流的大 小，反映了绝缘材料的绝缘电阻的大小，绝缘电阻越大，标志着绝缘材料对电的绝缘能力 越强。绝缘材料即使在很高的电压作用下，也只能通过少量的泄露电流，所以绝缘电阻值 通常以兆欧为测量单位。 用来测量绝缘电阻的仪器称为兆欧表，亦称摇表。测量时，要把兆欧表放平稳，摇动 手柄时尽量不使指针摆动，以免造成测量误差。另外，绝缘电阻的数值与通电时间有关， 这是因为在测量绝缘电阻时，两电极间夹着绝缘材料，具有电容充电和放电的效能。当开 始加压时，除有泄露电流通过外，还有电容的充电电流（吸收电流） ，因此电流较大，绝 缘电阻值较低。过一段时间后，电容充电结束，这时只有泄露电流存在。因而绝缘电阻升 高。这种现象叫做绝缘体的吸收特性。 通过绝缘体的电流与加压时间的关系，如上图所示。i2表示吸收电流，它是随时间而 衰减的，i1表示泄露电流。测量时，应经过 1min 后，读出仪器指针稳定后的数值。 b抗电强度检验（耐压实验） 抗电强度表明了绝缘材料所能承受电压的能力，并与 环境温度、湿度、测试时间、电源波形和频率有关。 绝缘材料击穿时，表现为击穿点由电介质突然变为导体，导致电流的聚增。各种检测 仪器都是利用电流聚增特性来判断绝缘是否被击穿。专用检测仪器种类繁多，功能大同小 异。 无特殊要求时可在常温下进行测试。施加的电压为工频正弦电压（有效值）其数值根 据主电路的绝缘电压而定，见电器制造技术手册表 20-51，对应实验时间为 1min。为 提高效率，实验时间缩短为 1s，但实验电压提高 25%，检测部位按规定，试验时要防止过 电压闪络出现。实验变压器的要求：每 1000v 试验电压变压器容量应不小于 0.5kva，但 其最小容量不小于 0.5kva。 试验变压器的电感很大， 为了防止感性过电压造成的不应有的绝缘击穿， 标准中规定， 试验时应从小于试验电压的一半开始逐渐升高电压。且应从达到规定试验电压时算起，到 降低电压时为止。 在试验中，可能出现虽未被击穿但有闪络出现的情况。出现闪络是否构成不合格的判 据，要根据产品的要求而定。有些产品，特别是含有电子元器件的产品，是不允许出现闪 络的，因为闪络是瞬间高电压发生的标志，瞬间高电压极易损坏敏感的电子元器件。 通常，抗电强度的检测部位为：无电气连接的两回路之间，如两绕组之间；导电回路 与地之间。所谓“地”是指电器安装时与地或设备外壳连接的导电体或绝缘体。因此，有些 情况下线圈的抗电强度检验需要在产品组装完毕后进行。 6 ）线圈的温升测试 线圈的温升指的是线圈温度与周围介质温度之差，是衡量线圈设计及散热性能的指 标，允许温升应与环境温度和绝缘材料的耐热等级相对应。 由于沿线圈厚度的温度分布不均，内部温度高，外侧温度低（散热性能好） ，不易测 得准确数据，因此，一般都用电阻法测定线圈的平均温升。 电阻法是根据金属导线的电阻值随温度的增高而增大的特性，来间接确定线圈温升的 方法。当采用电桥测量线圈的冷态电阻 r1 和热态电阻 r2 后，再按下式计算出线圈的平均 温升。 =1-02=（r2-r1）/r1（1/+01）+（01-02） 式中 2线圈在热态时的平均温度，单位为； 01测量线圈冷态电阻时的环境温度，单位为； 02测量线圈热态电阻时的环境温度，单位为； 0时线圈导线材料的电阻温度系数，紫铜的=1/234，铝的=1/245。 电器上的电流线圈，特别是大电流线圈，导线粗、匝数少、电阻值很小，用 电阻法测量不准确，通常是用热电偶、电位差计的方法测量。把热电偶的测量头直接粘贴 在测温部位，也可同时测几个点，取其平均值。要注意，应使热电偶冷端的温度等于环境 温度。 如果线圈电阻不能在热稳定时直接测量，因线圈在产品上通电，只能在断电后测量， 或不能在断电后立即测量，则应在断电后经过几个相同的时间间隔，测出线圈热稳定时的 最大温升。这种方法已经为大家所熟悉，在次不多做介绍。现在可以用计算机进行对试验 数据的处理， 用最小二乘法的原理求出冷却曲线的温升表达式， 进而求得线圈的最大温升。 7 ）浸漆质量检验 a外观检验经浸漆处理后的线圈表面应光洁平整，不应有气泡和漆瘤等缺陷。引出 线外皮不能有裂纹，不应当变硬发脆。 b性能检验经浸漆处理后的线圈不应有短路和断路。可分别用短路测试仪和万用 表测量。 c抽样解剖抽样解剖主要是检查浸漆、烘干情况。线圈内应完全浸透漆和胶，且固 成一个整体，还应达到基本干燥，以不粘手为合格。当改变工艺或材料时，对首批产品应 进行抽样解剖检验。 8 ）湿热带型线圈的检验 对湿热带型线圈，还应增加耐热、防霉性能的检验，具体检验方法及合格判断标准要 按照有关的技术条件的规定执行。 最后指出，上述检验项目，有些属于 100%检验的项目，如外观、电阻值、匝数、匝间短 路、抗电强度等；有些则属于抽检式型式检验的项目，如绝缘电阻、温升、浸漆线圈的解 剖及耐热的防潮性能等。制造厂还可以根据质量保证的要求，制定其他检验项目。 2.2 磁轭结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备 开关电器是利用铁心的动作带动触头系统实现电路的断开和闭合的，因此铁心是电器 元件中的一个重要部件，它作为导磁体与励磁线圈组成电磁系统，利用电磁感应的原理转 化为电信号，实现电器元件的性能要求。 磁轭属于运动式铁心的静铁心，它在工作中处于频繁吸合与释放的状态，其极面承受 反复碰撞。因此，要求磁轭具有良好的磁性能外，还应具有一定的机械、冲击韧性和耐磨 性等，以保证电器可靠运行。 2.2.1 结构分析 磁轭的结构形式各异， 但基本组成相同。 常见的叠片式铁心由心片、 分磁环 （短路环）、 铆钉、夹板等四部分组成。 冲制的心片叠合后，用夹板和铆钉紧固，使铁心成为坚固的整体，可消除反复磁化时 心片间的振动和噪声，同时提高铁心的机械强度，使铁心在反复碰撞过程中极面不容易变 形。夹板起压紧力均匀分布的作用，一般用 q235、10、15 低碳钢制造。为减少剩磁和磁 滞损耗， 铁心的夹板宜用剩余磁感应和矫顽力小的硅钢片制造。 铆钉应选用塑性和韧性高， 抗拉强度不小于 380n/mm2的材料制造，如铆螺钢 m12、m13、m10、m15、m20 等。 分磁环是套压在交流铁心极面上的短路圈，阻碍交变磁通的变化，减少铁心吸合后长 期工作时的振动和噪声。分磁环一般采用纯铜 t2 或黄铜 h62，h68 以及锆铬铜合金、铜 铋合金等新型耐热铜合金来制造。分磁环的工作温度约为 120，纯铜或黄铜在热态下力 学性能要降低，而新型的耐热合金具有较高的电导率，在热态下力学性能基本不变，要利 于提高分磁环的机械寿命。 铁心本体所用的材料是软磁导体。 2.2.2 工艺设计 一般制造工艺流程图如下： 备 料 冲 片理 片 铆 压 铆 钉 加 工 极 面 加 工 分 磁 环 加 工 表 面 加 工清 洗 磁轭制造工艺过程中不同于衔铁的加工，加上了分磁环的加工及装环工艺。先就其主 要工序作出说明。 1 ）冲片 冲片大量生产采用高速自动冲床，并配置开卷校平及自动送料装置，进行带料连续冲 压， 实现冲片自动化、 高速化及安全化。 冲床冲次每分钟 200 次以上， 模具精度为 0.005mm， 送料误差为 0.01mm，冲片毛刺小于 0.05mm，可实现无边冲裁提高材料利用率 10%以上。 使用带冲片时，可间隔一定距离滴注一种专用防锈油，经油膜均匀器刷涂；既能清除带料上的杂物， 以 免进入模具，又能在带料上形成一层均匀的油膜而润滑模具，有利于提高模具寿命，但更主要的作用还 在于铁心极面防锈。 冲片所用的条料和带料， 均是按工艺要求分别采用剪板机和滚剪机剪切而成。 备料时， 要特别注意材料的轧制方向，使铁心的磁路方向顺着材料的轧制方向，以充分发挥材料的 最佳磁性能。此外，要严格控制带料的宽度和表面质量，且要求带料的镰刀弯每 2m 长度 不超过 1mm，以满足自动冲压的需要。 2 ）理片 理片方式有人工理片及自动理片两种。前者效率低，已逐渐被淘汰。自动理片要设 置理片滑道。冲片自冲模内逐一挤出并进入滑道，工人只需要用金属棒将一定数量的冲片 逐串穿起，再置于专用箱内待用。 理片的质量要求及检测方法理片时要保证冲片的认向缺口记号成一条槽，以保证组 装铁心时冲片轧制纹向和毛刺方向一致。检测方法：目测。 3 ）铆钉加工 铆钉应选用冷拉铆螺钢丝，经校直后在冷墩机上按图样要求打帽成型。 铆钉打铆时，应先试打一段线材，检查铆钉尺寸形状符合图纸要求后，方可成批生产。 成型的铆钉一般均需去毛刺，有的铆钉还需要表面磷化或镀锌。 4 ）铆压 组装压铆是铁心制造的重要环节，它将直接影响铁心的电磁性能和机械寿命。 叠压式铁心组装，可根据铁心的品种和数量，分别采用手工组装、半自动组装和自动组装，采用手工组 装。 铁心经叠片、称重、插钉预装后，在液压机上用专用的压模压铆。预装好的铁心通常 先行试铆，用卡尺检验铁心形位尺寸，符合图样要求后方可批量生产。 压铆方式有单动压铆和双动压铆之分。单动压铆容易影响铁心的机械寿命和产品的技 术性能。故采用双动压铆，所谓双动压铆就是两次动作，先压紧后铆压。液压机有两个油 缸分别动作，主油缸先施加足够的压紧力压紧叠片，然后副油缸动作将铆钉铆开，这就解 决了叠压式铁心的压铆质量问题。 为进一步提高铁心的压铆质量，应在双动压铆的基础上，采用直杆铆钉两端同时铆合，即双面双动压铆 工艺，将单动液压机改装成三缸液压机。压铆时，一个主油缸先压紧叠片，然后上下两个副油缸同时铆 开铆钉。在模具结构上，可采用四面夹紧，双面双动压铆封装式新型压模，确保心片排列整齐、贴合紧 密、满足铁心各项行位公差及压铆强度的设计要求。 5 ）分磁环的加工 材料：铜（tz） 、黄铜（h62） 、铬锆铜（耐热铜合金） 结构：封闭型、半封闭型。 加工方法：薄壁模冷冲压；先进的加工方法是采用型材并用自动切割机切割。 加工注意事项： a. 壁的厚度为材料厚度的 1.5 倍以上； b. 冲压或切割之后要去毛刺，并经 300、保持 3h 的退火处理。 c. 冲模材料可选用 t10a 高碳钢，并用箱式电炉 800、保温 5min，出炉油冷 2h 后 回火，并再次进行油冷的热处理工艺。冲模硬度以 rc5557 为宜。 d. 模内废料向下排出 e. 脱料板的硬度与冲模硬度相同，并有适当的配合间隙。 6 ）装环通常有如下几种方法： .高温环氧树脂粘接 a. 准备用铜丝刷蘸汽油或丙酮等有机溶剂将极槽和分磁环胶粘部分的铁锈及油污 刷干净，并风干。 b. 预热将铁心放入烘箱内预热至 60100，保温 1020min，以去处铁心中残留 的水气，保证涂胶时流淌均匀。 c. 涂胶手工或用压注器将调配好的粘接济涂布于铁心极槽内及分磁环两外侧， 室温 自然晾干。 d. 固化粘接晾干后的铁心放入烘箱或转动式烘炉呢，加热至 200并保温 0.51h 固化干燥。 .室温胶粘法 a.准备与高温环氧树脂粘接法相同。 b. 固化室温下经 15180min 后即可固化。视所用胶的种类而异。 选用第二中方法，优点是硅橡胶耐高温和耐低温性能好（-100+350），耐老化、 有良好的电绝缘性能，无毒、无臭，操作方便，被日益广泛采用。 在这我们选用室温胶粘法。 7 ）极面加工 铁心极面的平面度是衡量铁心质量的一个重要指标。 极面不平不仅使产品吸合时噪声 过大，还将导致铁心吸和的极面接触不良、加速极面磨损，气隙很快消失，严重影响开关 电器的机械寿命。为了保证铁心正常吸合与释放，通常要求极面粗糙度为 1.6，极面 平面 度不大于 0.015mm。中柱去磁气隙低于两侧边柱极面 0.100.15mm（小容量产品取下限） 。 铁心极面通常采用普通机床进行磨削或铣削加工， 先进的加工方法是采用专用加工机 床和贯穿式磨床，以提高生产效率和加工质量。所以在此介绍一下专用磨床。 a. 贯穿式磨床适用于大批量生产（如 30 万件/日） 。若再配以自动上、下料装置和磨 削清理装置以及清洗防锈装置等，还可组成铁心极面磨削生产线。加工时，将工件置于砂 带输送带上，随着后者随磁性吸盘连续进给，工件便通过砂轮磨轮的下方而被磨削。贯穿 式磨削的主要特征就是工作在连续进给中。 采用双磨头的贯穿式平面磨床，可在一次连续进给中完成铁心极面的粗磨和精磨， 极 面平面度可达 0.0127mm。两磨头可调整角度和升降，以适应不同规格铁心的要求。砂带 输送带能在 0.21.2m/min 的范围内调整进给速度，其生产率可达 2000 件/h。两磨头均密 封，且配有吸尘装置，既不污染环境又能保证安全生产。 b. 极面磨削生产线，它由两台普通平面磨床组成。此生产线的特点是用两个磨头同 时磨出中柱极面间隙，但中柱极面允许不平而略呈圆弧状。铁心极面在随砂轮带传送中被 磨削，这就要求有一定的加工精度。生产线上装有计数器以计数，并设有清理及除尘装置， 确保作业环境不受污染。此生产线效率高、适宜于月产量为 50 万件的铁心生产用。 8 ）清洗 .目的 清除前述各工序加工过程中留在铁心上的油污和杂散微粒（如铁屑磨料粒子等） ，改 善铁心的清洁状况，降低铁损，并使添加抗磨油路畅通。 .清洗工艺 a.气象清洗 b. 超声气象清洗 c.喷淋清洗 9 ）防锈处理 采用油膜、渗氮、喷丸等工艺对铁心防锈、尤其是极面防锈有良好的作用。对整体铁 心防锈还应采用一些工艺，但总的要求是经济合理、无毒和无污染。 2.2.3 质量检测 1 ）质量标准 叠片式铁心加工质量标准有九项：冲片毛刺、压铆铆紧程度、压铆垂直度、 压铆背面平面度、极面磨削平面度、极面粗糙度、衔铁气隙、振动值和噪声值。 2 ）极面平面度的检测 极面平面度可以用浮标式气动量仪进行检测，但稳定性及重复性较差。 较好的方法是采用电子式千分表检测。 检测时， 将磨削后的极面向下与标准平板贴和， 缓慢地移动。此时，压电式测量头则与铁心背面接触，由仪器显示测得值。由于检测部位 是在铁心的背面，构成了间接测量，测量值包含了背面不平度的误差在内，形成了积累误 差。而且难以排除铁心极面与标准平板间的尘埃所造成的误差，因此对检测精度有一定的 影响，故最好用压电式传感器与极面直接接触，进行直接检测。 极面平面度是标志铁心加工质量的主要指标，故必须从严控制和准确测定。由于铁心 除极面本身外，其他各面均为毛坯，不能作为基准面，且铁心有两个分断开的极面，精度 要求又高，再加上大批量加工时照样要逐个检测，故必须采用简便、快洁、精确的测试方 法，应用微机测量技术。 3 ）噪声值的检测 在生产线上，不可能设置消音室来检测大批量生产的产品。试验表明，振动 速度值与噪声值有一定的内在关系。试验装置示意图如下： 噪 声 值 与 振 动 值 同 步 测 定 示 意 图 1-pst-1声 级 计 2-被 测 工 作 3-cd-1传 感 器 4-gz-1测 振 仪 本试验是声级计与振动测试仪的同步互配试验，环境条件按噪声测定要求（30db）， 声级值按 gb280681 标准进行修正。 检测点应选择在产品上能敏感显示振幅之处。 4 ）铆紧程度的检测 此种测量为破坏性检测，属抽查项目。 铆紧程度测量仪如下图，测量时，将被测铁心置于夹具中，斜向加压力，用千分表测 量铁心的变形量，即可知铆紧程度如何，具体数值视产品而定，如某种铁心在加 100n 的 力时，其变形量为 40180m 之间，则认为合格。变形量也可改用电感测微仪来测量， 测 量前要先接通电源预热 10min。 铆紧程序测量仪示意图 1-压力表 2-千分表 3-铁心 5 ）去磁气隙检测 检测装置如图 去磁气隙测量示意图 2.32.32.32.3 触头连接的工艺分析触头连接的工艺分析触头连接的工艺分析触头连接的工艺分析 触头材料的选择对触头的各项性能有着很重大的影响。触头的材料的选择须遵循如 下原则：首先要求具有良好的导电和导热性能；还要求接触电阻稳定不易生成对导电不 利的各种膜；抗电磨损性能好；极限生弧参数高，在真空中截止电流小；加工工艺性好； 良好的机械性能，耐机械磨损等等。 触头的接触形式有面接触、线接触、点接触三种。此次设计的静触头的接触形式属 面接触。触头和接触板通过焊接衔接在一起。焊接是指通过适当的物理化学过程，使两 个固态物体产生原子分子结合力而连成一体的连接方法，被连接的两个物体（构件、零 件）可以是各种同类或不同类金属、非金属，也可以是一种金属与非金属。金属焊接在 现代电器制造工艺中应用很广，具有很重要的地位。 金属焊接是在被焊金属之间，通过局部加热或加压，或既加热又加压的手段，使固 体间造成原子及分子间的联系和质点的扩散，使金属连接成牢固整体的一种加工方法。 通过焊接，把金属材料按一定形状和要求连接在一起，保证必要的性能，构成所需要的 各种外形结构，以制成各种产品。 当前，有许多种焊接方法，就其焊接过程的特点，可归纳为三大类，常见的焊接方 法如下： 1、熔化焊其特点是利用局部加热的方法，将焊接的接合处加热到熔化状态，冷 凝后，彼此焊合在一起。常见的有：电弧焊，气焊等。 2、加压焊其特点是在焊接时，对焊件不论加热与否，都施加一定的压力，使两 个结合而紧密接触在一起，从而是两个焊件焊合。常见的有：电阻焊，摩擦焊等。 3、钎焊其特点是对焊件和填充材料的钎焊料进行适当加热，待熔点低于焊件 的焊料熔化后，借毛细现象填入焊件连接处的间隙，冷凝后，是分离的焊件焊合在一起。 焊接过程中，焊件本身不熔化。在电器制造中，常见的有烙铁钎焊、火焰钎焊、炉中钎 焊等。 根据此次设计的静触头的技术要求，比较三种焊接方式，选择钎焊比较合适。下面 就钎焊做具体工艺分析。 熔点比焊件低的钎料和焊件共同加热到钎焊温度，在焊件不熔化的情况下，钎料熔 化并湿润钎焊面，依靠两者的扩散而形成钎焊接头的焊接方法称钎焊。 钎焊工艺过程必须具备两个基本条件：一，液态钎料润湿钎焊金属，致密地填满全 部间隙；二，液态钎料与钎焊金属进行必要的冶金反应，达到良好的金属结合。 钎焊的材料包括钎料和钎剂 2.3.12.3.12.3.12.3.1 焊料和焊剂 1、焊料 焊料可制成丝、棒、片、箔、粉状，也可根据需要制成特殊形状。如环状成型钎料 或膏状钎料。 钎料通常按其熔化温度范围可分为两大类： (1) 液相线温度低于 450的称为软钎料，他们是镓基、铋基、锡基、铅基、镉基、 锌 基等合金。 (2) 液相线温度高于 450的称为硬钎料，他们是铝基、镁基、铜基、银基、锰基、 金 基、镍基、钯基、钛基等合金。 焊料的性能对钎焊质量起关键作用。为了满足接头性能和焊接工艺的要求通常对焊料 的性能有如下要求： (1) 焊料的熔点低于钎接金属熔点 5060以上，平高于最高工作温度 100以上。 (2) 熔化的焊料能很好地湿润钎接金属，易于在焊接表面漫流。 (3) 焊料能与钎接金属相互溶解和扩散，不含有对钎接金属有害的成分或易形成气孔。 (4) 焊料的物理性质尽量可能与钎接金属相近，不易氧化或形成的氧化物易于去除。 (5) 焊料成分中尽量避免采用稀有、贵重金属。 电器触头钎焊时常用的焊料有：银基焊料、铜磷焊料、非晶态焊料和膏状焊料。 2、焊剂 钎焊过程中在大气中加热金属零件时，由于其表面发生氧化而使焊料难以润湿。而且 当焊料熔化后，还会受到外界气体的溶入及氧化的影响，因此，钎焊时必须采用焊剂。 (1) 在钎焊的过程中要求焊剂起到的作用有： 1. 去除基体金属表面氧化膜或杂质； 2. 改善基体金属的润湿作用； 3. 同时也起机械保护作用。当焊剂熔化后，它浮在金属基体上或充满焊缝，保护焊 料和基体金属不受外界气体的影响。 (2) 同时焊剂应满足以下几点要求： 1. 焊剂的熔点低于焊料的熔点，而且其活化温度也要低于焊料的熔点，同时其沸点 要高于焊料的熔点； 2. 焊剂必须具有一定的去膜能力、润湿填缝能力和覆盖能力； 3. 焊剂熔化后成分应稳定，而且对基体金属和焊料的腐蚀性应尽量小； 4. 从制造和使用的角度考虑，还要求焊剂在钎焊前便于保存，钎焊时毒性小，钎焊 后焊渣容易去除及价格便宜等。 2.3.22.3.22.3.22.3.2 火焰钎焊 火焰钎焊是气体火焰钎焊的简称。火焰钎焊设备简单、通用性好。但手工操作时，生 产率低且要求操作技术高。可是，工艺简单，加热温度不高，对基体热效应等的影响不大。 火焰钎焊的热源种类很多，有用酒精灯作热源的；有用液化石油气火焰作热源等；但应用 比较多的是氧乙炔焰作热源等。火焰钎焊必须用焊剂。可焊钢、不锈钢、铜、银、铝 等及其合金。所用焊料有铜锌、铜磷、银基等等。 火焰钎焊的焊接工艺过程：在焊接前，触头和导电零件必须进行表面清洗处理，以清 除焊接表面的油污和氧化膜；而后把配制好的焊剂和焊料置于导电零件和触头之间；对摆 好的零件，用空气乙炔焰进行加热，当焊料开始熔化时，把触头调整到正确的位置； 最后待焊料凝固是放入水中强制冷却或在空气中自然冷却。 2.3.32.3.32.3.32.3.3 电阻钎焊 电阻钎焊是利用电极和工件的电阻，工件、电极和钎料之间的接触电阻通电后所产生 的焦耳热作为热源使焊料熔化将触头制件焊接的一种工艺方法。电阻钎焊克服了火焰钎焊 的一些缺点，它的优点是：由于加热时间短，热量集中，部分解决了触桥退火问题；操作 技术易掌握，质量较好且稳定；劳动强度和操作条件大为改善；生产效率高，为实现自动 化焊接触头提供了条件。但是，不太适合大面积的焊接。 (1) 电阻钎焊的原理：电阻钎焊主要是以石墨电极放出的热量为主，工件放出的热量 为辅，电极所产生的热量逐渐向工件传导而加热工件，达到使焊料熔化而形成焊接接头。 焊接的工艺过程：先把经过清洗的触桥和触头放在下电极上，而后把经过焊剂浸泡的 焊料放置于触桥和触头之间，然后踏下焊机踏板，使上电极先压紧工件，继而通电加热， 当焊料熔化时，松开工件，待凝固后放在空气中自然冷却或放在水中强迫冷却。在焊接过 程中， 一定要按以下循环过程进行焊接， 即： 电极压紧通电断电电极松开否 则，在触头与电极间将产生电弧，烧损触头表面。 电阻钎焊的上下电极可采用金属材料制成，也可采用碳棒做电极。采用高熔点金属如 钨等做电极，寿命长，焊接温度分布较合理。但因其热传导性较好，焊接时需要较大电流， 焊机容量要大些。如采用石墨碳棒做电极，寿命短，温度分布不是很合理，焊接时可用较 小电流，选用焊机容量可以小一些。综合上述优缺点，上电极选用金属材料，下电极用碳 棒较好。 当进行电阻焊接时，电流通过焊件所产生的热量 q，一部分用于加热焊接区域的焊料 的熔化；另一部分则被水冷电极、焊区周围的金属传导而散失于空气中，这一部分损失的 热量对焊接不起作用。焊接过程所产生的热量分配如下： qbqarti+= 2 式中同过工件的电流，单位为； 电极间的电阻，单位为； t焊接的时间，单位为； qa加热工件和熔化焊料的有效热量，单位为； qb损失掉的热量，单位为； qa取决于焊件厚度、焊接区域面积、焊件金属的比重和热容量以及焊料熔化温度等。 但焊件材料和焊区金属体积一定的情况下，qa也是一定的， 它与加热时间长短无关； 而qb 则随加热时间延长而增加。因此，当需要增加热量时，n 不能采用任意延长焊接时间的方 法，尤其对于电阻率小、导电性能好的材料，时间越长，散失的热量也就越多。这时，应 采用加大电流和缩短焊接时间的方法来完成焊接工艺。 (2) 电阻钎焊时的主要工艺因素： 1. 电极压力要根据焊接金属的性质、形状和尺寸作适当的调整，以焊接全过程 不使焊件表面变形为原则，选取较大压力。但是在焊接的过程中，由于焊区在不同阶段有 弹性形变、塑性形变和热胀冷缩等现象，要对电极压力作相应的变化。当焊区熔化时，熔 化处几乎无反力。冷却时，焊件要收缩，电极必须要跟随压实，否则金属将在压力不足的 情况下凝固，焊接不良。因此电极要具有一定的超程，以维持某一固定的压力。 2. 焊接电流焊接电流大小与焊接金属性质、尺寸大小、焊极材料和压力、通电 时间等有关。电流太大，局部金属因迅速升温而熔化过热，其他需焊接的区域还未熔化， 或是触头因局部温度过高而严重变形。电流太小，升温很非时间，热量损失大，甚至因焊 区金属未充分熔化而焊不牢。通常是以焊片和焊区金属能很好熔合，而触头表面又不在焊 极压力下变形，来选取较大的电流为原则。而且，每种触头的适合电流可以通过实验来选 定。 3. 焊接时间在一定电流规范下焊接，时间太长，易使焊件氧化或过热变形。时 间太短，焊区金属熔化不充分，焊不牢固。由于焊接电流可在一定范围内调节，焊接时间 也就在相应地在一定范围内可调节。焊接每种触头的适宜时间可由实验来确定。 电阻钎焊主要是利用电流通过焊接区的电阻产生的热量来焊接的。由于电流大，焊接 时间短，只有局部加热区，能保持非焊区的硬度，工件变形小，劳动强度低，环境卫生， 操作技术容易掌握，还易实行半自动化和自动化焊接，因而是一种较好的焊接方法，也是 常常采用的焊接方法。 2.3.42.3.42.3.42.3.4 炉中钎焊 炉中钎焊是把焊件放好焊料、焊剂，并夹持好后，放入炉中进行钎焊的方法。其特点 是焊件整体加热，加热速度慢、均匀，温度易控制。如果炉膛大，可以同时焊接多件。如 果是串炉，可以连续送进焊件进行焊接，出口端可以连续收取焊的工件。这种焊接方式， 对大件且批量大时，比火焰焊接生产效率高得多。焊接质量也很好。 我们选用电阻钎焊，焊料选 lag45，焊剂选用硼砂。 2.3.52.3.52.3.52.3.5 表面处理及表面镀层 为满足防腐蚀、装饰外观、抗磨损、增加电性能、工艺要求等作用静触头要求有电镀 处理。 现就镀层作用及常用处理方法作出如下分析： (1) 防腐蚀主要作用是防止零件在使用条件下保护基体金属免受腐蚀。常用处理方 法有锌镀层、镉镀层等。在 500以下使用如镍-镉扩散层等。 (2) 装饰外观除保护基体金属外，还能提供光亮、黑色装饰或特殊颜色以便识别标 志的镀层和化学防护层。常用处理方法有铜-镍-铬镀层，青铜-铬镀层铝及铝合金阳极化着 色等。 (3) 抗磨损为防止零件工作时受到磨损，一种方法是提高表面硬度，另一种方法是 使用减磨镀层。常用处理方法有铬镀层、松孔铬层。化学镀镍层、铝及铝合金硬质阳极化 层、铅-铟合金镀层。 (4) 电性能根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层和化学处理防护层。常 用处理方法有提高导电：银镀层、金镀层。具有高电阻绝缘：钢铁磷化、铝硬质阳极化。 (5) 工艺要求利用镀层和化学处理防护特性满足零件加工工艺要求。常用处理方法 有便于零件