电器制造工艺培训课件

各位同学大家好联系方式QQ:598768245手机:电器工程师培训教材电器制造工艺学主讲:曾学礼★目录1☆电器制造工艺特征2☆电器铁心制造3☆线圈制造4☆绝缘零件制造5☆冲压零件制造6☆塑料零件制造7☆弹簧与热双金属元件8☆触点系统与电器装配一、结构复杂和工艺涉及面广电器制造涉及的工艺主要有：冷冲压、塑料压制、机械加工、绝缘处理、表面喷涂和电镀、弹簧绕制热处理、焊接、特种铸造和装配。二、工艺装备多工艺装备除机床外，还包括工、卡、量具和模具。对于某一产品来说，一般以工装系数K来表示专用工艺装备的水平。三、材料品种规格多按大类分，制造电器的材料主要有黑色金属、有色金属、绝缘材料、电工合金等。四、几何精度与特理精度并重。电器在工作过程中，不仅有简单的机械运动，同时还伴有一系列光、电、热、磁等能量转换。第一节电器制造工艺的多样性九电器制造工艺特征九电器制造工艺特征电器结构是制造工艺进行的基础，而制造工艺是结构实现的条件。第二节电器结构和制造工艺间的关系第三节电器制造过程概述现以图9-1交流接触器工艺流程图为例，来概要地介绍电器产品的制造过程。第四节电器制造计算机辅助工艺规程设计工艺规程是指导生产过程的基础的技术文件，工艺规程编制的好坏，直接影响企业的技术经济效益。一、传统的工艺规程设计工艺设计需要合理的确定电器原材料转变为零件、部件和成品的一系列生产活动，其内容包括：1、确定工艺路线，规定零部件加工所需要的各种工艺方法及其顺序图9-1交流接触器工艺流程图注：我们实际的制作的工艺不是这样的符号，而是根据各阶段使用不同的符号，详见《工艺管理标准》P184，或是JB/T9170九电器制造工艺特征2、确定设备和工装，规定所用机床设备、刀具、卡具、量具、工具和模具。3、确定工艺参数，如切削加工时的切削用量‘塑料压制工艺中的三要素——压力、温度和时间等。4、规定工时定额和材料定额。各种工艺规程的格式及编制方法见JB/T9165.1~3、JB/T9166、JB/T9169.1~14、JB/T9170等工艺管理标准。二、CAPP辅助工艺规程设计鉴于传统工艺规程设计是由工艺师手工逐件进行的，因此工艺文件的内容、质量及编制速度取决于工艺师的经验和熟练程度，具有劳动强度大、周期长、最优化、标准化较差，从上世纪60年代开始就进行CAPP研究，80年代正是在制造业中应用。九电器制造工艺特征十电器铁心制造一、概述电器常用铁心材料有：1、硅钢片1）热轧硅钢片：如DT1、DT2.2）冷轧无取向硅钢片：如DW360-352、电工纯铁1）原料纯铁：如DT1、DT2。2）电磁纯铁：如DT3-~DT6，(电工纯铁供货状态为热轧、热锻及冷拉棒料和冷轧，热轧板料)。3）铁镍合金：如1J50、1J79、1J85。4）铁铝合金：如1J6、1J12、1J16。5）铁钴合金：如1j22。6）永磁材料：如铝镍钴永磁系列、铁氧体永磁系列、稀上永磁系列。第一节铁心材料十电器铁心制造二、影响铁心材料磁性的因素1、晶格结构和晶粒大小；2、杂质及硅含量；3、机械应力对磁性能的影响；4、机械加工对磁性能的影响。三、铁心材料的时效现象铁心材料的磁性将随着时间和温度的变化而变坏，例如导磁率减小，矫顽力增大等，这种现象称为铁心材料的时效现象，亦称磁性老化。产生原因：是由于铁心材料中碳、氮、氧等杂质析出而产生的。减少铁心材料时效影响的常用方法是采用不同的退火方法处理。十电器铁心制造一、直流铁心结构型式1、转动式：如图10-3、图10-4。第二节铁心的结构型式图10-3直流转动式铁心结构示意图图10-4拍合式铁心结构类型衔铁励磁线圈铁心柱轭铁反力弹簧极靴aU形bU形铁心柱式c电话继电器用拍合式dE形十电器铁心制造2、直动式：如图10-5图10-5直流螺管式铁心结构类型a无壳式b甲壳开口式c有止座式d锥形衔铁头式e阶梯状衔铁式十电器铁心制造二、交流电器的铁心结构型式1、直动式：如图10-7、图10-8。图10-7交流单相直动式铁心结构类型a单E形b双E形铁心d双U形eT形f甲壳螺管式图10-8交流三相直动式铁心结构示意图励磁线圈衔铁c单U形十电器铁心制造2、转动式：多采用E形和U形，如塑壳断路器中的电磁脱扣器。3、E形和U形：如互感器和小型变压器中铁心。4、圆环形：漏电断路器中的零电流互感器，如图10-9。三、铁心的结构型式及其特性电磁铁心剩磁，对电器产品的性能影响很大，消除剩磁影响很大，消除剩磁影响的方法是：直流铁心：用非磁性垫片来调整。交流铁心：一般方法是加去磁间隙，如图10-10。图10-9交流单相直动式铁心结构类型aE形铁心bU形铁心图10-10交流铁心的去磁间隙十电器铁心制造一、直流电器铁心制造直流铁心制造工艺流程图10-12。二、叠片式交流静铁心制造工艺见图流程如下若为叠片式交流动铁心，则无工序5。第三节铁心制造工艺图10-12直流电器的铁心制造工艺流程图三、粉末冶金铁心制造这种工艺方法就是用铁粉压制、烧结成各钟用途的交直流和永磁铁心。我国有些企业在研究如何应用此种铁心来代替用硅钢片制成的交流铁心。十电器铁心制造四、铁心的结构工艺性交流铁心结构和制造工艺复杂，其结构工艺性也远比直流铁心差，粉末冶金铁心具有良好的工艺性，将其磁性能进一步提高后，将会取代部分由硅铁片制成的交流铁心。五、铁心制造的自动化发达国家的电器制造业一般都采用半自动或自动生产线，图10-17是一种交流接触器半自动动铁心生产线，图10-18是交流接触器全自动静铁心生产线。图10-18全自动铁心生产线工艺流程图图10-17半自动铁心生产线工艺流程图十电器铁心制造第四节铁心的退火处理一、铁心退火的目的：消除内应力，减少有害杂质（如磷、硫、氮等），从而改善其磁性能和机械加工工艺性能第五节二、铁心退火常用的工艺方法：普通退火、氢气退火、真空退火、磁场退火等，为达到预期的技术经济效果，要选择合理的退火工艺规范第五节铁心的质量分析一、铁心质量检查1、检查要点：噪声、分磁环、气隙(中间柱间隙)、铆钉、电磁系统温升及是否剩磁。2、经常出现的质量问题：1)噪声超标（规定1m范围内不超过42dB，可用PST-1型声计检测）。2)分磁环断裂。3）气息消失。4)）铆钉头断裂。5）电磁系统温升过高。6）线圈断电后铁心不释放。二、故障分析1、噪声超标1）来源：电磁性噪声（即由于交变磁场使铁心硅钢片中发生磁致伸缩产生的噪音）和机械振动声。2）处理方法：①冲片毛刺控制在0.05mm以下，同时减小铆压后的间隙。②采用三缸铆压工艺铆紧铁心。③磨平极面，使其平面度不大于0.015mm，极面粗糙度不超过。④改善运动副的配合，保证动静铁心极面接触良好。⑤清除极面油污，在极面滴入抗磨油。⑥改进线路设计，吸合后线圈永直流保持。十电器铁心制造1.6十电器铁心制造2、线圈断电后铁心不释放1）产生原因：①铁心极面有油污泥粘住衔铁；②气隙过小或消失，因过大的剩磁吸住衔铁；③钢夹板厚而极面平齐，以至于剩磁过大将衔铁吸牢；④使用的铁心材料不当，矫顽力过大。2）处理方法：①擦净油泥，清洁极面。②控制气隙尺寸。③钢夹板尺寸应略小于硅钢片尺寸，并低于极面一定距离，以消弱夹板剩磁的作用，对于能形成闭合磁路的铆钉，应有钢制改为铜制。还有分磁环断裂等几个故障，请看材料。十一线圈制造一、概述线圈的作用是将电能变成机械能，并能在磁能的作用下完成预定的工作。二、线圈的分类及其技术要求1、分类：1）按照电器参数的性质，可分为电压线圈（如电磁线圈）和电流线圈（如过载脱扣器线圈和吹弧线圈），见图11-1。2）按结构工艺特点，可分为电磁线圈和环形线圈。电磁线圈占线圈的部分。第一节线圈材料a电磁线圈b大电流线圈图11-1电磁线圈和大电流线圈十一线圈制造3）按有无骨架，可分为有骨架线圈和无骨架线圈（图11-2为线圈骨架结构，图11-3为无骨架线圈）。a-塑料骨架b线模结构图11-1电磁线圈和大电流线圈1-套筒2-衬垫3-法兰4-垫圈5-冲制绝缘板b-粘结骨架c-组合式骨架a无骨架线圈1-内层绝缘2-铜导线3-层间绝缘4-出线端衬垫5-硬出线6-扎线7-外层衬垫绝缘8-端绝缘垫圈9-包扎绝缘带十一线圈制造2、技术要求：1）应有合格的技术参数，如线径、匝数和电阻值等应符合图样要求。2）尺寸形状应符合图样要求。3）绝缘结构应符合下列要求：①工频耐压：成品线圈用交流正弦50Hz的工频电压试验，在相对湿度60%~70%，温度（20±5）℃条件下，一端接在线圈引出头，另一端接在最近的金属架上，在表11-3所规定的试验电压下，不应发生击穿或闪络现象。线圈额定电压/V试验电压/V1min1s0～2450065025～481000125050～5002000250066025003500114035004500注：1.500V以下湿热带产品的线圈，试验电压应提高10%；2.高压电器中用的低压线圈，需要用交流400Hz进行匝间耐压试验。十一线圈制造②绝缘电阻：5000V以下的线圈，在相对湿度60%~70%，温度（20±5）℃条件下，永500V兆欧表测量，一端接在线圈引出头，另一端接在最近的金属架上，数值应达到10MΩ以上。4）交流线圈中不允许匝间短路（用线圈测试仪测量）。5）出线端要牢固，不得松动有裂纹。6）耐潮湿验合格（型式试验时）。7）浸漆线圈要浸透烘干，表面美观。三、电器常用的线圈材料1、油性漆包圆铜线（如Q型油性漆包圆铜线）。2、高强度聚乙烯醇缩醛漆包圆铜线（QQ-1、QQ-2）。3、高强度聚酯漆包圆铜线（如：QZ-1、QZ-2）。4、高强度聚酯漆包圆铝线（如：QZL-1、QZL-2）。5、玻璃丝包线。十一线圈制造四、常用绝缘材料1、技术要求1）电气性能①介电强度：也叫绝缘强度或击穿强度，是指绝缘材料在电场作用下被击穿而失去绝缘性能所允许的电场强度，以KV/mm表示。②绝缘电阻率：是绝缘材料外加电压与绝缘材料泄露电流的比值，常以相对介电常数MΩ表示。③介电常数：是绝缘材料贮存静电荷能力的量度，常以相对介电常数εr表示。④介质损耗：是绝缘材料在交变电场中所产生的能量损耗，一般用损耗因数tanδ衡量介质损耗大小。⑤耐电晕、耐电弧及对相对电痕化指数性能。2）热性能3）力学性能。4）理化性能：吸水性、耐酸碱和溶剂性。十一线圈制造2、线圈常用绝缘材料：1）纤维制品：布、绸、纸、线等。2）玻璃纤维制品。3）薄膜与复合薄膜制品。4）云母制品。五、线圈骨架与辅助材料1、骨架：有金属骨架、热固性塑料骨架和热塑性塑料骨架等。2、引出线。3、粘合剂。一、线圈结构的工艺性从线圈形状、骨架结构形式、内层绝缘和导线的选用、导线的烧制、绕制方向、引出线形状、外层绝缘、浸漆方法及表面涂漆等方面考虑线圈结构的工艺性。第二节线圈制造工艺十一线圈制造二、线圈的绕制1、绕制设备：手摇绕线机、半自动绕线机及数控自动绕线机。2、绕制工艺过程：1）有骨架电磁线圈的绕制：准备→绕制（固定线圈骨架→调节导线的拉紧力→包内层绝缘→焊内引出线、绝缘并固定→开机绕线→焊外引出线、绝缘并固定）→检测→浸漆处理（无浸漆要求的可直接包扎）→包扎（无浸漆要求线圈）→焊导电片→检查。2）无骨架线圈的绕制：准备→绕制（装绕线模→包绝缘纸→焊内引出线、绝缘并固定→调节导线的拉紧力→开机绕线→焊外引出线、绝缘、固定、包牛皮纸及粘贴→整形）→检测→包扎→浸漆处理→装标牌→检测。3）电流线圈绕制。4）环形线圈绕制。3、绕制工艺要点。4、常见的质量问题：短路、断路、匝数超差、骨架断裂等。十一线圈制造1、浸渍无溶剂漆。2、环氧树脂浇注。第三节线圈绝缘处理第四节线圈质量分析一、线圈的外观和外形尺寸检查1、观察2、测量二、线圈的性能测试1、电阻值测试：用惠更斯电桥测试换算成20℃时的电阻值。2、短路测试：用线圈测试仪。3、匝数测试：用线圈测试仪。4、绝缘测试：见本章第一节。5、温升测试，用电阻法，按下式计算：θ2--线圈在热态时的平均温度（℃）；θ01--线圈在冷态时的介质温度（℃）；θ02--线圈在热态时的介质温度（℃）；R1--冷态电阻（Ω）；R2--热态电阻（Ω）；α--在0℃时