CJ20-63交流接触器龙相成说明书原始稿

毕 业 论 文

题 目： CJ20-63交流接触器工艺及工装设计

院： 电气信息学院 专业：电气工程及其自动化班级：0605学号：200601010520 学生姓名： 龙相成 导师姓名： 李建明 完成日期： 2010年6月20日

诚 信 声 明

本人声明：

1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；

2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；

3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。

作者签名： 日期： 年 月 日

湖南工程学院

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目： CJ20-63交流接触器工艺及工装设计 姓名 龙相成 院系 电气信息学院 专业 电气工程及其自动化班级 0605 学号200601010520 指导老师 李建明 教研室主任 谢卫才 基本任务及要求

本课题主要设计内容是以CJ20—63交流接触器为主要研究对象，进行工艺设计。 1、基本任务

1）、线圈结构分析，工艺设计，质量检验方法及设备。 2）、磁軛结构分析，工艺设计，质量检验方法及设备。 3）、触头组件的结构分析，连接工艺质量检验方法及设备。 4）、接线座的工艺分析，成型参数的确定

5）、接触组工艺分析。 6）、接触板工艺设计。 7）、接触板弯曲模。 2、课题的工作量及要求

1）、画产品总装配图一张，零部件图六张。 2）、对六个典型零件进行工艺分析。 3）、完成弯曲模装配图的设计。 4）、编写说明书。 进度安排及完成时间：

1月21日，布置任务，下达任务书。

1月22日—3月15日，查阅资料，撰写文献资料，撰写开题报告。 3月16日—3月29日，毕业实习，撰写实习报告。 3月30日—6月12日，毕业设计。

6月13日—6月18日，撰写毕业设计说明书。 6月19日—6月20日，修改、装订说明书。 6月21日 答辩

湖南工程学院毕业设计论文

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 第1章 绪论 ....................................................................................................................... - 1 -

1.1 CJ20产品现状和发展趋势 ..................................................................................... - 1 -

1.1.1电器制造业现状 ............................................................................................ - 1 - 1.1.2电器制造业发展方向 .................................................................................... - 1 - 1.2 CJ20系列接触器结构和性能指标 ......................................................................... - 2 - 1.3 主要研究内容和思路 ............................................................................................. - 3 - 第2章 主要零件工艺分析 ............................................................................................... - 4 -

2.1线圈结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备 .............................................. - 4 -

2.1.1线圈的结构分析 ............................................................................................ - 4 - 2.1.2线圈的结构工艺性 ........................................................................................ - 5 - 2.1.3 线圈的质量检测方法和设备 ....................................................................... - 7 - 2.1.4 技术要求 ...................................................................................................... - 11 - 2.2 磁轭的结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备 ........................................ - 11 -

2.2.1 磁轭的结构分析 .......................................................................................... - 11 - 2.2.2 磁轭的制造工艺流程 .................................................................................. - 11 - 2.2.3 磁轭制造工艺分析 ..................................................................................... - 12 - 2.2.4 质量检测方法及设备 ................................................................................. - 15 - 2.3 触头的工艺分析 ................................................................................................... - 17 -

2.3.1 焊料和焊剂 ................................................................................................. - 18 - 2.3.2 电阻钎焊 ..................................................................................................... - 19 - 2.4 表面处理即表面镀层 ........................................................................................... - 21 -

2.4.1 选择镀层必须考虑的因素 ......................................................................... - 21 - 2.4.2 电镀银工艺 ................................................................................................. - 21 - 2.5 接线座的工艺分析 ............................................................................................... - 22 -

2.5.1 压制成型工艺过程 ..................................................................................... - 23 - 2.5.2 压制成型的工艺参数 ................................................................................. - 23 - 2.6 底座工艺分析 ....................................................................................................... - 25 -

2.6.1 底座的装配 ................................................................................................. - 25 - 2.6.2 装配底座时所需注意事项 ......................................................................... - 25 - 2.7 接触板工艺设计 ................................................................................................... - 25 -

2.7.1 选材及板材剪裁 ......................................................................................... - 26 - 2.7.2 冲裁工艺 ..................................................................................................... - 26 - 2.7.3 冲裁力的计算 ............................................................................................. - 26 - 2.7.4 卸料力、推件力、顶件力 ......................................................................... - 27 - 2.7.5 排样、搭边 ................................................................................................. - 27 - 2.7.6 排样图 ......................................................................................................... - 28 - 2.7.3 弯曲 ............................................................................................................. - 28 - 2.8挤凸台 ............................................................................................................. - 30 -

湖南工程学院毕业设计论文 2.9化学酸洗 ................................................................................................................ - 31 - 2.10 接触板弯曲模的设计 ......................................................................................... - 31 -

2.10.1 图纸资料 ................................................................................................... - 32 - 2.10.2 弯曲力的计算 ........................................................................................... - 32 - 2.10.3 凹、凸模宽度尺寸的计算 ....................................................................... - 33 - 2.10.4 凸、凹模圆角半径与凹模深度 ............................................................... - 34 - 2.10.5 定位板 ....................................................................................................... - 34 -

第3章 参考文献 ............................................................................................................... - 35 - 第4章 小结与致谢 ........................................................................................................... - 36 - 第5章 附录 ....................................................................................................................... - 37 -

5.1工程图纸 ................................................................................................................ - 37 -

CJ20—6交流接触器的工艺与工装

CJ20-63交流接触器的工艺与工装

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。

CJ20-63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。

本次设计对象是CJ20-63交流接触器，首先要了解其内部结构，才能清楚它的工作原理和工作方式。所以以实体为研究对象，先拆卸外壳，结合部件图纸加深对部件结构的印象。

本次工艺设计包括线圈结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备；磁轭结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备；触头组件的结构分析、连接工艺质量检验方法及设备；塑料件的工艺分析、成型参数的确定；接触板工艺分析；接线座工艺设计；设计弯曲模装配图。

关键词：接触器；结构；工艺

I

CJ20—6交流接触器的工艺与工装 CJ20-63 Exchange the craft and frock

of the contactor

ABSTRACT：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。

CJ20-63 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.

The design object is CJ20-63 Exchange contactor, the first should understand it’s internal structure, than we can the efficient principle and the efficient range. So we make the entity for the studying target, first dismantle hull, integrate the drawing sheet of component, get a deeper understanding of component’s construction.

This process design include structural analysis of coil, process design, method and equipment of qualification test; structural analysis structural analysis of plastic work, forming parameter. Structural analysis of spring support. Analysis of meandering module.

Keywords: Contactor；structure；craft

II

CJ20—63交流接触器装配线设计

第1章 绪论

1.1 CJ20产品现状和发展趋势

1.1.1电器制造业现状

我国电器制造业过去一直是“大而全，小而全”的模式，这种生产组织形式不利于生产率的提高面不利于质量的提高，不利于生产管理。现在我们已经意识到这个问题，加快加强专业化的生产。专业化的形式有典型零部件专业化、典型工艺专业化和产品专业化等多种形式。采用哪种形式，应根据各厂各地的实际情况而定，其目的是提高设备的利用率、提高产品质量、降低生产成本、提高劳动生产率。

为了加速企业的技术改造，应积极采用数控技术，是生产率大幅度提高。从70年代开始采用计算机进行数控，继而发展到利用计算机进行直接控制，即群控。随着群控技术的发展，计算机不仅控制机械加工系统的加工信息，还可以进一步控制工件和刀具的传递，这样接形成看一条由极端及控制的数控自动线，也就是计算机辅助加工系统，计算机群控系统是由系统中央处理器、接口、单机数控装置和机床组成的加工系统。

从80年代开始，我国电器行业相继引进了一些数控设备，例如数控线切割、电火花加工等，引进了一些由计算机控制的自动线，例如铁心生产自动线、冲压加工中心。有些生产开关板的厂家引进了“柔性加工系统”用以字的加工开关柜的柜体。这些年来，我国数控技术发展较快。用数控和数显技术改造旧机床可大大提高加工精度和生产效果，对多品种小批量的电器制造尤显十分重要。

计算机控制的加工系统的进一步发展，是同时好具备质量检测、生产调度、储运和仓库管理等功能。用计算机控制的成产系统称之为计算机辅助制造系统（computer aided manufacturing system 既 CAM ）。计算机辅助工艺规程设计（computer aided process planning ）简称CAPP。

1.1.2电器制造业发展方向

在产品结构工艺性方面，从减少零件的加工工时、减少材料的消耗、提高质量和效率出发，应尽量采用少切削或无切削加工，而冲压加工正是一种最好的少切削加工工艺。国外在低压电器产品制造中，正向着结构零件的冲压化、塑料化和装配自动化方向发展。

在冲压工艺方面，目前国外是沿用高速化、自动化、精密化方向发展，为了适应这种发展趋势，冲压零件所采用的坯料几乎全部都是带料，并有各种规格尺寸的供生产厂

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CJ20—63交流接触器装配线设计 家选用，卷料的尺寸精度高、适用于连续模冲压。在高速冲压方面，目前国内在卷料、冲压设备及模具技术方面与国外还有较大差距。

塑料零件的制造在电器制造中占有很重要的地位。现在的塑料零件在大部分厂家都是采用压制成型工艺，手工进料、出件、去毛刺，这种工艺生产效率低、零件精度不高。目前在国外一般采用注塑传递成型和全自动压塑。传递成型是一种先注射再压塑的成型工艺，成型时间按约两分钟，且压力很小，可大大提高模具寿命。一般都采用自动进料、机械手出件。

电器触头组件的连接方式，在国外也是采用铆接和焊接工艺。焊接工艺包括电焊、钎焊、气体保护焊，也有少数采用高频焊接工艺等。自动钎焊机是比较先进的设备，主要用于焊大中型触头。在高压电器方面，成型烧结的铜基合金触头发展很快，并取消了焊接工艺，提高了可靠性。

在线圈制造方面，国外有的厂家中小型低压电器线圈绕制后不作浸漆处理。有的厂家才用注射玻璃填充塑料包封线圈工艺，提高了线圈的电气和机械性能。在绕线方面，有半自动绕线机、全自动化的绕线机，。目前我国已经引进了一些先进的绕线机，同时也研制成各种功能的数据绕线机。

在国外，喷漆工艺广泛采用高压静电喷漆和电泳涂漆，尤其是采用静电粉末涂漆工艺，便于喷漆过程自动化，同时，可以提高漆面颜色一致性，厚度均匀、不污染环境，使工作条件得到改善。在电镀方面，国外有些厂家已广泛采用复合式电镀工艺，镀层而且防护性好。电镀已实行自动化。

电器产品的装配，目前国内有的低压电器厂家已采用流水线装配、微机监测、大大的提高了生产率，但相当部分电器产品由于零部件的制造质量差，故装配效率较低。国内的每一道工序都有专用的夹具，并辅以各种气动及电动的专用机和工具，这即保证装配的质量，又提高了生产效率。

总之，目前电器制造业正朝着高效率、高质量、智能化、全自动化的方向发展。

1.2 CJ20系列接触器结构和性能指标

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

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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，外形安装尺寸较老产品大大缩小。

1.3 主要研究内容和思路

本次设计的主要内容是对CJ20-63交流接触器进行工艺分析及工装，零件主要包括线圈、磁轭、触头、接线座、接触板，对这些部分要进行结构分析，工艺选择和质量测量。除此外，还有一个大的设计部分就是设计接触板弯曲模，这是本子设计的核心内容，也是难度所在。所以对产品要有一定的认识之后才可以完成本次的设计。

要完成本次毕业设计，首先要对产品的结构和零件有一定的了解，要知道其内部结构、性能、工作原理和工作方式，再对实物产品进行解析，结合部件图纸加深对部件结构的印象。做到对产品相当的熟悉才能做好本次的设计。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 第2章 主要零件工艺分析

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、寿命也可靠性高。其性能指标、功能都将影响低压配电系统、自动控制系统的运行水平和质量。

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。个容量等级的交流接触器均为分解成几个组件的积木式结构，即有零件组装成组件再有组件组装成产品。

2.1线圈结构分析、工艺设计、质量检验方法及设备

各种电器的电磁系统都离不开线圈，线圈是用导电材料绕制而成，是用来产生磁势的电磁机构的核心部件。线圈的作用是将电能转换成磁能，在电磁力的作用下，电器完成预定的机械动作，或完成电量变换或信号传递等功能。线圈的设计、制造工艺水平直接影响电器的性能指标和电器的可靠工作。

2.1.1线圈的结构分析

按电气参数性质，分为电压线圈和电流线圈。电压线圈使用时于电源并联，承受电源电压，所以它具有导线细、匝数多、绝缘水平要求高的特点；电流线圈使用时与负载串联，负载电流通过线圈导线，它具有导线粗、匝数少的特点。

按有无骨架，分为有骨架线圈和无骨架线圈。有骨架线圈是将导线直接绕在骨架上，线圈大多数是塑料压制而成，也有用塑料层压板制成。个别情况也有用金属制成的线圈，这种骨架线圈对线圈导线有保护作用，散热情况也好，多用于直流电磁铁。无骨架线圈是将导线绕在垫有绝缘衬垫，即内层绝缘的模子上，绕完后取下再包扎外层绝缘，并将引出线固定好。

按结构工艺特点，分为电磁线圈和大电流线圈。所谓电磁线圈是用电磁线绕制而成，它包括了电压线圈和一部分电流较小的电流线圈。大电流线圈是用较粗的裸铜线绕制而成。

按绕组的数量，可分为单绕组线圈和多绕组线圈。

线圈结构主要是线圈骨架、绕线、垫圈、螺母、螺钉、固定板等。CJ20-63交流接触器采用热固性塑料骨架，热固性塑料骨架具有机械强度好、耐热性好，单容易破碎。

线圈的绕线采用聚酯漆包圆铜线，聚酯漆薄膜具有耐热性好的性能，用做线圈层间

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CJ20—63交流接触器装配线设计 绝缘、包扎等作用耐热等级浸漆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。

2.1.2线圈的结构工艺性

线圈的工艺设计主要包括线圈的绕制和线圈的绝缘浸漆处理

2.1.2.1线圈绕制的工艺

线圈的绕制工艺设计主要有线圈绕制的工艺原则、导线焊接、线圈绕制工艺过程和线圈绕制设备的设计和选用。

线圈的形状和股价的选择

主要取决于电磁铁铁芯的结构和形状，交流电磁系统由于铁芯由叠片铆压而成为矩形截面，故其线圈形状及其骨架为矩形。此处采用方形线圈，其特点是匝数多、线径较细。采用有骨架形式（对称的组合式骨架）。

1. 排线方式

产品的线圈所用的导线采用聚酯漆包圆铜线（QZ），线径0.360mm。采用全自动绕线机进行绕制。

2. 层间绝缘及浸漆处理

用普通的漆包线绕制的线圈，一般要加层绝缘或进行浸漆处理，此处需要处理。 3. 绕线速度

绕线速度的选择应根据线径的粗细而定。直径在0.06mm一下的漆包线，一般控制在8000-10000r/min。

4. 引出线的形式

线圈导线粗细适中时，可以直接引出；导线细时，要焊接专门的引出线引出，以防断线。线圈的引出线分为软引出线和硬引出线。采用软引出线形式，软引出线引出的线端应固定，否则会松动。长期松动会使引出线根部断裂，最好是将引出线导电片固定在塑料骨架上。

5. 外层包扎

是否进行外层包扎，取决于电器的结构及运行条件的要求，采用一层薄的绝缘膜包扎，最好用有自粘性的塑料薄膜进行包扎。

6. 设备选择

导线较细，匝数较多的线圈，宜选用速度较高的数量显示自动或半自动绕线机。线

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CJ20—63交流接触器装配线设计 圈绕制设备有：半自动绕线机、数显半自动绕线机、车床式绕线机、环形绕线机等。此处选用全自动绕线机。

2.1.2.2 线圈的绝缘浸漆处理工艺

线圈绕制完后，大部分低压电器线圈，要进行浸漆处理。把充满气体的空隙完全由漆或胶所代替，线圈形成一个整体，就能提高线圈的机械性能和电器绝缘性能，也增强了它的抗化学腐蚀性能。

经过浸漆的线圈，具有以下几个优点：

1． 提高了电器绝缘性能。经过浸漆后，是空隙充满漆，也使绝缘材料密实。一般经过浸漆后的有机纤维绝缘材料，绝缘强度可以提高约8-10倍。

2． 提高了耐潮性能。经过浸渍后的线圈，如果浸渍的是无溶剂漆，可以排除空气，根绝了吸收潮气的条件；如果浸的是有机溶剂漆，也可以提高防潮性能。

3． 增加了耐热性能好提高了导热率。经过浸漆，耐热性能显著提高；也由于空隙中充满了漆，改善了热的传导性能。

4． 增加了机械强度和防止匝间短路。由于浸渍后的线圈层匝间都牢固的结合成一个整体，更能经受住机械振动和电动力的作用，也不致由此引起匝间摩擦而造成短路。

5． 提高了化学稳定性。进过浸漆后的线圈，耐化学腐蚀的能力有了很大的提高，也由于表面光滑，可以减少尘埃的堆积和吸收潮气。

线圈浸渍时常用的绝缘漆见《电器工艺与工装》表5-1，表面覆盖的磁漆见《电器工艺与工装》表7-9。

线圈的绝缘浸漆处理工艺设计主要有线圈浸漆用绝缘漆的选用、浸漆工艺过程（含预烘、浸漆、烘干和防霉处理四个过程）等设计。

1. 预烘的目的就是把绝缘和空气中的潮气除去。去潮的本质就是将水分蒸发出去，因此，为缩短预烘时间，可以将温度稍微提高，但是温度过高将会降低绝缘材料的寿命。本次技术要求为B级绝缘，其预烘最高温度不应超过150℃。

预烘都放在烘箱内加热干燥，烘箱有以下几种：

1） 空气自然循环烘箱 可采用蒸气加热或电加热的方法。它的缺点就是箱内温度不均匀，但设备简单。

2） 强迫空气循环烘箱 可采用蒸气加热或电加热的方法。它的优点在于箱内温度均匀，可及时将潮气迅速排除。

3） 真空烘箱 这种方法可以比较的彻底把线圈的潮气除掉，而且可以在较低的温度下进行，可以减少有机绝缘材料的热损伤。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2. 浸漆的方式有：热浸法、加压浸漆和真空加压浸漆法。

1） 热浸法 当预烘后的线圈温度降低至60—80℃时，趁热沉入漆液内，使漆液高出约100mm左右，漆液渗入线圈，并将线圈内气体排除，直到停止冒出气泡时，即可以取出。为提高浸漆质量，可以采用多次浸漆法，漆的黏度应当逐次提高。

2） 加压浸漆 它比热浸法时间短，质量高，由于增加了漆的渗透能力，浸的较透。 3） 真空压力浸漆 它的主要优点是，浸渍质量高，容易浸透，可以使线圈的吸潮能力降低至最小限度。

3． 烘干 在烘干的过程中不仅有物理过程，同时还有化学反应过程。干燥实际上可以分为两个过程，第一阶段是溶剂的挥发，第二阶段是漆膜的氧化聚缩的过程。

2.1.3 线圈的质量检测方法和设备

2.1.3.1 外观和外形尺寸检测

用观察的方法进行外观检测，一般用长度计量器进行外形尺寸的检验。二者均符合相应的标准要求。

2.1.3.2 电阻值的测试

电器线圈的电阻，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。

2.1.3.3 短路测试

判断线圈是否有匝间短路，通常采用短路测试仪测试。当被测试线圈套入振荡线圈的铁心中，如果被测线圈有匝间短路，就有感应电流产生，它对振荡线圈发生互感作用，使振荡回路中电流发生变化，变化电流经电容器反馈到放大器的基极，经放大器放大的电流经过微安表中指示表针而反映出来。否则，反之。若线圈受潮后，需烘干后再检测，确保检测的正确性。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2.1.3.4 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： 1． 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”。线路图如图2-1所示：

图2-1 电势比较法线路图 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。 2． 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2-2所示： 振荡器 图2-2 磁压法原理图 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。

2.1.3.5 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

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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。

预热：将铁心放入烘箱内预热至60∽100℃，保温10∽20min，以去处铁心中残留的水气，保证涂胶时流淌均匀。

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。

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0.5∽1h固化干燥。

2. 室温硅橡胶粘接：

准备：与高温环氧树脂粘接法相同。

固化：室温下经15∽180min后即可固化。视所用胶的种类而异。

选用第二种方法，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。

2.2.3.4 极面加工

磁轭极面的平面度是衡量磁轭质量的一个重要的指标。极面不平不仅使产品吸合时噪声过大，还将导致磁轭吸合的极面接触不良、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。为了保证正常吸合与释放，通常要求极面粗糙度为1.6，根据图纸要求，本次设计的极面粗糙度为3.2,。极面平面度不大于0.015mm。中柱去磁气隙低于两侧边柱极面0.10-0.15mm。

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。

2.2.3.5 清洗

清洗的目的：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，改善铁心的清洁状况，降低铁损，并使添加抗磨油路畅通。

清洗工艺常采用气相清洗、超声气相清洗、喷淋清洗。

2.2.3.6 极面强化工艺

1. 铁芯渗抗磨油：抗磨油并非一般的防锈油。同时，要采取适当的工艺方法使抗磨油自然浸润与叠片间，并借毛细作用使油在极面形成一层油膜，且能源源不断渗入补充，

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CJ20—63交流接触器装配线设计 使极面始终附有油膜。它能起到防锈，缓冲后降低噪声。

添加抗磨油的工艺有冲片滴油和磁轭滴油两种方法。

1)冲片滴油：以喷口直径为2mm的滴油器将抗磨油滴在硅钢带上。在进给装置与模具之间装有毛毡刷平器，用以使油膜均匀分布。滴油量控制在每30mm一滴。

2)磁轭滴油；用滴油器将油滴在清洗后的磁轭背面。滴油量亦控制在每30mm一滴，自然浸润24h。如极面已出现油膜，表明磁轭已可以投入使用。 2. 渗氮处理 渗氮处理的设备：用开式气体渗碳炉改装成的气体氮碳共渗炉、制丸机和送料机。 材料：农用尿素及甲醇。 渗氮处理的工艺过程： 升 温装 炉排 气渗 氮排 气冷 却 图2-4 渗氮处理的工艺过程图 3. 喷丸处理 即是将高速弹丸喷射到磁轭极面，借弹丸对极面的冲击作用使极面产生一层显微几何形状、组织结构及应力状态均异于磁轭基体的硬化层，以提高极面的硬度和它对塑性变形的抵抗力。 2.2.4 质量检测方法及设备

2.2.4.1 质量标准 叠片式铁心加工质量标准有9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。 2.2.4.2 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。 2.2.4.3 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。试验装置示意图如图2-5所示：

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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GB2806——81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。

1-PST-1 声级计 2-被测工件 3-CD-1 传感器 4-GZ-1 测震仪

图2.5 噪声值与振动同步测试示意图

2.2.4.4 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40∽180μm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。

1-压力表 2-千分表 3-铁心 图2-6 铆紧程序测量仪示意图

2.2.4.5 去磁气隙的检测

测量装置如图2-7所示：

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CJ20—63交流接触器装配线设计 图2-7 去磁气隙测量示意图 2.3 触头的工艺分析 触头是由静触头和动触头形成的机械式的可动接触，是有触点电器的主要特征，它对电器的整体结构和尺寸有着决定性的影响，各类电器的关键性能，如断路器的分断能力、控制电器的电寿命等指标，都取决于出点工作的性能和质量。

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。

触头和导电零件的连接方式主要有三种：铆接、钎焊和接触焊三种工艺。 铆接工艺适用于尺寸小和材料塑性好的触头。这种工艺的优点是不需要加热与触头连接的弹簧片、触桥和其他导电零件，这类零件不会因退火是材料的机械性能改变。

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。

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。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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。钎焊的材料包括焊料和焊剂。

目前我国电器厂常用的有两种钎焊的方法焊接触头，一种是火焰钎焊，另一种是电阻钎焊。

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。

2.3.1 焊料和焊剂

2.3.1.1 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50～60℃以上，并高于最高工作温度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 。

2.3.1.2 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；

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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。

2.3.2 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。

2.3.2.1 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

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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：

I2Rt?Qa?Qb

式中 Ｉ——同过工件的电流，单位为Ａ； Ｒ——电极间的电阻，单位为Ω；

t——焊接的时间，单位为Ｓ；

Qa——加热工件和熔化焊料的有效热量，单位为Ｊ；

Qb——损失掉的热量，单位为Ｊ；

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。

2.3.2.2 电阻钎焊是的主要工艺因素

焊接电流、电极压力和焊接时间是电阻钎焊的主要的工艺因素

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

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CJ20—63交流接触器装配线设计 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。

此处宜选用电阻钎焊。

2.4 表面处理即表面镀层

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。

防腐蚀主要是防止零件在使用条件下保护基本金属免受腐蚀；装饰外观，出保护基本金属外，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；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；电性能，根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层好化学处理防护层。

根据产品的使用特点、寿命、环境以及防护层与防护工艺的特性，选择合适的防护层，可有效地控制金属材料的腐蚀。然而，如果所选择的防护层或防护工艺不当，不仅不能有效地控制材料的腐蚀，还有可能加速金属材料的腐蚀。

2.4.1 选择镀层必须考虑的因素

1.零件的材料、热处理的状态、结构、配合公差、加工方法、表面粗糙度和形位公差。

2.零件的储存和使用条件。 3.镀层与接触件相互接触电化偶。 4.镀层的特性和应用范围。 5.镀层的使用目的和要求。

6.带有螺丝连接、压合、搭接、铆接、点焊、单面焊等组件，因存在缝隙，原则上不允许在溶液中镀覆。

2.4.2 电镀银工艺

银镀层为银白色，经浸亮钝化的银镀层为光亮的稍带浅黄色调的银白色。 银镀层有很高的导电性、反光性（反射率达95%）、导热性和化学性能稳定性，有良好的弹性和焊接性，可防咬死和油氧化物的腐蚀。银的标准电位为+0.8V，对钢、铜均为阴极性镀层。它在碱中的化学稳定性高，但在含硫、氨和卤化物的介质中耐蚀性差。在大气中受硫化物的作用而变色将降低其反射性和钎焊性能，但在一般频率下对导电性

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CJ20—63交流接触器装配线设计 影响不大。为防止银镀层在大气中受硫化物的作用而变色失去功能，通常在镀银后进行防变色处理。对电气性能要求高、而又与绝缘材料直接接触的零件，在高电压和潮湿气氛环境中，银可以迁移穿过绝缘层而引起电器短路，在设计电器产品时尤应重视这一特性。没有镍底层的镀银铜合金零件，或以铜为底镀层的其他镀银金属零件，不能在148℃以上温度条件下，铜基体-银镀层或铜镀层-银镀层界面上，能生成具有脆性的银和铜的低共熔扩散产物，影响银镀层与基体的结合力。

银镀层的使用范围：

1， 提高零件导电性、稳定接触电阻和要求高度反射率的零件； 2． 要求插拔、耐磨性能的零件； 3， 高频率导电的零件； 4． 要求减摩擦的零件。 下列情况不允许使用银镀层： 1． 与橡胶接触的零件；

2． 工作温度超过148℃的没有镍底层的铜合金或以铜为底层的镀银钢件。 镀银的过程包括镀银前处理，镀银后处理。

银的电位都比铜、铁的标准电位正，因此，当钢铁件、铜及铜合金件进入镀银溶液时，在镀层表面产生接触银层，踏影响了镀层结合力，而且镀件接触镀银溶液过程中，铜和铁离子还会污染镀液。因此，零件进入镀银槽之前，除按常规进行除油、酸洗外，还必须进行特殊镀前处理。常用的方法是汞齐化、浸银和预镀银。镀银零件受到臭氧和紫外线、硫化物、卤化物等大气作用时，银层表面易变色，严重影响外观色泽和反射性能，降低了导电性和可焊性，影响产品电气性能和可靠性。所以镀银后要进行防银变色处理。防银变色一般常用工艺都是先按照普通方法镀出银层，然后才在银层上进行各种防变色处理。

根据工艺要求静触头镀银8微米符合JB2836-80。

2.5 接线座的工艺分析

接线座是一个部分，它的工艺分析属于塑料成型工艺分析。塑料成型很多种方法，有压制成型、注射成型、压注成型、挤出成型、气动与液压成型、泡沫塑料成型等。

塑料按照合成树脂的分子结构及其特征分为热固性塑料和热塑性塑料。热固性塑料又称为不可逆塑料。此处选用的是氨基压塑料4220，是属于热固性塑料。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2.5.1 压制成型工艺过程

加热模具 预热嵌件 秤 料 塑料预热 安装嵌件 装 料 闭 模 放 气 固 化 开模并取出塑料 清理模具 检 验 整 形 图2.8 压制成型工艺流程

2.5.2 压制成型的工艺参数

压制成型的工艺参数主要是指压制成型压力、压制成型温度和压制时间。此三个工艺参数又称为塑料压制工艺的三要素，它们对保证塑件的质量起着重要作用。

2.5.2.1 压制成型温度

压制成型温度是指压制成型时所需要的模具温度。它是使热固性塑料流动、充模、并最后固化成型的主要影响因素。该温度应按塑料品种、制件形状和大小进行选择。正确的成型温度可以加速塑料的硬化速度，降低成型压力和减少成型时间。温度过高，易导致塑料过早的或局部胶化。使制件缺粉，不能成型，外观粗糙，收缩率大，制件的物理性能及其它各种性能均降低。温度过低，则流动性差，不易成型，机械强度低，容易损坏模具，尤其易造成嵌件弯曲变形和折断，零件废品率高。

经查 《电器工艺与工装》表4—1可得本塑料制件的成型温度155±5℃。此处取145℃。

2.5.2.2 压制成型压力

成型压力是当模具闭合后，对上模所施加的必需压力。加压的目的是使受热后的塑料增大流动性，易于填满整个型腔，并使制件密度增大，力学强度提高，保证尺寸精度。但是过高的成型压力会加速设备和模具的磨损，并能导致脱模困难。其制件不仅毛刺增多，同时脆性增大，韧性下降。相反压力不足，易使制件产生疏松、缺料、起泡、强度下降等现象。

成型压力可按下式计算：

F=pAn 式中 F——压制时所需总压力（N）； p——单位面积所需的成型压力（MPa）；

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CJ20—63交流接触器装配线设计 A——单个腔型在受压力方向垂直投影面积（mm2）； n——型腔数量；

成型时间是指闭模后，从压力加到成型压力开始塑料流动性较低时，应适当增加压力0.5~1倍；塑料制件高度超过25mm时，每增高10mm，表压力增加2MPa，压注模所需压力，一般比压模要高1~1.5倍。

经查 《电器制造技术手册》表9—11可得本塑料制件的单位面积所需的成型压力是p=30±5MPa。从零件图可知本塑料制件单个腔型在受压力方向垂直投影面积A=33*64=2112mm2，一次压制次塑料制件时，取型腔数量n=4，压力系数k值取为1。因此，根据公式即得总成型压力:

F=pAn=30*2112*4=253440N

2.5.2.3 压制时间

压制成型时间是指物料在模内加到成型压力后到制件出模时所需要的时间。成型时间与塑料的种类、塑料形状、压制成型工艺条件及操作步骤等有关。成型温度升高，塑料固化速度加快，所需压制时间减少，压制成型压力对模压时间的影响虽不及模压温度那么明显，但随压力增大，压制时间也略有减少。由于预热减少了塑料充模和开模时间，所以压制时间比不预热要短通常压制时间与塑料的厚度成正比。

压制时间的长短对塑料件的性能影响很大，压制时间太短，树脂固化不完全，塑料件的物理性能和力学性能差，外观无光泽，脱模后易于出现翘曲、变形等现象。压制时间过长，制件易于老化，不仅影响其力学和物理性能，而且也影响劳动生产率。因此，为了缩短压制时间和提高制件质量，一般可将塑料厚料进行预热处理，预热温度控制在100-120℃之间。

压制时间可以按下式计算； T=t*d

其中 T——压制成型时间 单位min

t——成型每mm所需时间 单位min/mm d——最大厚度 单位mm

原则上是以制件最厚的部分乘以所用塑料单位时间即可。经查《电器工艺与工装》表4-1 可得到本塑料制件的单位时间是0.7~1.0min/mm，具体的单位成型时间取0.8min/mm。从零件图上可知本塑料制件最厚的部分的壁厚是4mm，根据公式即可得到成型时间为3.2min。 2.5.2.4 技术要求

1． 符合技术条件TK0.587.005

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2． 其余圆角R1

3． A1、A2按图示位置，A用5号字体，下标1、2均用4号字体字凸均为0.3。

2.6 底座工艺分析

根据规定的技术要求，将零件组合成组件和部件，并进一步将零件、组件和部件组合成产品的过程称为装配。把零件装配成部件的过程为部件装配；把部件和零件装配成最终产品的过程称为装配。装配是电器制造过程的最后一个阶段。

底座是交流接触器的一个部件，它的共育分析属于电器的部件装配工艺分析。

2.6.1 底座的装配

1. 按图纸在底座上面找到对应的位置装上接线座，并用铆钉铆紧。

2. 将底座平放在一个平面上面，将四个定位件按照图纸放入各自的位置并在两侧位置放置缓冲件。

3. 装磁轭

1) 将两个分磁环分别装在磁轭上面 2) 将装配好的磁轭放入底座按图放好

3) 将两块压板分别穿过下铁芯的定位孔中，并用铆钉铆紧磁轭 4) 将绝缘垫放在磁轭凹槽部分

4. 将线圈触头穿过接线座的A1、A2孔中，在将线圈装在下铁芯上，并用铆钉将两个辅助触头铆紧。

2.6.2 装配底座时所需注意事项

将两块压板分别卡在磁轭的转弯的地方，方便卡住，装线圈时要注意光滑的一面朝上，先把两个线圈触头放入接线座，在沿磁轭方向放下线圈各个螺钉在拧紧前都要装上两个各自使用的垫圈并拧紧，以保证不松动。

2.7 接触板工艺设计

接触板的工艺流程是；选材及板材剪裁——冲裁——弯曲——挤凸台——化学酸洗。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2.7.1 选材及板材剪裁

材料的型号；黄铜

材料毛坯的规格； 4*600*1200

板材剪裁是板材冲压的第一道工序。由于产品批量的不同，所剪毛坯料的几何形状和尺寸的差异，剪裁工作应采用不同剪床来完成。由于板材剪裁的设备有平刃剪床、滚剪机和振动剪床。

2.7.2 冲裁工艺

冲裁件的工件的工艺性是指该工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命长，产品质量稳定，操作简单等。影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、尺寸精度要求和材料性能等。

冲裁件的形状和尺寸要求：

1． 冲裁件的形状尽可能对称、简单和便于实现无废料或少废料排样。

2． 冲裁件的外形或内孔应避免尖锐的倾角，在各直线或曲线的连接处应有适当的圆角。

3． 冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离不宜过小。

4．在弯曲件或拉伸件上冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离。

2.7.3 冲裁力的计算 采用平刃凸模和凹模冲裁时，其冲裁力的计算公式为： P=KLtτ≈Ltσb=438.05*4*350=613263 N

式中 P——平刃口冲裁力，单位为 N； L——冲裁件轮廓线长度，438.05mm； t——材料厚度，4mm；

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CJ20—63交流接触器装配线设计 σb——材料抗拉强度，350Mpa； K——安全系数，一般取1.3。

2.7.4 卸料力、推件力、顶件力

影响这些了的因素很多，如材料性能、厚度、工件形状等，要从理论上准确的确定较困难，所以一般用下列经验公式计算：

Px=KxP=0.03*613263=18397.89N； Pt=Kt*P*n=0.045*613263*3=82790.5 N; Pd=KdP=0.05*613263=30663.15 N

式中 Px、Pt、Pd——分别为卸料力、推件力、顶件力，单位为 N；

Kx、Kt、Kd——分别是卸料力、推件力、顶件力系数 查《电器工艺与工装》表15-8 得Kx=0.03~0.04、Kt=0.045、Kd=0.05；

P——冲裁力，单位为 N；

n——梗塞早凹模内的工件数，n=h/t，单位为mm。

2.7.5 排样、搭边

排样是指冲裁件在条料上不知方法。排样是否合理将直接影响到材料的利用率。 排样分有废料排样和少无废料排样两类，其常见的排样方法见《电器工艺与工装》表15-9。

无少废料的排样的缺点是工件质量较差，模具寿命不高，但是这两类排样可以节省材料。此处选用有废料排样。

排样时，工件之间，以及工件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件，搭边哈可以保持条料有一定的刚度，便于送料。

搭边是废料，所以不能太大，应尽量减少，但过于小的搭边容易挤进凹模，增加刃部磨损，影响模具寿命。冲裁时的最小搭边值可以查《电器工艺与工装》表15-10。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2.7.6 排样图

矩形件变长L=145mm＞50mm。工作件搭边a1=4.0mm，a=4.5mm。查《电器工艺与工装》表15-10。

2.7.3 弯曲

弯曲是利用压力将金属板料、管料、棒料或型材弯成一定曲率、一定角度和形状的变形工序。常见的弯曲件有V型、U性和其他形状的弯曲件。弯曲成形即可以利用模具在压力机上进行，也可以在其他专用设备上如弯板机、弯管机或滚弯机上进行、。这些弯曲方法尽管采用的工具和设备不同但弯曲时的弯曲规律是一样的。

2.7.3.1 应变中性层的位置

弯曲件应变中性层的位置用其曲率半径ρ表示，其值与弯曲形变程度有关。

2.7.3.2 最小弯曲半径

弯曲时，弯曲半径愈小，板料外表面纤维伸长变形程度愈大，如果弯曲半径太大，则板料的外表面纤维变形将超过材料的最大许可变形而产生裂纹。因此，在保证板料外表面纤维布发生破坏的条件下，共建能够弯成的内表面的最小圆角半径称为最小弯曲半径。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 虽然目前已经有很多研究结果和资料都给出了最小弯曲半径的近似理论计算方法和公式，但是，由于诸多因素的综合影响十分复杂，所以在生产中主要参考经验数据来确定。

2.7.3.3弯曲件的回弹

板料弯曲变形和其他塑性变形一样，在外载荷的作用下，毛坯产生的变形由塑性变形和弹性变形两部分组成，当外载荷去除后，毛坯的塑性变形保留下来，而弹性变形会立即恢复，使弯曲件的弯曲角度和弯曲半径发生改变，而与模具尺寸不一致，这种现象被称为弯曲件的回弹，或称为弹复。

回弹的程度以回弹角Δα=α0-α 式中 α0——零件的角度 α ——凸模的角度 1 影响回弹的因素 1） 材料的机械性能 2） 相对弯曲半径 3） 弯曲件形状

4） 弯曲方式（无底凹模内弯曲，回弹较大；有底凹模内弯曲，回弹较小） 5） 弯曲毛坯表面和模具表面的摩擦 2 减小回弹的措施 1） 在工件设计上采取措施 2） 在工艺上采取措施 3） 在模具设计上采取措施

（1） 对于塑性好较的材料，可以在凸模或凹模上作出补偿角，并利用减小凹凸模间隙的方法减小回弹。

（2） 对 t＞0.8mm 的软材料，可把弯曲凸模做成凸起以便于对变形区进行整形来减小回弹。

（3） 对于U型弯曲件，可将制件底部预先压出反向凸起的弧度，当制件从弯曲模中取出后，由于弧面部分回弹伸直而使两侧产生负回弹、从而补偿了圆角部分的正回弹。

（4） 对弯曲件的端部加压，由于改变了应力状态，而减小了回弹。

（5） 采用橡胶及聚氨酯软凹模代替金属的刚性凹模。由于橡胶放在封闭的离框内，能均匀的各向传递压力，是弯曲件紧密的与凸模工作面贴合，制件处于三向压力状态，是回弹减小。

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CJ20—63交流接触器装配线设计 （6） 采用拉弯工艺。

根据给定的零件的形状，此处应采用U型弯曲模进行弯曲。

2.8挤凸台

整套模具主要由上模及下模两部分组成，工作零件主要为冷挤凸模 3、压凸上模 4 及压凸下模 5、冷挤凹模 6 等。其中上模部分由压凸上模4压入冷挤凸模3 后再与上固定板2成过盈配合，然后中间安放上垫板1与上模板联结而成，下模部分由压凸下模5压入冷挤凹模6后再与下固定板7成过盈配合，然后中间安放下垫板8与下模板联结组成。

图2.9 凸台示意图

1上垫板 2上固定板 3冷挤凸模 4压凸上模 5压凸下模 6冷挤凹模 7下固定板 8下垫板

图2.10 压凸—冷挤复合模结构简图

尽管压凸—冷挤复合模与压凸台模的工作过程基本一致，但由于在冲压工艺以及模具结构设计上有针对性的采取了措施，从而使其成形与原冲裁的性质完全不同。 在凸台成形阶段，由于压凸台的主要工作部件采用了小圆角刃口，从而增强了对被冲材料的径向压应力，提高了金属塑性，起到了抑制裂纹产生的作用，在压凸台过程中材料被均匀地挤入冷挤凹模 6 洞口，材料纤维被拉长，并由凹模的光滑表面压平，形

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CJ20—63交流接触器装配线设计 成了较光滑的断面，同时小冲裁间隙的采用，又加强了冲裁变形区的静水压，使挤压作用加大，拉伸、断裂作用减小，工件剪切面上的剪裂带大大减小，同时圆角对剪切面的压平作用，使工件断面质量得到进一步地提高，这种压凸台的形式实质上是一种冲裁—挤光复合工序的加工；在压痕及凸台复合成形阶段，冷挤凸模3通过压痕时的径向挤压力作用促使其下部的材料向模腔内流动，从而达到利用模具在压力机上对模腔内的金属坯料施加相当大的压力，使其在三向受压的应力状态下产生塑性变形，保证变形后的材料组织致密并冷作硬化，使纤维组织沿凸台轮廓分布，形成连续的纤维流向，这样材料的强度便得到较大的提高，避免原凸台成形中对金属内部纤维的破坏。

2.9化学酸洗

为了处理表面，去除变色和重新恢复耐腐蚀性能，现在有许多后部处理和手段。在这里应当区别化学方法和机械方法。化学方法有：酸洗(通过浸没，用酸洗膏或喷雾)，辅助钝化(酸洗后)和电解抛光。机械方法有：喷砂清理，用玻璃或陶瓷微粒喷丸清理，湮没，刷洗和抛光。虽然所有的方法都能产生焊缝的接缝，没有一种机械后部处理会提供适合苛刻用途的腐蚀性能。使用化学方法去除表面的氧化物和其他污染物，同时用机械方法有可能擦去以前被清除的材料、抛光材料或湮没材料造成的污染。所有各种污染尤其是外来铁颗粒都可能成为腐蚀的来源，特别是在潮湿环境中。因此，机械清理表面最好应当在干燥条件下进行正规清理。酸洗之后，为了去除所有的污染物和酸洗残留物，用水进行适当的冲洗非常重要。最终冲洗应当软化水进行，以避免钙色斑和污染物嵌入不断增加的氧化层中，氧化层是建立钝化层所必不可少的。此外，由于使用化学方法(酸洗和电解抛光)而提高了耐腐蚀性，因此铁在酸洗液和电解液中必其他金属溶解得快，根据这一点使表面富集铬，变得更有惰性。因此，酸洗和电解抛光这些化学方法是唯一能够在焊缝和其他表面损伤处重新恢复的耐腐蚀性的后部处理方法，这些表面损伤在焊接之前出现。这实际上与的种类无关，通过浸没在槽中酸洗或使用酸洗膏或喷雾的方法之间的效果没有什么不同

2.10 接触板弯曲模的设计

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CJ20—63交流接触器装配线设计 2.10.1 图纸资料 本次要求设计的是一个接触板的弯曲模，图纸数据如下 r/t=0.125 查《电器工艺与工装》表16-1，得 k=0.2 弯曲件应变中性层半径 ρ=r+kt=0.5+0.2*4=1.3mm 有圆角半径的弯曲L=∑Lz+∑Lw=5.6+127.1=132.7 ∑Lz=83-4.5+44-4.5+18.1-2*4.5=127.1mm Lw=α*3.14/180°（r+kt）=2.8mm ∑Lw=2*2.8=5.6mm

2.10.2 弯曲力的计算

1． U型件的最大弯曲力为；

式中 ——最大自由弯曲力，单位为 N；

——材料强度极限，单位为Mpa（取350Mpa）； k ——安全系数，一般取 k=1.3； b ——弯曲件宽度，b=18mm； t ——弯曲件材料厚度，t=4mm； r ——弯曲件内弯曲半径，r=0.5mm. 2． 弯曲件的校正弯曲力为；

式中 ——校正弯曲力，单位为 N；

A ——弯曲件校正部分投影面积，A=18*18.1

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CJ20—63交流接触器装配线设计 P ——单位校正力，查《电器工艺与工装》表16-5得 85P/Mpa. 3． 弯曲件的顶件力和压料力

顶件力和压料力Pd值一般可按自由弯曲力的30％~60％，即 Pd=（0.3~0.6）Pf

对于校正弯曲，因校正压力比压料力及顶件了大的多，故顶件力Pd可以忽略不计。 4. 压力机的选用

压力机的选用是制定冲压工艺方案中的一项重要内容。压力机类型选择重要从工序性质、制件的大小和材料厚度以及生产率的要求等方面考虑。此处选用单柱固定台压机。型号为J11-3。其技术规格如下：

公称压力：30KN t=3 滑块行程：0-40mm 滑块行程次数：110次/min 闭合高度调节量：30mm 垫板厚度：20mm

2.10.3 凹、凸模宽度尺寸的计算

凹、凸模的宽度尺寸计算因制件尺寸的标注方式不同而不同。此处采用标注外形尺寸的弯曲件来计算。

H=83mm b=Lz=132.7mm b<2H t-4mm

间隙系数 C=0.05mm （查《使用冲压模具设计手册》表4-25得） 单边间隙 Z=t+C*tmin=4+0.05*4=4.2mm 凹模尺寸制件为双向公差

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CJ20—63交流接触器装配线设计

δp=0.015mm δd=0.021mm 查《互换性与技术测量基础》表1.4 取IT7级精度。 式中 Bp、Bd——分别为凸、凹模宽度尺寸 mm; Z ———— 单边间隙，单位为 mm； Lz———— 弯曲件的基本尺寸，单位 mm； Δ————弯曲件的尺寸偏差，Δ=0.165mm;

δp、δd——分别为凸、凹模的制造公差，采用IT7~IT9级精度

2.10.4 凸、凹模圆角半径与凹模深度

弯曲模凸模的圆角的半径一般取制件内侧的弯曲半径，即 rp=r=0.5mm.

凹模圆角半径 Rd一般不要小于3，以免弯曲时材料表面出现划痕、凹模两边的圆角半径应一致，查《电器工艺与工装》表16-7得半径为15mm.

凹模深度l要适当，深度过小，则毛坯两端自由部分太多、回弹大、不平直。若深度过大，则凹模加大，耗费模具钢多，而且压力机也要较大的行程。查《电器工艺与工装》表16-7得 值为40mm。

2.10.5 定位板

定位板的形式选择如图所示。定位板销头高度查《适用冲压模具设计手册》表4-40 取4mm。

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CJ20—63交流接触器装配线设计

第3章 参考文献

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[19] Cher W .A Method to Achieve Areless Interruptions in Mechanical[A].Proceedings of 47th Relay conference[C].

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CJ20—63交流接触器装配线设计 第4章 小结与致谢

大学四年的时光匆匆而过，现在回想起来，感觉所学甚少，对于本学期的毕业设计，前期在没有老师的指导下根本不知道该从何动手，幸亏有李老师的悉心指导，才让我们在前期有些眉目。

作为毕业课程设计是为了检验所学知识的多寡，掌握知识的程度 ，巩固所学知识，查漏补缺，使自己所修电器专业的知识更加的牢固，完善，丰富。把所学的相对分散的知识点进行一次系统的大综合，在所学的知识的基础上，加强对理论知识的理解深度，用理论联系实际，把理论知识演练成实际操作，从而提高自身独立的知识运用能力，为未来的工作做好准备，打好基础。

我本次的设计内容是CJ20-63交流接触器的工艺与工装的设计，为了本次毕业设计，我们在前两个月时间内查阅了大量的相关书籍，并且从李老师处拿的原件回来自己拆卸，结合李老师给我们的整体、部分结构原理图，深入的了解了此交流接触器的构造，做到心中有数。做了充分的前期准备后，我们开始着手设计。

首先是画图，因为CAD软件好久没用，我们的图画了很长一段时间，当然熟悉了之后我们后面的速度还是很快提高，而且所画的图基本满足要求。

然后是工艺部分的分析，主要包括线圈结构、磁軛结构、桥形触头组件的结构、塑料件的分析，工艺设计，质量检测及设备等。

最后是弯曲模的设计，这部分是我们本次设计的最难的部分，也是最重要的部分我们首先对这部分进行了工艺分析，绘制成草图，然后进行计算，最后绘制成精确图纸。

在本次设计中，我们遇到了很多问题，初期有好多的错误，包括内容、计算、图纸等等方面的问题，李老师仔细的阅读了之后，都给我们一 一指出，并教我们怎么去修改。这样有李老师的悉心的指导很好的弥补了我知识上的一些缺陷，同时也离不开同学们的无私帮助和支持，使我的毕业设计能顺利的完成。同时也使我大学的学习，收获得更多，也使我的知识结构更加完善。

借此机会再一次非常感谢李老师在毕业设计过程中给予的辛勤指导以及同学们的无私帮助，谢谢！

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CJ20—63交流接触器装配线设计 第5章 附录

5.1工程图纸

1． 接触板 1张 2． 磁轭 1张 3. 接触组 1张 4. 接线座 1张 5. 触头 1张 6. 线圈 1张 7. 弯曲模装配图 1张

8. CJ20-63型交流接触器总装配图 1张

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