机电专业毕业设计论文3TF交流接触器铁芯的加工工艺.doc

《机电专业毕业设计论文3TF交流接触器铁芯的加工工艺.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电专业毕业设计论文3TF交流接触器铁芯的加工工艺.doc（20页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、3TF交流接触器铁芯的加工工艺摘要该论文是是基于低压电器生产实况，结合所学书本，特编成3TF交流接触器铁芯的工艺报告。论文主要介绍了交流接触器的结构原理及铁芯的生产工艺。通过学习可以了解铁芯是如何被加工出来的,每一道工序都作了详细介绍，从备料/准备，加工、检验到技术要求等等。.本论文的第三章，插入了多幅照片，及表格。另外本文还附有多种技术参考资料。本论文共29页，其中包括28张图片，6副表格，2张流程图。关键词：交流接触器、铁芯、结构、工艺、工序目录摘要-2绪论-4第一章 交流接触器的概述1.1 接触器基本概念-51.2 接触器分类-51.3 接触器主要品牌-61.4 接触器的功用-7本章小结

2、-7第二部 分 3TF接触器介绍2.1 3TF接触器结构与工作原理-8 22 交流接触器的类型与表示-923交流接触器的基本参数-10 本章小结-12第三部分地 交流接触器铁芯制造工艺31 3TF铁芯简介-1332 铁芯加工的流程-1433 铁芯加工工艺3.3.1 冲片工艺工序-153.3.2 3TF48-56铁芯叠片工艺-163. 3. 3 3TF4856铁芯切断工艺规程-173.3.4 3TF4856铁芯铆压工艺规程-183.3.5 3TF52/54/56铁心的铣切工艺（铣铆钉）-193.3.6 3TF48/50铁芯压短路环工艺-203.3.7 52/54/56铁芯点焊工艺规程-213.3

3、.8 4856铁芯浇环氧工艺-223.3.9 3TF4856铁芯磨削工艺规程-25本章小结-26结束语-27谢词-28参考文献-29附件-30第一章 交流接触器的概述1.1 接触器基本概念接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。1.2 接

4、触器分类根据控制线圈的电压不同，可分为： 直流接触器 ；交流接触器。 按操作机构分为： 电磁式接触器 ；液压式接触器 ；气动式接触器 按动作方式分为：直动式接触器 ；转动式接触器交流接触器按负荷种类一般分为四类，分别记为AC1 、AC2 、AC3和AC4。一类 交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等；二类 交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止；三类 交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断；四类 交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。表1如表1所示负载类型解释例子AC 1无感或低感负载如 电阻炉AC 2绕线式感应电动机(起动, 反

5、接制动)如 滑环电动机AC 3鼠笼式感应电动机 (起动, 断开)如 鼠笼电动机AC 4鼠笼式感应电动机的起动,反接制动,反向运转及点动 这类设备有电阻炉、调温加热器等，此类负载的电流波动范围很小，按使用类别分属于AC1。选用接触器时，按接触器的约定发热电流Ith等于或大于电热设备的工作电流的1.2倍AC2负载的特点-绕线式电动机类负载下接触器的接通电流与分断电流均为2.5倍电动机的额定电流Ie 。AC3负载的特点-笼型电动机的起动电流约为6倍电动机额定电流Ie，接触器分断电流为电动机额定电流Ie。AC4负载的特点-当电动机处于点动或需反向运转、反接制动时，负载与AC3不同，其分断电流为6Ie

6、。1.3 常见接触器主要品牌在世界上,接触器很多品牌，由法国的施耐德，美国的ABB,德国的西门子，日本的富士，和三菱等等。如下图所示：1.4 主要功用：在工厂和家庭中都有着广泛的应用，特别是工厂里应用最为广泛。主要用于控制电路对高电压主电路进行控制例如：电动机开关和保护 、供热、通风和空调系统 、制冷系统 、泵和压缩机、电梯、焊接应用 、照明系统等本章小结本章主要介绍了交流接触器的概念、分类，主要品牌及功用。通过本章节的学习，我们可以大体了解交流接触器是个什么东西，它有哪些种类，都应用在哪里，主要有哪些公司生产它们等第二章 3TF接触器介绍2.1 3TF接触器结构与工作原理2.1.1. 交流接

7、触器结构交流接触器由以下四部分组成：（1）电磁机构 电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。（2）触点系统 包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。（3）灭弧装置 容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。（4）其他部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等2.1.2 接触器原理当线圈通电时,

8、静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。如下图所示：电压输入常开触点常闭触点图2-3 接触器原理图 2.2 交流接触器的型号与表示1 接触器的符号接触器的图形符号如图2-2所示，文字符号为KM。辅助触头主触头线圈 2.3交流接触器的基本参数-（1）额定电压 指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率。通常，最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、3

9、80V、660V等。（2）额定电流 接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中，额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额定电流等级为5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。（3）通断能力 可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的510倍。当然，这一数值与开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。（4）动作值 可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器

10、可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。一般规定，吸合电压不低于线圈额定电压的85，释放电压不高于线圈额定电压的70%（5）吸引线圈额定电压 接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是标于接触器外壳铭牌上，使用时应加以注意。（6）操作频率 接触器在吸合瞬间，吸引线圈需消耗比额定电流大57倍的电流，如果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的正常使用。为此，规定了接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值。（7）寿命 包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命

11、已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%20（8）线圈操作电压单独使用或者装在启动器中使用的电磁式接触器，在其额定控制电源电压US的85%-110%之间任何值应可靠的闭合，此范围的85% US，适用于下限值，110% US，适用于上限值。 接触器释放和完全断开的极限值是其额定控制电源电压US的20%-75%（交流）和10%-75%（直流）。此范围的20% US （交流）或者10% US （直流）适用于完全断开的上限值，75% US （交直流）适用于保持闭合的下限值。 闭合的极限值是在周围空气温度+40 ，线圈在100% US ，下持续通电达到稳定温升后确定的。释放的极限值是线圈电路电阻在-

12、5时确定的，此值可用在正常室温下获得的数值换算求得。 上述极限值适用于直流和规定频率的交流。（9） 接触器操作电流电气气动或气动接触器在其额定气源压力的85%和110%范围内均应可靠地闭合，在额定气源压力的75%和10%的范围内断开。持续运行的设备。接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。间断运行的设备。接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。反复短时工作的设备。接触器按116-120%算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。本章小结本章主要介绍了3TF交流接触

13、器的结构、原理，图形符号及技术参数等。重点讲述了交流接触的结构原理。通过对本章节的学习，我们可以更加深入的了解交流接触器的内部构造，工作方式及不同型号接触器的适用工作电流等。可以说学习了本章节我们就会对交流接触器有一个全面的认识。有兴趣你也可以尝试去学习更多电气应用的知识，本章只作概括性的论述。第三章 交流接触器铁芯制造工艺 3.1 3TF铁芯简介前面第二章主要介绍了一些交流接触器的结构原理，型号及使用参数等，重点讲述了3TF系列交流接触器。包括他的的结构原理，型号，及相关参数指标，。通过对上章交流接触器的结构与原理一节的学习可知：3TF铁芯是3TF系列交流接触器的核心部件，铁芯通常由线圈和衔

14、铁配合，组成接触器的核心。本章将对3TF系列铁芯的加工工艺进行详细的报告通过对器型号和相关技术参数的学习我们可知道：在什么样负载的电路中应接入什么型号多么大的的接触器，为我们学习使用及安装交流接触器一些帮助，同时，为本章学习交流接触器铁芯制作工艺作一些理论的铺垫。本章节我们将有条理的详细介绍铁芯加工的工艺过程，包括每个环节加工的设备，材料工具，从加工前机器的准备到检测的内容等，3.2 铁芯加工的流程（1） 3TF48/49/50/51铁芯加工流程时效处理（7天）冲片叠片压断铆压如图3-1所示：装配装料浇环氧装短路环磨削喷油入库装配图3-1 工艺流程图3.1.2 3TF52/53/54/5/55

15、6铁芯工艺流程：前面与上同，在铆压后增加如图3-2流程图3-2 3TF52/53/54/5/556铁芯工艺流程铣铆钉弯短路环装短路环点焊 下面也与上同。3.2 冲片工艺工序如下表2和图3-3，3-4所示工序号工序名称工序内容设备工艺装备1备料开料：带料宽55（公差0+0.4）检验带宽游标卡尺2冲片架模BRUDERER内六角一套，扳手（13# 17# 19# 24# 27# 30# 36#）冲孔、落料级进4T 502 0045 04/03按产品图检验游标卡尺3清洁去毛刺、清洗L EG-28离心光饰机LEG180离心干燥机检验：表面无污、杂质，毛刺0.1mm游标卡尺4检验按下图检验产品游标卡尺表2

16、 冲片。要求：a加工出来的片料要进行检验，检验无误方可继续加工 b 加工过程中要戴上麻线手套，以防手被金属片划伤。3.3 3TF48-56铁芯叠片工艺1.设备及主要工艺装备a 叠片液压机及对应规格磨具图3-5 叠片机b 游标卡尺 塞规c 中转箱 转运车2.叠片前校准a液压机换上对应规格模具，接上厚度测试百分表接口，打开电源油口（2个绿色按钮灯亮）b在模具内放入相应标准块，初压条百分表零点，并设置误差偏转范围。（使叠片厚度在误差范围内时感应灯亮）3.叠片过程（1）铁芯的叠片过程a叠片 先在模具底部放入一片夹板和夹片，接着装入一定数量的磁轭片，再盖上一片夹片。注意夹板和夹片的正反面按照要求（基本要

17、求光面朝外，但首先要求保证孔位一致，使铆钉顺利插入）。b校准 初压测叠片厚度，可观察和系统测厚相联的百分表指针偏转，校准叠片厚度后再测，直至指针偏转在误差范围内使感应灯亮。c放垫片 在叠片间夹缝中插入一片垫片（不能忘记有专门装置控制：把垫片塞入压机右下角一条缝隙里使感应灯亮而解除锁定再取出放入叠片间隙。无此过程，压机锁定而无法进行下一步动作）。再盖上夹板。图3-6 理片d插铆钉 把铆钉插入叠片的左一片里，4根，铆压使铆钉端头开缺口不能脱落。e检验 取出检验磁轭片毛刺面方向是否一致，夹片和夹板正反面是否正确及是否缺片。然后放入中转箱。抽取百分表指针偏转为零的叠片侧厚度，以检验标准块叠厚设置的准确

18、性（2）衔铁叠片过程a叠片 先在模具底部放入一片夹片，再装入一定数量的动片，再盖上一片夹片，注意夹片的正反面（要求夹片的孔必须与磁轭片的孔对准）及动片毛刺面的方向一致性。b校准 初压测叠片厚度，校准叠片厚度（去片或补片）后再测，可观察和系统测厚相联的百分表指针偏转，直至指针偏转在误差范围内使感应灯亮。c插铆钉 在铆钉孔中插入铆钉，再压使铆钉头铆开缺口让铆钉脱落。d检验 取出检验叠片毛刺面方向和夹片数量（目测）后，放入中转箱，抽检去百分表指针偏转为零的叠片侧厚度检验标准块设置尺寸的准确度。（3）3TF铁心/衔铁理片尺寸名称尺寸（mm）公差（mm）理片范围（mm）48铁心31.6+/-0.4323

19、1.3250铁心36+/-0.436.4035.6052铁心46+/-0.446.4045.6054铁心52+/-0.452.4051.6056铁心65-0.8065.0064.2048衔铁31+/-0.631.6030.405035+/-0.635.6034.405246+/-0.646.6045.405450+/-0.650.6049.405663-1.063.0062.00表3要求：工件一定要做到公差范围以内 工件的夹片，静片，动片不得放反3.3 3TF4856铁芯切断工艺规程设备及工艺装备1.1切断机1.2中转箱 转运车工艺过程a准备 根据铁心规格换上对应规格的模具，打开电源，放入铁心

20、调整断压的松紧，使其处于最佳状态，调试好以后，将工作台上的盒子装上对应规格的铆钉。b切断 把铁心从中转箱取出，放入模具槽中，按下启动按钮，完成铁心的切断，然后，装上铆钉，再按下启动按钮，切断结束，工件自动升出切断槽，将其快速取出，放入中转箱，进行下一到工序加工。c要求：工件必须按图中顺序摆放，铆钉孔再右侧。注：本工序应注意工件一定不得放反，否则工件会做坏掉！3.3.4 3TF4856铁芯铆压工艺规程1设备及主要工艺装备1.1HPD-S100液压机及对应各规格模具图3-9 HPD-S1001.2游标卡尺 塞规 百分表 400*400及平板1.3中转箱 转运车工艺过程a准备 液压机换好所需铆压衔铁

21、或铁芯对应的规格模具，并调好铆压程序及参数。b铆压开启电源， 放入工件，按下启动按钮，工件进入铆压工位，液压机根据所设置的铆压参数自动以顺序铆压，完成后，工件自动退出，取出工件放入中转箱。c 检验 前三件铆压后的工件必须检验铆压尺寸及各类铆压质量（底片厚度，底面平滑度，锚定尺寸等），依照检验计划卡铆压部分，以后每做50个抽检一次。3.3.5 3TF52/54/56铁心的铣切工艺（铣铆钉）设备及工艺装备1.1卧式铣床1.2游标卡尺 扳手 磨刀 1.3中转箱 运输车1.4铣刀头工艺过程a准备 铣床装上铁心对应规格的两把铣刀，将铣刀纵向调节到老虎钳夹持的工件的两侧位置。预切铆钉，用游标卡尺测量切后两

22、侧铆钉长度，并再次调整铣刀位置，使得两侧铆钉伸出长度相等，并纵向锁定。b铣切 放入工件，并夹紧，松开急停按钮，打开电源，XA6132万能升降台铣床图3-11 铆钉铣削打开横向进给手柄，使工件通过铣刀，并原路返回，将工件取出，用喷抢吹去铁屑，并用磨刀抹去毛刺，完成后将工件放入中转箱，进入下一工序3.3.6 3TF48/50铁芯压短路环工艺设备及主要工艺装备1.1 Y31-25型双柱万能液压机1.2铁芯柱 磁轭1.3开口扳手 内六角扳手 1.4中转箱 转运车铆压短路环准备 将机床换上铁心对应规格模具，调整好几床，将铁心柱二件，依次放入铆压模具中，开动机床。图3-13 铁芯压短路环铆压 把铁芯装上短

23、路环后，放入模具，推入机器，按动按钮，压制完成，将模具拉出，再取出工件，最后放入中转箱。检验 按检验卡检验3.3.7 52/54/56铁芯点焊工艺规程说明：在铁芯铆钉上点焊3TF56,54,52接触器的短路环。在生产过程中焊接短路环的焊接点，即铁芯铆钉需换接的端面必须经过铣切并用刷子去除毛刺。经过这些工序，铆钉端面粗糙度为15-25um。设备及工艺装备点焊机，短路环等如图示： 准备 冲压，磨光，和打弯短路环。焊接前把短路环紧压在铁芯中。点焊 根据工作计划中的调节记录在与铁芯规格相适应的焊接设备上进行焊接，随机安置值只是一个标准值，无法预见规定诸如额定电压的波动或焊接回路中电路值的变化等参数检验

24、施焊位置必须根据下列检验条件进行抽样检验表3施焊位置检验条件型号3TF563TF543TF52图号3NEG3.1电极印直径（=热变色的内圈）mm=43.2电极印深度mm=33.5铆钉和短路环之间的间隙尺寸mm=0.2由于短路环已压紧，用破坏性试验过的铁芯不可以重新加工。在试焊点附近，热变色是无法避免的，且由于短路环中的电流，可能使短路环弯曲的地方出现热变色。磨削检验如果单独注明特殊情况，试验程序少于三项而成熟不清的话，则对施焊点进行磨削检验，然后对焊接的产品作如下测量表3-17 磨削检查参考表型号3TF563TF543TF52图号3NEG5325315304.1焊点核心的直径中间值mm56波动

25、值mm394.2熔核中的气孔%15203.3.8 4856铁芯浇环氧工艺设备及工艺装备工艺装备有 搪瓷枪、滑轮台 、铁盒、 间隔钢条 、铁架等工艺过程准备 将铁心从中转箱取出，放到铁盒，并置于滑轮台上。搪瓷 用搪瓷枪将瓷浆浇于铁心铆钉与短路环之间，浇好后将其放入铁架上凉置环氧，待其凉却后，再对另一面搪瓷。要求：做好的工件一定要间隔开，防止工件胶合在一起。注：浇制的材料有毒性，且易挥发，浇制时必须带口罩。3.3.9 3TF4856铁芯磨削工艺规程设备及主要工艺装备MX7140卧式矩台磨床 、游标卡尺 塞规 百分表 400*4001级平板、工件架 穿针 中转箱、 砂轮2磨削加工工艺过程准备 调整好

26、机床，包括清理机床平面，保证没有灰尘和毛刺，检查桌面平面度，砂轮轴运动平面和床面的平行度，有必要时用用砂轮直接打磨床面，检查砂轮的粗糙程度，如不粗糙则用金刚笔打磨粗糙。根据经验使磨削效果最好 把衔铁或铁芯极面向上排列与桌面上，工件背面应无杂质与毛刺，保持背面与床面近紧贴无间隙。励磁把工件紧紧吸合在床面上，使其磨削过程中不会移动，不会有工件飞出的危险。图3-19 铁芯磨削床面摆动定位，使排在最边缘的工件也能动作在砂轮下而磨削充分。磨削 启动砂轮，砂轮放低到磨削位置，使磨削刚出现火花。磨削整个床面的工件极面。往返多次磨削直到达到图纸规定尺寸，每次磨削量控制在0.02mm以下。修光磨削一到二次。磨削

27、过程中可以观察铆压后变形程度。具体要求如下：将工件摆放到磁台面，一定要用橡胶榔头敲击工件以确定工件是否吸牢。修毛刺面，将工件表面的毛刺及局部变形磨平，每次进刀速度控制在2-3.5分钟，进刀量控制在0.01-0.15；磨削进给要求表3-20 磨削进给表项目粗磨精磨进刀量进到速度进刀量进到速度48铁芯0.01mm3-4分钟/每刀0.005mm4-5.5分钟/每刀50铁芯525456480.07-0.01mm3-5分钟/每刀4.5-6.5分钟/每刀505254560.0050.01mm4-5.5分钟/每刀在磨削过程中要控制火花的大小，火花大时要通过光刀进行控制。精磨完成后，光刀12次。停机，砂轮升高

28、。2.3清洁 去除工件表面磨屑，具体步骤如下：用黄铜刷先沿片子长度方向来回刷数次，再沿片子厚度方向来回刷数次，直至将槽中的磨屑刷出来为止。用毛刷清理磨削表面。用气枪将表面磨屑清除干净。去磁，取下工件。退磁时电压逐渐减小，以便是剩磁减小到较小程度，电压减小程度越慢，去磁效果越好。同时清理干净磨床床面，以便下次磨。2.4检验 每次磨削后的工件必须抽几个检验其磨削尺寸，极面粗糙度，平行度，清洁情况等，按照检验计划卡，检验磨削部分。把检验后的工件放到工件架上，转入下一工序.本章小结本章主要介绍了3TF系列交流接触器铁芯的加工工艺。第一节我用流程图展示了铁芯加工的整个流程，后面几部分，具体的介绍铁芯加工的工艺规程。本章的内容可以指导铁芯生产线有序的完成铁芯的加工。通过本章学习可以让新进厂的学员了解铁芯的加工流程，方法及应注意的事项，使得他们能够更有效更安全的开展工作。参考文献【1】电工技术 高等教育出版社【2】信息学院学生毕业设计指导 江苏信息出版社【3】西门子接触器培训教材 西门子世界出版社【4】电子元器件与实用电路基础 电子工业出版社【5】常用元器件实用手册 人民邮电出版社【6】模拟电子技术基础哈尔滨工程大学出版社【7】基于PROTEUS的电路及单片机系统 北京航空航天大学出版社【8】电子设计竞赛赛题解析 东南大学出版社20