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塑胶变压器骨架产品设计及模具设计制造

文字:[大][中][小] 发布时间:2016/9/26 20:12:26  浏览次数:

塑胶变压器骨架产品设计及模具设计制造:
   该过程一般按客户(变压器生产商)要求设计骨架的详细结构,目前多为客户设计骨架,由骨架生产商按设计好的骨架直接开模。但也有少数情况是客户提供样品或简单的设计图,由骨架生产商配合完成前期的设计工作。骨架在设计时,需注意以下细节问题,以减少在生产时经常会发生的一些不良。

   ① 在骨架设计前期,设计人员需清楚了解骨架在客户处的使用情况。包括客户的变压器成品要求,如外形尺寸等;变压器生产工艺及各工艺的生产条件,如焊锡温度、焊锡时间、烘烤温度、绕线方式等;与该款骨架配合之磁芯型号、尺寸等。总之骨架在客户端使用时的注意事项,务必了解清楚,才能更好的开展接下来的设计工作。

   ② 在骨架结构设计时,应依据客户提供的图面或样品,加上自己的设计经验,尽量以3D进行模型设计,避免2D建图和修改的缺陷,然后逐步进行修改,以至最终定案。如果是客户设计不合理,应该主动提出与客户技术人员共同重新确认骨架结构。骨架在设计时,需注意以下几方面:
   A 原材料需符合客户的制程和要求,一定要按材质的特性进行骨架设计。一般参照黄卡进行骨架壁厚的确认;同时参照黄卡显示的温度,与客户制程的烘烤及焊锡温度作对比,是否满足客户之工艺条件。如GE的N300X原料之RTI Elec温度为105度,客户烘烤温度为130度,显然这款原料是不符合客户工艺条件的。
   B 金属针脚,能顺利通过或平帖客户端的PCB板,一般使用铁(钢)质针脚较多。针对客户有特殊要求针脚有更好的导电性的情况时,需考虑用铜质等导电性较好的材料。
   C 目前RoHS、无卤、SVHC等环保要求越来越急迫,选材的同时需满足这些要求。
   D 需符合变压器型号要求,外形尺寸需小于变压器成品尺寸。
   E 芯孔需配合磁芯中柱尺寸,一般比磁芯的上限公差要大;固定磁芯的叶片一般比磁芯的内径下限公差要小。这样设计的目的在于,为方便后续的磨损修模。帖片类骨架为配合客户的自动绕线作业中的松紧恰当要求(绕线过程中配合较松会使骨架脱落,紧了则操作员很难插入或拔出),芯孔与绕线治具的配合公差则应控制在0.05左右。
   F 过线槽为铜线的拐线路径,同时为避免生产中出现破损、插针裂脚、夹砂等异常情况,所以过线槽的宽度需终合考虑:铜线的直径、针孔边缘壁厚、毛边处理砂粒大小。一般情况下,过线槽适合做大,这样可以避免夹砂,也方便客户过铜线,但过线槽做大后,剩余的针孔边缘壁厚便会偏小,插针生产时容易出现裂脚。
   G 针孔不宜太深,针孔底部的壁厚需保证在0.5mm以上,避免插针时出现插裂或插穿孔的不良。
   H 需做R角过渡,除增加强度防止破损外,还可改善生产时的一些问题。特别是过线槽边缘,可防止把铜线外层的绝缘漆包膜刮伤;芯孔边缘可方便磁芯插入;绕线管四周可增加叶片的强度等。
   I 需设计插针防反向结构,以凸点效果最佳,这样可以在跑道对应的方向增加凹槽与凸点对应,避免产品放反而导致的脚位错。
   J 挡墙较高或叶片较大的骨架,需设计脱模斜度,方便生产时脱模。
   K骨架有配套的盖子(Cover)时,应该注意与盖子的配合部位的尺寸。
   L 帖片式骨架绕线管中间的叶片,应该设计相应的挂钩,防止绕线时铜线不到位的情况;叶片上还应该设计缺口,以便绕线针顺利通过。
   M 进料口处最好设计凹陷的缺口,视骨架大小而定,一般凹陷的缺口深0.5-1.0mm。这样可以避免因拨料时的残留原料影响产品的外形尺寸。如果无法设计缺口,在增加磨进料口的治具,以符合尺寸要求。
   N 壁厚较厚的塑胶骨架,应在塑胶多的地方设计凹陷的缺口,尽量保证壁厚均匀,避免出现严重的缩水现象。

   ③模具设计和制造。

   A 客户只是试样而开发的样品,模具一般可设计一穴或两穴,以打样生产为目的即可,客户特别要求小批量生产的,可对模具进行热处理或选较好的钢材。
   B 批量生产的产品,在设计时可将产品以整条直线排列,以便模具型腔、流道、排气槽的加工。
   C 前模、后模及滑块相互配合的部位,应该设计配合斜度,避免直接相碰而发生模具损坏。
   D 型腔较深部位(如底部凸点或挡墙),应该设计脱模斜度和排气孔,以便成型时排气顺畅而减少少料的发生。
   E 模具镶件规格尽量通用和易于更换清理,以便及时更换和维修。

   ④样品检测和承认阶段。工程或业务在送样时,须对产品进行严格测试和把关:

   A 产品尺寸,其中尤以客户要求的重要部位、壁厚作为管控的重点。
   B 强度测试,一般骨架可达到3Kgf,对于结构比较单薄或产品较小时,强度相对较小。
   C 耐电压测试,通过高压测试(如3.5KV,2mA,60S的耐压条件),可在设计阶段避免因选材、壁厚不合理而引发的耐压不良。
   D 焊锡测试,测试针脚上锡情况,以及经瞬间(1-3S)高温后本体的变形、起泡情况。
   E 产品平整度,测试与PCB板接触的底部凸点或平面,是否有翘曲变形的状况,一般业界以0.1mm max作为管控的标准,骨架越大,可对平整度尺寸进行放宽。目前帖片式骨架之针脚平帖度管控最为严格,因为针脚平帖度是直接与PCB平帖相联系的管控点。 

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