铁芯制造工艺新全.doc

第二章铁芯制造工艺第一节裁剪一、剪切剪切是指用剪床和剪刀加工工件的工作按照剪刀的安装方法，分为平口剪 和斜口剪两种平口剪的上下剪刃平行，一般用于剪切窄而厚的材料斜口剪的 上刀刃相对下刀刃有一个斜角用于剪切宽而薄的板料由于斜口剪上剪刃只有 一点与板材接触，随着丄刀刃下降，逐渐将板材剪成两部分；而平口剪剪刀全部 与板材接触，在全宽范围内一下剪成两部分，因而斜口剪比平口剪省力，所以现 在几乎全部采用斜口剪由于斜口剪上剪刃与下剪刃有斜角4）,因而在侧向产生 一个推力，所以角第一不宜过大，一•般在10°〜15第二在剪切时，在剪刃开 口的一边加一挡料板，其用途有两点；一是档料和抵消推力，二是用作剪切定位, 如图l・la所示图1-1斜口剪切示意图a）斜口剪切示意图b）剪刃形状及有关角度图l・lb所示为剪刃形状的有关角度，其中§角称为剪刃角，它是直接影响 刀刃的强度、锐利程度、剪切力人小和剪切质量好坏的重要因素剪切硅钢片时, 根据剪刀材质的不同，可在75°〜85°之J'iiJ选择为了减少剪刃上部与材料之间的摩擦，在上下剪刃靠近材料一侧，磨出一•个 1.5°〜3的后角a为了减少剪刃与剪切后的材料见的摩擦起见，在垂直材料的方向上，对上下 刀刃各磨出一个1。

〜1・5的前角Y刃角§为0角和前角Y之差由于卷料硅钢片的问世，原有的一般剪床己无法加工，因而产生了用圆盘滚 刀来进行剪切，这就是滚剪滚剪刀具理论上后角a二0° ,前角Y=0° o实际在 刃磨时，后角a=0°，前角Y=l° ,上下刃重合度为板厚的50%〜70%,间隙为 板厚的2. 5%〜5%剪切可按剪切刃与冷轧钢带的轧制方向的相对位置来分在硅钢带剪切中， 一般可分为纵剪、90°横剪和45°剪三种纵剪，就是采用丄述的圆盘滚剪刀，在纵滚生产线上沿冷轧硅钢带的轧制方向, 倒成所需的各种宽度的条料横剪，就是在普通剪床上或在横切生产线上，采用斜口剪相对冷轧钢带的轧 制方向垂直或呈某一角度，将丄述滚剪的条料剪成变床器铁芯所需的各种尺寸的 片形二、冲制冲制是指在冲床上利用模具进行冲载，冲孔，冲槽等工作，其过程和原理与 剪切相似，只不过是用凸凹摸代替了上下剪刃而己冲模也有平口和斜口两种，如图1・2所示，图a为平口冲模；图b为斜口冲模， 斜度©约为1°〜6 ―•般取4)=4°b)图厶2平口与斜口冲模示怠图冲制时，凸凹模之间也有一个间隙和重合度问题，它们同样是影响冲制力、 冲制质量和模具使用寿命的重要因素一般间隙取板厚的7%〜10%。

对于 0.35mm厚的硅钢板，单向间隙•一般取0.015〜0.02mm至于上下刀具重合度， 理论上与剪切一样，只要板厚的50%〜70%即可但是实际丄由于冲制是还要考 虑落料排出及凹模刃磨寿命等原因，重合度往往大于片厚好几陪冲制模具由于加工的性质不同，可分为；落料模、冲孔模、剪切模和修边模 等其结构可分为敞开式和导柱式两种在变压器铁芯片冲制过程中，由于零件 尺寸大，只能用敞开式；但是对于较小零件，冲制精度要求高，毛刺要求特别小 吋，由于冲床精度难以保证上述要求，应采用有导向的导柱式冲模第二节硅钢片的压毛、涂漆和烘干一、 硅钢片压毛1 •压毛H的 由于铁芯片毛刺直接影响变斥器性能，因此规定毛刺高度大于0.03mm的铁芯片, 在涂漆之前必须压毛2.压毛工艺方法压毛是采用双镉压毛机进行将双棍压毛机的下压镉位置尚定上压银采用 压缩弹簧加压，其压力大小由弹簧压紧装置上的顶丝调节上下锂必须平行且沿 压镉表面均匀接触试车时，可先用塞尺检查上下镉于接触是否均匀，然后用毛 刺高度超过().()3mm的硅钢片试压，并对毛刺高度进行测定如果毛刺高度经尿 毛后小于0.02mm,片子又无瓢曲、过碾等现象，则视为试车完毕。

然后试压一 部分片子，经检验合格后即可投入生产，生产过程中应按规定进行检验3•压毛抽检方法抽取有孔且毛刺较大的片子三片，用千分尺测量刃口处厚度，每片测五点 每点均不得超过近旁边厚0.02mmo如果孔处毛刺大，可以从孔处切开测量孔处 毛刺，二、 硅钢片涂漆1 •涂漆FI的铁芯片涂漆，是在铁芯片表面涂盖一•层坚实的，具有一定绝缘电阻的，耐热 耐抽的薄漆膜铁芯片涂漆不仅可以减少铁芯涡流和边缘泄漏电流引起的附加损 耗，血且可使铁芯片表而与空气中的氧气及腐蚀粒子隔绝，可避免金屈表而氧化 或腐蚀而影响铁芯的电磁性能2 .涂漆的工艺方法铁芯片涂漆有喷涂法和滚涂法两种前者通常用于喷涂硅钢片刃口，以防生 锈；后者用于整张片子的表面涂漆(包括刃口涂漆)三、 硅钢片涂漆后的烘干1 •烘干FI的硅钢片上所涂的漆需要在一定温度下进行烘干，才能固化成坚硬、牢固、绝 缘强度大和表面光滑平整的漆膜然后转入下道工序供铁芯叠装2.烘干工艺烘干一般分为前、中、后三区加热，这样可以使漆膜中气体排出和充分固化, 从而获得内表一样坚固的漆膜对于1611漆来说前区加热温度一般为150°〜250中区加热温度一般为350°〜550后区加热温度一般为200°〜350。

上述温度是由烘干炉上的三个热电偶和毫伏表或电位差计进行监视和控制对于不同的漆种和不同的进料速度，其温度高低及分布方法可适当改变可 用白手套在热状态下擦拭漆膜，如漆膜上不出现印痕，不粘手，则视为干透也 可通过观察漆膜颜色來判断，例如1611漆一次涂漆为棕色或深棕色二次涂漆为褐色或深褐色三次涂漆为更深的褐色根据上诉方法判断后，操作工人可适为降低或提高某区温度，或进行全线调整速度和温度，边试边调，直至调到满意为止第三节铁芯片的叠片形式和叠片图•、铁芯的叠片形式1. 对接和搭接铁芯的蒂片形式是按心柱和铁觇的接缝是 否在一个平面内而分类，齐个接合处的接缝 在同一垂右•平曲内的称为对接；接缝在两个 或多个垂直平血内的称为搭接由图5-1可见,对接式的心柱片与铁轨片间 可能短路，需要垫绝缘垫，且在机械上没有 联系，夹紧结构的可靠性要求高搭接式的心柱与铁轨的铁芯片的一部分交 替地搭接在…起，使接缝交替遮盖从而避免 了对接式的缺点2. 搭接的接缝结构铁芯在厚度方向是由铁芯片蒂积而成接缝 形式决定了铁芯的电磁性能、材料利用率和 加工的难易稈度a) b)图5-1心柱和铁範铁心的叠片形式G宜接❶对接武b）支橙域需播式当接缝与硅钢片的轧制方向平行或垂直时称为直接缝。

否则称为斜接缝3. 阶梯接缝为了减少接缝处铁损过分集中而造成局部过热，国外已在铁芯上采用阶梯接缝，乂称为步进接缝即把各层Z间的叠片接缝向纵 向或横向错开，避免铁芯某一个剖 面上接缝集中4. 每层蒂片的数量铁芯叠装时，每层叠片的数量一 般为1〜3片爲数量越多，接缝处 气隙的截血越大，接缝处引起的 磁通密度畸变也越大，如图5-2 所示由于磁通密度畸变，使接 缝处部分硅钢片磁通密度增大 引起铁芯损耗增加，从图5・3可 以看出每层的数量对铁损的影 ' 响 I从理论上讲，采用一张片一蒂最: 好，对于小容量的铁芯有可能做 I 到但对于大容量的铁芯，考虑（ 到插装上觇铁的工艺要求有可 1 能插装不到位，反而使空载电流 和损耗增加，故一般采用两张片图5-3三相变压器中每屋叠片的硅钢片张数对快損的够响一叠混合叠片是近年来在国外对中等容量配电变压器铁芯采用一种新方法即对铁芯总厚度约 1/3的中心部分（主级）一张片一叠,接下来的1/3是两张片一叠,最靠外的1/3采用三张 片一叠，总的叠装工作量并不增加多少，但可取得显著降低铁损和空载电流的效果，表5・3 是模型试验的结果磁通密度B/T每层叠不同片数的铁损/W4每层叠不同片数的I。

A1片2片混合%1片2片混合%1.4083.086.084.02.32.32.552.822.627.11.50100.5104.5102.02.53.604.003.658.51.60123.5129.0125.52.75.195.615」57.21.67143.4150.0145.62.96.707.356.866.71.70153.5160.9156.13.07.858.608.076.22分期为IS合■片与每*11片的铁播及人■低的百分飲・实践证明，铁芯中心的磁通密度分布并不是均匀的中心部分的磁通密度低于额定值，中问和 边缘的磁通密度要高于额定值，越靠外侧磁通密度越高降低铁损的方法Z—就是使铁芯各 部分的磁通密度分布均匀采用二变更每吾片数的方法，可调节磁路的磁阻，从而调节磁通 密度的分布中间部分磁通密度偏低，采用一张一蒂后磁阻降低，使磁通密度增加：外侧磁 通密度偏高，采用三张片一叠磁阻增加，使磁通密度减小如前所述，如果全部采用一张片 一叠节约效果当然会大，这样却增加了铁芯叠装的工作量二、铁心叠片图反映铁芯中每层叠片的分布和排列方式的图称为铁心蒂片图在叠片图中，规定了徨片 的接缝结构、叠片的形状、尺寸和数量。

下面是几种常见的铁芯叠片图：单相二柱式铁心叠片图如图5-4所示三相三柱式铁心叠片图如图5・5〜图5-8所示三相五柱式铁心叠片*图如图 5-9 所示 iHb)图5・5三柿三柱式标准全斛接线不底純片铁心叠片图图5 4全斜接髮单梢二柱式佚心豪片阳a） 的b）相邻层的 O刑层的图5・6三相三柱式5/7斜揍转铁心豪片BH图5弋三相三性比全斜接缱斷純片怏心叠片田ffl 5-9三相五吐｛旁視）式全斜接侠心■片團a 5-7三相三柱式帯拐全斜絃«*«片佚心■片陌对于小型铁芯，为了增加机械强度采用不断辄铁芯片；为了剪切方便，可采用标准斜接 缝的（出尖角）结构为了减少废料，可采用5/7接缝形式（属半直半斜接缝结构）大型铁 芯，均采用断觇的全斜接缝的结构形式，如图5・7〜图5-9所示第四节铁芯片的预叠铁芯选片b)图5-23选片时硅钢片的堆放a）塔悪堆放 b＞倒壻影堆放铁芯选片,是按铁芯柱及铁轨柱截面形状,将备级铁片按顺序准备好,以供叠装使 用，对于中小型变压器，可将铁 心柱或铁轨的各级叠片，按截面 形状在料板上螯成一个“圆柱”， 分别供铁心柱或铁觇叠装时使 用对于大型变压器，由于一个 完整的“圆柱”叠片重量太大， 超出料板的承受能力，不便于M 运，因此常吾片成两个半“圜柱” 分别放在两个料板上，如图5・23 所示，为了保证E运时的稳定性， 料板（图b）报下一、二级叠片因宽度较小，可以并列平放，以增加底层料的面积。

叠装时先 用图a料板中的片，待叠装完示再用图b板中的片，对于容量更大的变压器，有时可以将 以个“圆柱”叠片分成三部分，即第一板放置按圆柱总厚度的上部的1/3,第二板中间的1/3 （即最宽的主级），第三板放置下部的1/3證装时，从第一板开始，依次取料选片丁•作，主要靠人工操作，对于硅钢片的搬运可借助于电磁铁及简单的吊运设施，操作时 应轻拿轻放，避免摔打碰撞，否则会使叠片受到不丿应有的应力影响，从而使铁损增加，为保 证叠装时取料方便，备级叠片应堆放整齐二厚度保证预叠是铁芯加王过程中承上启下的一个工序，是铁芯片加工和叠装的中间环节，通过预 叠保证铁芯叠装时每级厚度和总厚度纵剪T作是按材料长度來控制的，横剪工作是按剪切的片数来控制的，吾片时要保证图 样所要求的每级厚度和总厚度，所以预叠的另一项工作就是把铁芯片的片数和叠装的厚度联 系起来。