一种电抗器铜铝冷压焊压接设备的制作方法

专利2022-06-29  71


本发明涉及电抗器箔绕线圈铜铝压接制造领域,具体涉及一种电抗器铜铝冷压焊压接设备。



背景技术:

变压器箔绕工艺在国内已比较成熟,由于铜铝价格差异较大,考虑制造成本因素,目前国内大部分厂家采用铝箔绕制,虽然用铝箔绕制线圈与铜箔绕制线圈性能没有大的差异,由于与变压器连接母线排多为铜排及客户要求铜质端子,所以绝大部分变压器厂家的变压器以铜端子引出,目前大致有以下几种方案:

一、以铜铝过渡排引出,氩弧焊焊接,缺点:

1需单独订做,生产周期较长;

2以闪光焊或摩擦焊制作的端子可靠性不太稳定,已有不少厂家反映在生产完成后发现焊接部位断裂,造成较大损失;

3,氩弧焊接对操作工有较高技术要求,要熟练掌握焊接电流,速度,角度等否则容易虚焊不可靠;

4、焊接过程消耗氩气不环保,氩气及焊接弧光对人体有一定伤害;

5、焊接过程由于产生较大热量,需冷却,也影响了生产效率及自动化的实现。

二、以铜排引出,以专用焊剂焊接,如三合焊丝,缺点:1焊剂比较昂贵,2用氧气乙炔把铜排加热,用熔化的焊剂把铜铝粘在一起,此办法产生热量较大生产效率低只能手工施焊,不能实现自动生产。因此,需对现有技术加以改进。



技术实现要素:

为克服现有技术所存在的缺陷,现提供一种电抗器铜铝冷压焊压接设备,使铝箔和铜排的连接电阻不大于熔化焊接的电阻,直接在箔绕机上平台上焊接完成。

为实现上述目的,本发明提供了一种电抗器铜铝冷压焊压接设备,包括操作平台、设于操作平台顶部的凸台模具、设于操作平台上的定位装置,所述凸台模具设于所述定位装置的正上方,所述凸台模具的底端设有压头,所述定位装置内设有铝箔和铜排,所述铜排设于所述铝箔下方,所述凸台模具通过气缸驱动,所述铜排和铝箔通过压头压焊,且所述铝箔和铜排为经过表面氧化处理洁净后的铝箔和铜排。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述压头设有多个,且等间距地设置在凸台模具的底端。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述压头的边缘为圆角过渡,且压头的横向与纵向截面积均为等腰梯形。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述操作平台上设有铝箔抛光机构和铜排抛光机构,所述铜排和铝箔分别通过所述铜排抛光机构和铝箔抛光机构进行氧化处理。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述铜排为t2铜,厚度范围为2.5mm-6mm,表面硬度为45-48度。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述铝箔的厚度为0.2mm-2mm。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述压头的高度与铜排的厚度相匹配。

上述的电抗器铜铝冷压焊压接设备,所述压头由合金工具钢制成。

本发明由于使用以上的技术方案,使其具有的有益效果是:

1、压头的机械强度、电气性能和耐腐蚀性都很好,其优越性是其他焊接方法无法与之比拟的;

2、冷压焊接方法生产效率高,压头电阻与母材相比变化很小;

3、生产成本低,不用焊剂,无污染,只需更换与材料对应的冷压模具既可,可实现自动焊接。

附图说明

图1为本发明电抗器铜铝冷压焊压接设备的凸台模具立体示意图;

图2为本发明电抗器铜铝冷压焊压接设备的凸台模具的侧面示意图;

图3为本发明电抗器铜铝冷压焊压接设备中铝箔的示意图;

图4为本发明电抗器铜铝冷压焊压接设备中铜排的示意图;

图5为本发明电抗器铜铝冷压焊压接设备在加压后的铜排和铝箔的示意图;

图6为本发明电抗器铜铝冷压焊压接设备中铜排被加压后的侧面示意图。

对应说明书附图内的附图标记参考如下:

凸台模具1、压头2、铝箔3、铜排4、凹坑5。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本说明书所附图式、所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的实施例公开了一种电抗器铜铝冷压焊压接设备,如图1至图4所示,包括操作平台、设于操作平台顶部的凸台模具1、设于操作平台上的定位装置,凸台模具1设于定位装置的正上方,凸台模具1材料为cr12mov,硬度hrc60-62,凸台模具1的底端设有压头2,压头2可设置1个、2个……7个等,根据使用的需要来设定,定位装置内设有铝箔3和铜排4,铜排4优选为为t2铜,经过退火处理,厚度范围为2.5mm-6mm,表面硬度为45-48度,铝箔3为1060软带,铝箔3的厚度优选为0.2mm-2mm,铜排4设于铝箔3下方,凸台模具1通过气缸驱动,铜排4和铝箔3通过压头2压焊,且铝箔3和铜排4为经过表面氧化处理洁净后的铝箔3和铜排4。

另外,压头2设有多个,且等间距地设置在凸台模具1的底端,压头2的边缘为圆角过渡,且压头2的横向与纵向截面积均为等腰梯形,边缘也是圆角过渡,便于挤压成型,也便于轻松脱料,增强凸台的结构强度,压接时凸台不容易断裂,压头2由合金工具钢制成,在没有加热的情况下,借助于压力,使金属产生塑性变形,因其压头2没有热影响区和软化区,因此压头2的机械强度、电气性能和耐腐蚀性都很好。

操作平台上设有铝箔抛光机构(图中未示)和铜排抛光机构(图中未示),铜排4和铝箔3分别通过铜排抛光机构和铝箔抛光机构进行自动氧化处理,铝箔抛光机构与铜排抛光机构均为现有的抛光机构,设置在操作平台的一侧,抛光机构内部设有滑动座和抛光轮,将铝箔或者铜排放置在滑动座上,抛光轮上设有一拉杆,用手拉动拉杆使抛光轮转动,铝箔或者铜排在抛光轮的正下方并与抛光轮贴合,铝箔和铜排在抛光轮被拉动后,通过抛光轮进行打磨抛光。

在具体使用中,再结合图5与图6所示,将经过表面氧化处理洁净后的铜排4和铝箔3放置在定位装置上,铝箔3线圈绕设在支架上,使铝箔3压在铜排4上方,铝箔3和铜排4在压焊点处的材料延伸率为75%-85%,启动气缸使凸台模具1和压头2向下移动,压头2在需要焊接的位置压出凹坑5,需要对不同位置加压时,移动凸台模具1对准需加压的位置,驱动凸台模具1向下压出另一组凹坑5。需要对另一个铜排4加压时,将新的铜排4放置在定位装置上,并转动铝箔3线圈,使尚未受压的铝箔3覆盖在铜排4上方,用相同的方式压出所需数量的凹坑5,完成后根据铜排4的位置剪断铝箔3。加压变形时,压力大于材料的屈服强度,以产生55-85%的变形量,可以缓慢加压挤压,调整压力值达到需要变形量,焊点使铝箔3和铜排4的连接电阻不大于熔化焊接的电阻,直接在箔绕机的平台上焊接完成,焊接凹坑5为一个或多个,根据设计选择压头2的数量,根据制作需要来选取,整个冷压焊的过程是在室温下进行的,焊接时压力比较大,变形程度大,在外部压力下,焊件间接触表面的氧化膜破裂并被塑性流动的金属挤出界面,使洁净金属紧密接触,达到原子间结合,最后形成牢固的焊接压头2。

本发明的压接设备,结构简单、使用方便,使铜铝挤压成凹坑5焊接成一体,压头2导电性能良好,此结构压接的接点使铝箔3和铜排4的连接电阻不大于熔化焊接的电阻,压接工艺可靠简单,抗腐蚀性能优良,达到牢固焊接的效果,生产成本低,不用焊剂,无污染,只需更换与材料对应的冷压模具既可,可实现自动焊接。

以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,发明并不局限于上述特定实施方式,其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施;本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换,这并不影响发明的实质内容。


技术特征:

1.一种电抗器铜铝冷压焊压接设备,其特征在于:包括操作平台、设于操作平台顶部的凸台模具、设于操作平台上的定位装置,所述凸台模具设于所述定位装置的正上方,所述凸台模具的底端设有压头,所述定位装置内设有铝箔和铜排,所述铜排设于所述铝箔下方,所述凸台模具通过气缸驱动,所述铜排和铝箔通过压头压焊,且所述铝箔和铜排为经过表面氧化处理洁净后的铝箔和铜排。

2.根据权利要求1所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述压头设有多个,且等间距地设置在凸台模具的底端。

3.根据权利要求2所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述压头的边缘为圆角过渡,且压头的横向与纵向截面积均为等腰梯形。

4.根据权利要求1所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述操作平台上设有铝箔抛光机构和铜排抛光机构,所述铜排和铝箔分别通过所述铜排抛光机构和铝箔抛光机构进行氧化处理。

5.根据权利要求1所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述铜排为t2铜,厚度范围为2.5mm-6mm,表面硬度为45-48度。

6.根据权利要求1所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述铝箔的厚度为0.2mm-2mm。

7.根据权利要求1所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述压头的高度与铜排的厚度相匹配。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种电抗器铜铝冷压焊压接凸台,其特征在于:所述压头由合金工具钢制成。

技术总结
本发明公开了一种电抗器铜铝冷压焊压接设备,包括操作平台、设于操作平台顶部的凸台模具、设于操作平台上的定位装置,凸台模具设于定位装置的正上方,凸台模具的底端设有压头,定位装置内设有铝箔和铜排,铜排设于铝箔下方,凸台模具通过气缸驱动,铜排和铝箔通过压头压焊,且铝箔和铜排为经过表面氧化处理洁净后的铝箔和铜排。本发明结构简单、使用方便,使铜铝挤压成凹坑焊接成一体,压头导电性能良好,此结构压接的接点使铝箔和铜排的连接电阻不大于熔化焊接的电阻,压接工艺可靠简单,抗腐蚀性能优良,达到牢固焊接的效果,生产成本低,不用焊剂,无污染,只需更换与材料对应的冷压模具既可,可实现自动焊接。

技术研发人员:何嘉杰;何忠华
受保护的技术使用者:上海嘉益电器设备有限公司
技术研发日:2020.03.12
技术公布日:2020.06.05

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