CN111916963A - 一种换向器铜壳及换向器生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种换向器铜壳，涉及换向器的领域，其包括有铜壳件，铜壳件包括有外侧部和底部；底部包括有边沿外圈和多个焊接部，多个焊接部之间存在空隙，焊接部与边沿外圈之间开有第一弧形槽。本申请具有避免焊锡从铜壳件的底部和碳片之间被挤出的效果。
Description
技术领域
本申请涉及换向器的领域，尤其是涉及一种换向器铜壳及换向器生产方法。
背景技术
换向器基本包括有换向片、绝缘本体以及碳片。其中换向片包括有铜层、碳层以及弯钩部，在生产过程中，先是采取一个冷挤压出来的铜壳件，对铜壳件进行多次的车外形和冲槽以形成整体的一个完整的铜壳件，再将铜壳件与碳片进行焊接，再将焊接固定后的碳片和铜壳放置在模具中，通过注入酚醛树脂形成绝缘本体的，最后再通过铣钩和弯钩形成弯钩部。
换向器在后期运用中，换向片上的弯钩部需要绕线，为了绕线与换向片的连接稳定，通常采用点焊的方式，使得绕线与铜壳件的外部进行焊接固定。但是在点焊过程中，铜壳件受热，通过热量的传导，容易导致铜壳件与碳片之间的焊锡融化并从铜壳底部和碳片之间被挤出，导致换向器的外侧壁上出现锡料，影响换向器性能。
发明内容
为了避免换向器在点焊绕线时，焊锡从铜壳件的底部和碳片之间被挤出至换向器的外侧壁上，本申请第一目的在于提供一种换向器铜壳。
本申请提供的一种换向器铜壳，采用如下的技术方案：
一种换向器铜壳，包括有铜壳件，所述铜壳件包括有外侧部和底部；所述底部包括有边沿外圈和多个焊接部，多个焊接部之间存在空隙，所述焊接部与所述边沿外圈之间开有第一弧形槽。
通过采用上述技术方案，铜壳件的底部的焊接部上刷上锡膏后，焊接部与碳片之间通过锡膏焊接固定。后期在对铜壳件的外侧部的外壁上进行点焊时，第一弧形槽的设置具有减少焊接部与外侧部之间的连接实体的效果，当外侧部的外侧壁上因为点焊和被加热时，热量只能通过铜壳件的实体部分进行传导，如果隔了空气，则热量传导的慢，因此第一弧形槽的设置具有隔热和降低热传导速度的效果。同时，若焊接部上的焊锡被融化，融化后的焊接在从焊接部向外侧部的外壁处挤出的过程中，焊锡还会留至第一弧形槽处，也起到了避免焊锡挤出碳片和铜壳件的作用。
优选的，所述焊接部与所述边沿外圈之间开有隔热槽，所述隔热槽的一端与第一弧形槽连通。
通过采用上述技术方案，隔热槽的作用与第一弧形槽一样，均具有隔热和降低热传导速度的效果。可以将隔热槽的高度增长，将使得隔热槽的一个槽壁能够对应点焊的部分，这样在点焊时，热量通过外侧部后直接面对隔热槽的空气隔热，加强了隔热效果。
优选的，所述焊接部包括有中间刷锡部以及环绕在中间刷锡部外侧的环形边沿部，中间刷锡部的底端用于放置锡膏，所述环形边沿部和中间刷锡部之间形成存锡槽。
通过采用上述技术方案，铜壳件的底部的焊接部上刷上锡膏后，焊接部与碳片之间通过锡膏焊接固定。此时的锡可能部分被挤压至存锡槽内，但是通过工艺上的调整，可以实现存锡槽内的锡只有少量，即存锡槽未填满锡。再此基础上，后期在对铜壳件的外侧部的外壁上进行点焊时，即使热量传导至碳片与底部之间的锡处，并使得锡熔化，锡也会优先流入至存锡槽处，从而起到避免焊锡从铜壳件的底部和碳片之间被挤出，提高成品质量。需要提及的是，在点焊时，铜壳件与碳片之间的焊锡融化并从铜壳底部和碳片之间被挤出，除了容易导致换向器的外侧壁上出现锡料之外，锡料还有可能从换向器的弯钩部或换向片挤出，而存锡槽呈环形设置并位于中间刷锡部的外侧，能够全面的防止锡料被挤出至铜壳件的底部和碳片之外。
优选的，所述中间刷锡部的底端在竖直高度上低于所述环形边沿部的底端。
通过采用上述技术方案，多个焊接部上均需要刷上锡膏，现有技术中采用机器设备实现刷锡膏，只要将铜壳件平放，容易实现只对中间刷锡部进行刷上锡膏。
优选的，所述铜壳件朝内一侧固定设置有内凸沿，所述内凸沿与所述焊接部一一对应设置，所述内凸沿在竖直方向上的两侧与焊接部在竖直方向上的两侧齐平。
通过采用上述技术方案，在点焊过程中，位于碳片和铜壳件之间的焊锡还有可能沿着铜壳件的竖直方向的侧壁从钩部挤出，而内凸沿的设置具有阻挡一部分焊锡沿铜壳件的竖直方向的侧壁向上移动的效果，具有避免焊锡从钩部挤出的效果。
优选的，所述焊接部朝向铜壳件内侧的一端上开有第二弧形槽，所述第二弧形槽在竖直方向上的两侧与焊接部在竖直方向上的两侧齐平。
通过采用上述技术方案，第二弧形槽也具有阻隔热量传递的效果。
优选的，所述边沿外圈的底端上设有螺纹纹路。
通过采用上述技术方案，铜壳件在与碳片焊接后需要放置在模具中进行注塑并形成绝缘本体，绝缘本体为塑料件，塑料件与边沿外圈的底端接触，且螺纹纹路的设置进一步的阻止焊锡通过，避免焊锡流出至铜壳件的外侧部的外表面上。
优选的，所述外侧部包括有下环部和上环部，所述下环部的直径大于所述上环部的直径；上环部上设有多个用于成型弯钩部的上原料部，上原料部之间有空隙隔开。
通过采用上述技术方案，铜壳件在与碳片焊接固定后，还需要放入模具进行注塑，在将铜壳件放入模具的过程中，设备需要对铜壳件的外侧部的外侧壁进行施压并夹持以实现产品的移动，上环部和下环部的直径不同，且两者之间有落差，便于后期设备对铜壳件的定位夹取和限位。同时，在后续的加工中（步骤S7），只需要车下环部的外圆，从而使得下环部与碳片同轴心，无需对上环部进行切割，起到避免上原料部之间的凹槽因为切割而产生毛刺。同时，从工艺难度上来说，相比原先没有上环部和下环部区分的产品，本申请只需要保证下环部的外圆呈圆形并与碳片同轴心，减少了必须呈圆形的物件的高度，降低了工艺难度。
本申请的第二目的在于提供一种换向器的生产方法。
一种换向器的生产方法，包括有以下步骤：
步骤S1、冷挤压：挤压成型铜壳件的大致外形；
步骤S2、车外形：通过车外圆得到上环部和下环部，使得上环部和下环部之间有落差；
步骤S3、冲内钩和冲槽：冲出铜壳件的内钩和各种凹槽；
步骤S4、印刷锡膏：在铜壳件的底端刷上锡膏；
步骤S5、贴片及压顶：将碳片与铜壳件上刷有锡膏的一端接触并进行挤压以实现排除碳片和锡膏之间的空气、实现排除锡膏与铜壳件之间的空气，使得铜壳件与碳片之间形成初步的稳定力；
步骤S6、焊接：采用真空焊实现碳片与铜壳件的焊接固定；
步骤S7、车下环部的外圆：对下环部的外圆进行切割以实现下环部与碳片同轴心；
步骤S8、注塑绝缘本体：通过模具注塑成型绝缘本体；
步骤S9、车内孔、车外圆、冲内钩、铣钩及弯钩：通过设备切除不需要的部分，通过设备铣钩，再将铣完的钩部弯曲以形成弯钩部；
步骤S10、精加工：对换向器依次进行砂抛光、镀锡、车碳面、铣槽。
通过采用上述技术方案，通过增加步骤2实现在铜壳件上形成上环部和下环部，由于下环部的直径大于上环部的直径，使得上环部和下环部之间有落差。铜壳件在与碳片焊接固定后，还需要放入模具进行注塑，在将铜壳件放入模具的过程中，设备需要对铜壳件的外侧部的外侧壁进行施压并夹持以实现产品的移动，上环部和下环部两者之间有落差，便于后期设备对铜壳件的定位夹取和限位。在后续的步骤S7中，只需要车下环部的外圆，从而使得下环部与碳片同轴心，无需对上环部进行切割，起到避免上原料部之间的凹槽因为切割而产生毛刺。同时，从工艺难度上来说，相比原先没有上环部和下环部区分的产品，本申请只需要保证下环部的外圆呈圆形并与碳片同轴心，减少了必须呈圆形的物件的高度，降低了工艺难度。步骤S5和步骤S6的设置，先将碳片与铜壳件挤压并排出空气，再通过真空焊以融化锡膏，实现碳片和铜壳件的焊接固定。相比较原先直接在焊接的过程中挤压，本申请能够保留碳片与铜壳件的焊接部之间的更多焊锡，保证碳片和铜壳件之间焊接稳定性。
综上所述，本申请通过设置存锡槽来存放因为点焊而流出的锡液，同时再通过第一弧形槽、隔热槽以及第二弧形槽来降低热量传递的速度，避免了换向器因为点焊而出现锡被挤压出铜壳件和碳片之外的问题。
附图说明
图1是本申请实施例中隐藏螺纹纹路后的斜向上看的结构示意图；
图2是本申请实施例斜向下看的结构示意图；
图3是本申请实施例的仰视示意图。
附图标记：1、铜壳件；2、外侧部；3、底部；4、边沿外圈；5、焊接部；6、下环部；7、上环部；8、上原料部；9、中间刷锡部；10、环形边沿部；11、存锡槽；12、第一弧形槽；13、隔热槽；14、螺纹纹路；15、内凸沿；16、第二弧形槽。
具体实施方式
本申请实施例公开一种换向器铜壳，参照图1、图2，包括有铜壳件1，铜壳件1包括有外侧部2和底部3。底部3包括有一体连接的边沿外圈4和多个焊接部5，焊接部5之间存在空隙。外侧部2包括有一体连接的下环部6和上环部7，上环部7上设有多个用于成型弯钩部的上原料部8，上原料部8之间有空隙隔开。上原料部8通过铣钩和弯钩后形成换向器的弯钩部。
参照图1，焊接部5包括有中间刷锡部9以及环绕在中间刷锡部9外侧的环形边沿部10，环形边沿部10和中间刷锡部9之间形成存锡槽11，且中间刷锡部9、环形边沿部10以及存锡槽11均呈扇形状。中间刷锡部9的底端用于放置锡膏，且中间刷锡部9的底端在竖直高度上低于环形边沿部10的底端。在将铜壳件1与碳片焊接的过程中，多个焊接部5上均需要刷上锡膏，现有的常规操作中，通常采用机器设备实现刷锡膏，只要将铜壳件1平放，容易实现只对中间刷锡部9进行刷上锡膏。在中间刷锡部9的底端刷上锡膏后，焊接部5与碳片之间通过真空焊固定。此时的锡可能部分被挤压至存锡槽11内，但是通过工艺上的调整，可以实现存锡槽11内的锡只有少量，即存锡槽11未填满锡。再此基础上，后期在对铜壳件1的外侧部2的外壁上进行点焊时，即使热量传导至碳片与底部3之间的锡处，并使得锡熔化，锡也会优先流入至存锡槽11处，从而起到避免焊锡从铜壳件1的底部3和碳片之间被挤出，提高成品质量。
参照图1、图2，焊接部5与边沿外圈4之间开有第一弧形槽12，焊接部5与边沿外圈4之间还开有隔热槽13，隔热槽13的一端与第一弧形槽12连通。其中，隔热槽13沿竖直方向的长度大于第一弧形槽12沿竖直方向的长度，即隔热槽13的高度大于第一弧形槽12的高度。隔热槽13与第一弧形槽12均具有隔热和降低热传导速度的效果。隔热槽13与第一弧形槽12的设置减少了焊接部5与外侧部2之间的连接实体，当外侧部2的外侧壁上因为点焊和被加热时，热量只能通过铜壳件1的实体部分进行传导，如果隔了空气，则热量传导的慢。而隔热槽13的设置可以使得隔热槽13的一个槽壁能够对应点焊的部分，这样在点焊时，热量通过外侧部2后直接面对隔热槽13的空气隔热，加强了隔热效果。同时，若焊接部5上的焊锡被融化，融化后的焊接在从焊接部5向外侧部2的外壁处挤出的过程中，焊锡还会留至第一弧形槽12处，也起到了避免焊锡挤出碳片和铜壳件1的作用。
参照图3，边沿外圈4的底端上设置有螺纹纹路14，铜壳件1在与碳片焊接后需要放置在模具中进行注塑并形成绝缘本体，绝缘本体为塑料件，塑料件与边沿外圈4的底端接触，且螺纹纹路14的设置增大了锡液通过的难度，进一步的阻止焊锡通过，避免焊锡流出至铜壳件1的外侧部2的外表面上。
参照图2，铜壳件1朝内一侧一体连接有与焊接部5一一对应的内凸沿15，内凸沿15在竖直方向上的两侧与焊接部5在竖直方向上的两侧齐平。在点焊过程中，位于碳片和铜壳件1之间的焊锡还有可能沿着铜壳件1的竖直方向的侧壁从弯钩部挤出，而内凸沿15的设置具有阻挡一部分焊锡沿铜壳件1的竖直方向的侧壁向上移动的效果，具有避免焊锡从钩部挤出的效果。
参照图2，焊接部5朝向铜壳件1内侧的一端上开有第二弧形槽16，第二弧形槽16在竖直方向上的两侧与焊接部5在竖直方向上的两侧齐平。第二弧形槽16的设置也减少了热传导的实体部分，具有阻隔热量传递的效果。
参照图2，下环部6的直径大于上环部7的直径，使得上环部7和下环部6之间有落差。铜壳件1在与碳片焊接固定后，还需要放入模具进行注塑，在将铜壳件1放入模具的过程中，设备需要对铜壳件1的外侧部2的外侧壁进行施压并夹持以实现产品的移动，上环部7和下环部6两者之间有落差，便于后期设备对铜壳件1的定位夹取和限位。
同时，在后续的加工中（步骤S7），只需要车下环部6的外圆，从而使得下环部6与碳片同轴心，无需对上环部7进行切割，起到避免上原料部8之间的凹槽因为切割而产生毛刺。同时，从工艺难度上来说，相比原先没有下环部6和上环部7区分的产品，本申请只需要保证下环部6的外圆呈圆形并与碳片同轴心，减少了必须呈圆形的物件的高度，降低了工艺难度。
具体工况效果如下：
中间刷锡部9的底端刷上锡膏以后与碳片焊接固定。当换向器的侧壁在进行点焊时，铜壳件1的外侧部2的外侧壁处被加热，由于第一弧形槽12、隔热槽13以及第二弧形槽16的设置，减少了热传导的实体部分，增加空气隔热来降低热传导的速度，从而降低碳片与铜壳件1之间的焊锡的融化的速度。若碳片与铜壳件1之间的焊锡融化后，锡液优先流入至存锡槽11内，从而避免锡液从铜壳件1的底端和碳片之间被挤出，避免换向器的外侧壁、弯钩部或换向片之间出现锡料。
本实施例公开了一种换向器的生产方法，包括有以下步骤：
步骤S1、冷挤压：挤压成型铜壳件1的大致外形；
步骤S2、车外形：通过车外圆得到上环部7和下环部6，使得上环部7和下环部6之间有落差；
步骤S3、冲内钩和冲槽：冲出铜壳件1的内钩和各种凹槽；
步骤S4、印刷锡膏：在铜壳件1的底端刷上锡膏；
步骤S5、贴片及压顶：将碳片与铜壳件1上刷有锡膏的一端接触并进行挤压以实现排除碳片和锡膏之间的空气、实现排除锡膏与铜壳件1之间的空气，使得铜壳件1与碳片之间形成初步的稳定力；
步骤S6、焊接：采用真空焊实现碳片与铜壳件1的焊接固定；
步骤S7、车下环部6的外圆：对下环部6的外圆进行切割以实现下环部6与碳片同轴心；
步骤S8、注塑绝缘本体：通过模具注塑成型绝缘本体；
步骤S9、车内孔、车外圆、冲内钩、铣钩及弯钩：通过设备切除不需要的部分，通过设备铣钩，再将铣完的钩部弯曲以形成弯钩部；
步骤S10、精加工：对换向器依次进行砂抛光、镀锡、车碳面、铣槽。
上述步骤中，通过增加步骤2实现在铜壳件1上形成上环部7和下环部6，由于下环部6的直径大于上环部7的直径，使得上环部7和下环部6之间有落差。铜壳件1在与碳片焊接固定后，还需要放入模具进行注塑，在将铜壳件1放入模具的过程中，设备需要对铜壳件1的外侧部2的外侧壁进行施压并夹持以实现产品的移动，上环部7和下环部6两者之间有落差，便于后期设备对铜壳件1的定位夹取和限位。
在后续的步骤S7中，只需要车下环部6的外圆，从而使得下环部6与碳片同轴心，无需对上环部7进行切割，起到避免上原料部8之间的凹槽因为切割而产生毛刺。同时，从工艺难度上来说，相比原先没有上环部7和下环部6区分的产品，本申请只需要保证下环部6的外圆呈圆形并与碳片同轴心，减少了必须呈圆形的物件的高度，降低了工艺难度。
步骤S5和步骤S6的设置，先将碳片与铜壳件1挤压并排出空气，再通过真空焊以融化锡膏，实现碳片和铜壳件1的焊接固定。相比较原先直接在焊接的过程中挤压，本申请能够保留碳片与铜壳件1的焊接部5之间的更多焊锡，保证碳片和铜壳件1之间焊接稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种换向器铜壳，包括有铜壳件(1)，所述铜壳件(1)包括有外侧部(2)和底部(3)；其特征在于：所述底部(3)包括有边沿外圈(4)和多个焊接部(5)，多个焊接部(5)之间存在空隙，所述焊接部(5)与所述边沿外圈(4)之间开有第一弧形槽(12)。
2.根据权利要求1所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述焊接部(5)与所述边沿外圈(4)之间开有隔热槽(13)，所述隔热槽(13)的一端与第一弧形槽(12)连通。
3.根据权利要求1所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述焊接部(5)包括有中间刷锡部(9)以及环绕在中间刷锡部(9)外侧的环形边沿部(10)，中间刷锡部(9)的底端用于放置锡膏，所述环形边沿部(10)和中间刷锡部(9)之间形成存锡槽(11)。
4.根据权利要求3所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述中间刷锡部(9)的底端在竖直高度上低于所述环形边沿部(10)的底端。
5.根据权利要求1所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述铜壳件(1)朝内一侧固定设置有内凸沿(15)，所述内凸沿(15)与所述焊接部(5)一一对应设置，所述内凸沿(15)在竖直方向上的两侧与焊接部(5)在竖直方向上的两侧齐平。
6.根据权利要求1所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述焊接部(5)朝向铜壳件(1)内侧的一端上开有第二弧形槽(16)，所述第二弧形槽(16)在竖直方向上的两侧与焊接部(5)在竖直方向上的两侧齐平。
7.根据权利要求1所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述边沿外圈(4)的底端上设有螺纹纹路(14)。
8.根据权利要求1所述的一种换向器铜壳，其特征在于：所述外侧部(2)包括有下环部(6)和上环部(7)，所述下环部(6)的直径大于所述上环部(7)的直径；上环部(7)上设有多个用于成型弯钩部的上原料部(8)，上原料部(8)之间有空隙隔开。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的换向器的生产方法，其特征在于，包括有以下步骤：
步骤S1、冷挤压：挤压成型铜壳件(1)的大致外形；
步骤S2、车外形：通过车外圆得到上环部(7)和下环部(6)，使得上环部(7)和下环部(6)之间有落差；
步骤S3、冲内钩和冲槽：冲出铜壳件(1)的内钩和各种凹槽；
步骤S4、印刷锡膏：在铜壳件(1)的底端刷上锡膏；
步骤S5、贴片及压顶：将碳片与铜壳件(1)上刷有锡膏的一端接触并进行挤压以实现排除碳片和锡膏之间的空气、实现排除锡膏与铜壳件(1)之间的空气，使得铜壳件(1)与碳片之间形成初步的稳定力；
步骤S6、焊接：采用真空焊实现碳片与铜壳件(1)的焊接固定；
步骤S7、车下环部(6)的外圆：对下环部(6)的外圆进行切割以实现下环部(6)与碳片同轴心；
步骤S8、注塑绝缘本体：通过模具注塑成型绝缘本体；
步骤S9、车内孔、车外圆、冲内钩、铣钩及弯钩：通过设备切除不需要的部分，通过设备铣钩，再将铣完的钩部弯曲以形成弯钩部；
步骤S10、精加工：对换向器依次进行砂抛光、镀锡、车碳面、铣槽。
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|---|---|---|---|---|
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