變壓器骨架骨架作用

　　骨架在變壓器中的作用主要有以下幾點：

　　1 、為變壓器中的銅線提供纏繞的空間，

　　2、 固定變壓器中的磁芯。

　　3 、骨架中的線槽為變壓器生產(chǎn)繞線時提供過線的路徑。

　　4 、骨架中的金屬針腳為變壓器之銅線纏繞的支柱;經(jīng)過焊錫后與PCB板相連接，在變壓器工作時起到導電的作用。

　　5、骨架中的凸點、凹點或倒角，可決定變壓器使用時放置方向或針腳順序。

　　變壓器骨架骨架分類

　　骨架一般按變壓器所使用的磁芯(或鐵芯)型號進行分類，有EI、EE、EF、EPC、ER、RM、PQ、UU等型號，而每個型號又可按磁芯(或鐵芯)大小進行區(qū)分，如EE5、EE8、EE13、EE19等大小不一的型號。骨架按形狀分為：立式和臥式兩種;按變壓器的工作頻率又分為高頻骨架和低頻骨架兩種，這里所講的頻率，并不是指使用的次數(shù)，而是指變壓器在工作時周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲(Hz)，簡稱赫，也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)或GHz做單位;按骨架的針腳使用性質，又分為直插式骨架(DIP)和貼片式骨架(SMD)兩種。

　　變壓器骨架其他信息

　　正是由于骨架有這么多的特征，其形狀可謂千變萬化。就同一款骨架來講，例如EE-19立式直插電木的骨架，具體到這么細的一個分類以后，其骨架至少也有十幾種。有的是擋墻高度不一樣，有的是繞線槽尺寸不同，即使是最重要最關鍵的尺寸PIN距和排距，也都不一樣。這樣，給骨架的供求雙方都造成了許多的困難。尺寸稍微相差一點點，現(xiàn)有的模具就不能使用。簡單一點的要配合新開模具的某一部分，復雜點的整套模具都得重開。極大的提高了變壓器的制作成本，在業(yè)界，因為找不到適合的模具，而導致變壓器廠沒辦法接單的情況屢屢出現(xiàn)。許多變壓器廠的朋友都有一個共識，在所有的變壓器的組成材料中，骨架是最不好找的。對于骨架廠的來講，自己開發(fā)了許多套模具，因為沒有訂單擺在架子上閑置，卻不知道有的變壓器廠因找不到這種產(chǎn)品的模具而放棄了到手的訂單。

　　變壓器骨架生產(chǎn)工藝

　　產(chǎn)品設計以及模具設計制造

　　該過程一般按客戶(變壓器生產(chǎn)商)要求設計骨架的詳細結構，多為客戶設計骨架，由骨架生產(chǎn)商按設計好的骨架直接開模。但也有少數(shù)情況是客戶提供樣品或簡單的設計圖，由骨架生產(chǎn)商配合完成前期的設計工作。骨架在設計時，需注意以下細節(jié)問題，以減少在生產(chǎn)時經(jīng)常會發(fā)生的一些不良。

　　① 在骨架設計前期，設計人員需清楚了解骨架在客戶處的使用情況。包括客戶的變壓器成品要求，如外形尺寸等;變壓器生產(chǎn)工藝及各工藝的生產(chǎn)條件，如焊錫溫度、焊錫時間、烘烤溫度、繞線方式等;與該款骨架配合之磁芯型號、尺寸等?？傊羌茉诳蛻舳耸褂脮r的注意事項，務必了解清楚，才能更好的開展接下來的設計工作。

　?、? 在骨架結構設計時，應依據(jù)客戶提供的圖面或樣品，加上自己的設計經(jīng)驗，盡量以3D進行模型設計，避免2D建圖和修改的缺陷，然后逐步進行修改，以至最終定案。如果是客戶設計不合理，應該主動提出與客戶技術人員共同重新確認骨架結構。骨架在設計時，需注意以下幾方面：

　　A 原材料需符合客戶的制程和要求，一定要按材質的特性進行骨架設計。一般參照黃卡進行骨架壁厚的確認;同時參照黃卡顯示的溫度，與客戶制程的烘烤及焊錫溫度作對比，是否滿足客戶之工藝條件。如GE的N300X原料之RTI Elec溫度為105度，客戶烘烤溫度為130度，顯然這款原料是不符合客戶工藝條件的。

　　B 金屬針腳，能順利通過或平帖客戶端的PCB板，一般使用鐵(鋼)質針腳較多。針對客戶有特殊要求針腳有更好的導電性的情況時，需考慮用銅質等導電性較好的材料。

　　C RoHS、無鹵、SVHC等環(huán)保要求越來越急迫，選材的同時需滿足這些要求。

　　D 需符合變壓器型號要求，外形尺寸需小于變壓器成品尺寸。

　　E 芯孔需配合磁芯中柱尺寸，一般比磁芯的上限公差要大;固定磁芯的葉片一般比磁芯的內徑下限公差要小。這樣設計的目的在于，為方便后續(xù)的磨損修模。帖片類骨架為配合客戶的自動繞線作業(yè)中的松緊恰當要求(繞線過程中配合較松會使骨架脫落，緊了則操作員很難插入或拔出)，芯孔與繞線治具的配合公差則應控制在 0.05左右。

　　F 過線槽為銅線的拐線路徑，同時為避免生產(chǎn)中出現(xiàn)破損、插針裂腳、夾砂等異常情況，所以過線槽的寬度需終合考慮：銅線的直徑、針孔邊緣壁厚、毛邊處理砂粒大小。一般情況下，過線槽適合做大，這樣可以避免夾砂，也方便客戶過銅線，但過線槽做大后，剩余的針孔邊緣壁厚便會偏小，插針生產(chǎn)時容易出現(xiàn)裂腳。

　　G 針孔不宜太深，針孔底部的壁厚需保證在0.5mm以上，避免插針時出現(xiàn)插裂或插穿孔的不良。

　　H 需做R角過渡，除增加強度防止破損外，還可改善生產(chǎn)時的一些問題。特別是過線槽邊緣，可防止把銅線外層的絕緣漆包膜刮傷;芯孔邊緣可方便磁芯插入;繞線管四周可增加葉片的強度等。

　　I 需設計插針防反向結構，以凸點效果最佳，這樣可以在跑道對應的方向增加凹槽與凸點對應，避免產(chǎn)品放反而導致的腳位錯。

　　J 擋墻較高或葉片較大的骨架，需設計脫模斜度，方便生產(chǎn)時脫模。

　　K骨架有配套的蓋子(Cover)時，應該注意與蓋子的配合部位的尺寸。

　　L 帖片式骨架繞線管中間的葉片，應該設計相應的掛鉤，防止繞線時銅線不到位的情況;葉片上還應該設計缺口，以便繞線針順利通過。

　　M 進料口處最好設計凹陷的缺口，視骨架大小而定，一般凹陷的缺口深0.5-1.0mm。這樣可以避免因撥料時的殘留原料影響產(chǎn)品的外形尺寸。如果無法設計缺口，在增加磨進料口的治具，以符合尺寸要求。

　　N 壁厚較厚的塑膠骨架，應在塑膠多的地方設計凹陷的缺口，盡量保證壁厚均勻，避免出現(xiàn)嚴重的縮水現(xiàn)象。

　?、勰＞咴O計和制造。

　　A 客戶只是試樣而開發(fā)的樣品，模具一般可設計一穴或兩穴，以打樣生產(chǎn)為目的即可，客戶特別要求小批量生產(chǎn)的，可對模具進行熱處理或選較好的鋼材。

　　B 批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，在設計時可將產(chǎn)品以整條直線排列，以便模具型腔、流道、排氣槽的加工。

　　C 前模、后模及滑塊相互配合的部位，應該設計配合斜度，避免直接相碰而發(fā)生模具損壞。

　　D 型腔較深部位(如底部凸點或擋墻)，應該設計脫模斜度和排氣孔，以便成型時排氣順暢而減少少料的發(fā)生。

　　E 模具鑲件規(guī)格盡量通用和易于更換清理，以便及時更換和維修。

　?、軜悠窓z測和承認階段。工程或業(yè)務在送樣時，須對產(chǎn)品進行嚴格測試和把關：

　　A 產(chǎn)品尺寸，其中尤以客戶要求的重要部位、壁厚作為管控的重點。

　　B 強度測試，一般骨架可達到3Kgf，對于結構比較單薄或產(chǎn)品較小時，強度相對較小。

　　C 耐電壓測試，通過高壓測試(如3.5KV,2mA,60S的耐壓條件)，可在設計階段避免因選材、壁厚不合理而引發(fā)的耐壓不良。

　　D 焊錫測試，測試針腳上錫情況，以及經(jīng)瞬間(1-3S)高溫后本體的變形、起泡情況。

　　E 產(chǎn)品平整度，測試與PCB板接觸的底部凸點或平面，是否有翹曲變形的狀況，一般業(yè)界以0.1mm max作為管控的標準，骨架越大，可對平整度尺寸進行放寬。目前帖片式骨架之針腳平帖度管控最為嚴格，因為針腳平帖度是直接與PCB平帖相聯(lián)系的管控點。

　　F 客戶有要求對重要部位作CPK管控時，需增加CPK確認。

　　G 客戶承認產(chǎn)品后，應保留送樣產(chǎn)品及客戶簽回的承認書。

　　H 資料文件(產(chǎn)品規(guī)格圖、作業(yè)標準書、全檢指導書、包裝規(guī)范等)需發(fā)行至相關部門，以便后續(xù)量產(chǎn)時對產(chǎn)品品質的管控。

　　I 骨架變更時，在圖面作好變更標識，增加版本變更的詳細記錄;同時對變更前產(chǎn)品作出隔離處理，避免改模前和改模后的產(chǎn)品混料。

　　骨架生產(chǎn)階段

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　　該過程是將高溫狀態(tài)下的融熔電木原料、塑膠料通過射出成型機的壓力，噴射到骨架模具型腔中，經(jīng)過一定的成型和冷卻時間，經(jīng)由頂出系統(tǒng)使骨架脫離模具。該過程管控的重點為射出時的溫度、壓力，以及塑膠料中再生料的配比。射出溫度和壓力的變化，必定影響產(chǎn)品基本尺寸的變化、產(chǎn)品強度及特性的變化，以及毛邊的厚薄變化，毛邊厚薄狀況也會直接影響下一工序的運作。該過程可由PQC導入SPC對這一系列的變化進行監(jiān)控，以便盡早發(fā)現(xiàn)變化之處，盡早作出相應的調整，從而更加保證產(chǎn)品的質量。對生產(chǎn)完畢的模具，需進行及時的清理和保養(yǎng)，以延長模具使用壽命，為企業(yè)帶來更多的效益。

　　另外，在環(huán)保要求日益嚴苛的今天，對原料(包括再生料、環(huán)保料、非環(huán)保料)的管控更為重要，如何避免非環(huán)保料對環(huán)保料的污染，將是后續(xù)加工企業(yè)考慮的重點。A 企業(yè)不購買或不生產(chǎn)非環(huán)保產(chǎn)品，當然這是最有效的。

　　B 成型時的上料狀況詳細記錄，如上料的型號、批號、時間、數(shù)量等。

　　C 嚴格管理再生料，盛裝再生料盡量做到型號、批號與原包裝袋一致。

　　D 以原料的系列(如PA、PBT、PET等)或型號區(qū)分粉碎機和混料機，避免因機臺內未清理干凈而發(fā)生相互污染的現(xiàn)象。

　　E 減少或不使用外購的未經(jīng)環(huán)保檢測合格的脫模劑、潤滑油等。

　　F 盡量使用本色原料生產(chǎn)，避免使用色母。佛山利達玩具廠的環(huán)保案例相信大家都很熟悉了。

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　　該過程主要針對電木類骨架，為順利排出成型過程中所產(chǎn)生的氣體，我們需在模具上增加排氣槽，融熔的原料在高壓的作用下填滿了排氣槽，所以我們需要通過特定的制程，運用毛邊處理機對毛邊進行處理。在毛邊的管控中，我們需要測量產(chǎn)品的尺寸，以判定是否因毛邊厚而影響骨架的尺寸;另外一般以毛邊是否透光來判定是否能處理干凈。

　　在毛邊處理過程中，我們應該根椐產(chǎn)品的結構特性，如過線槽大小，產(chǎn)品葉片強度，來選擇砂料的大小。否則會造成砂?？ㄔ谶^線槽阻礙銅線，或卡在針孔中影響下一插針的工序。插針后盡量不要再進行毛邊處理，否則會影響針腳的垂直度。

　　針對塑膠類的產(chǎn)品，只有通過手工處理。SMD類的電木產(chǎn)品，可先經(jīng)過隧道式毛邊機處理過，再用人工處理掉粘附在端子上的毛邊。

　　③插針

　　插針，也叫植PIN，其過程主要是使卷軸式的線材，先后經(jīng)過插針機的整線治具、打點治具、切斷刀模主要治具，同時產(chǎn)品由跑道，由送料桿將其送入底坐，底坐經(jīng)由插針機裝置往上運動與切斷刀模配合，被切斷后的針腳此時將被插入產(chǎn)品對應的針孔中。該過程可以通過調整打點治具增加針腳的拉(推)力，調整切斷刀模滿足客戶針腳長度的需要。在整個過程中如果某一細節(jié)出現(xiàn)問題，將會產(chǎn)生一系列的品質問題，如針彎(未被整直，呈弧形)、針刮傷露銅、打點外露、拉(推)不足、腳長變化、少針、破損、裂痕或裂腳等，所以插針整個工序也是相當?shù)闹匾τ贚型針的插針過程，需在底坐兩側增加翹平的治具，由氣缸帶動進行工作即可;對于U型針的插針過程，除按L型針工藝以外，還需在底座后段增加壓平治具進行壓平，確保成型后的U型針腳的平帖度。對于塑膠產(chǎn)品的插針，在產(chǎn)品設計時需在側面增加逃氣孔，和針孔底部連通。防止在插針焊錫后產(chǎn)生針下掉或完全掉腳的不良現(xiàn)象。

　　品質檢查

　　除在開發(fā)設計時對新產(chǎn)品進行品質驗證，生產(chǎn)階段對產(chǎn)品進行首件和巡回檢查外，最終的全數(shù)檢驗也是加強品質的重要一環(huán)。電木類骨架屬于易碎產(chǎn)品，在生產(chǎn)時的每個環(huán)節(jié)都能產(chǎn)生破損異常，如毛邊處理時的碰撞、插針時的碰撞、產(chǎn)品中轉時的碰撞等。所以很有必要進行全數(shù)的檢查，這樣才能將不良品篩選出，確保送到客戶處的產(chǎn)品都為良品，提升公司的品質形象。在最終檢驗時，最好安排經(jīng)驗豐富的老員工進行操作，針對每一款產(chǎn)品，單獨作成全檢指導書后懸掛于全檢現(xiàn)象，由全檢員按指導書要求進行挑選。挑選時盡量以較慢的速度，確保每顆產(chǎn)品的每個部分都能確認一遍。

　　以上的產(chǎn)品設計、模具設計制造、生產(chǎn)階段相互聯(lián)系，每個工藝都會影響到整個骨架生產(chǎn)。產(chǎn)品設計直接影響到模具的設計制造，按產(chǎn)品結構無法設計制作模具等;當產(chǎn)品結構設計不合理時，模具制造好后在射出成型時會帶來間接的影響，如膠體過厚而產(chǎn)生縮水、結構單薄而易碎等設計不合理帶來的問題;插針時因針孔邊緣膠體較薄而產(chǎn)生裂腳不良。所以在整個骨架的設計和制造過程中，設計是非常重要的一環(huán)，好的設計會為后續(xù)生產(chǎn)帶來很多不必要的修模動作，以及較高的品質不良而引發(fā)的產(chǎn)品報廢。