基于ANSOFT的电磁继电器磁路铆接设计
2018-08-09
机电元件 2018年4期
(厦门宏发电声股份有限公司,福建厦门,361021)
1 引言
电磁继电器的磁路的装配方式多种多样,常用的有旋铆和压铆。压铆又按铆迹分为锥铆、劈铆、花铆。从铆头加工工艺性上考虑,十字花铆是一种加工较简单的花铆形式,如图1。
磁路铆接的判定标准一般通过铆接强度、铆接扩张度、铆接深度等来量化评价铆接可靠性,另外还可以用金相切片的方式分析轭铁与铁芯的贴合尺寸来评价铆接质量。

图1 十字花铆外观
金相分析时,较常出现的磁路铆接缺陷如图2所示。图2(a)中铁芯未能完全涨紧贴合轭铁面,铁芯与轭铁截面位置贴合尺寸t≈0.4mm<70%T(T为轭铁厚度1.0mm)。图2(b)中铁芯台阶面与轭铁不贴平存在δ=0.181mm轴向空隙。
图2(a),在各类铆接工艺中均可能出现,特别是旋铆工艺,铁芯受力不足,导致铁芯与轭铁贴合深度不足。图2(b)产生的原因主要有铁芯与线圈、轭铁尺寸不匹配,或者铁芯受较大的铆接力影响产生变形,导致铁芯被墩矮、墩粗等。

(a) (b)图2 磁路金相示图
本文要讨论的是,磁路铆接金相分析中的铁芯与轭铁铆接后存在的缝隙对电磁吸力的影响。文中,根据十字花铆、旋铆、锥铆等组装方式将铁芯与轭铁的配合间隙按不同形状和程度进行模拟仿真并对结论用样品进行实际验证。同时借此提出相适应的十字花铆的铆头设计尺寸要求。以减少产品在装配时反复的调整及金相分析验证。
根据金相分析的典型图片,我们在此提出磁路铆接的两个过程参数K1、K2:
铁芯接触面积比K1=铁芯与轭铁铆后贴合面积S1/(铁芯周长C×轭铁厚度T)
铁芯受力面积比K2=铁芯被铆压面积S2/铁芯截面积S……p>
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