配电箱的生产.docx
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配电箱的生产
目录
前言1
1配电柜简介1
2柜体结构2
2.1从结构形式上分2
2.2从连接方式上分2
2.3从构件取材分2
3柜体制造流程3
3.1下料3
3.2开孔、去角3
3.3折边、成型3
3.4焊接3
3.5打磨、抛光3
3.6表面处理3
3.6.1去污除油3
3.6.2酸洗除锈4
3.6.3磷化4
3.6.4喷塑4
3.6.5烘烤4
4柜体生产设备技术要求4
4.1剪板机4
4.2折弯机4
4.3压力机4
4.4金工模具5
4.5电焊机5
4.6角磨机5
4.7喷塑设备5
5柜体材料选择及要求5
6检验6
结束语8
致谢9
参考文献
CT-XL-21豪华动力柜体生产工艺
陈靖
摘要:
配电柜是施工现场电源与用电设备的中枢环节,配电柜主要作用有:
能够起到配置电源的作用,当线路出现故障时,有利于控制故障范围也方便快速找出故障点及时加以排除,无须大面积停电;另外,配电柜内方便放置各种保护设备如防止短路的熔断器(保险丝),防止过载的空气开关等,可以对线路和用电设备起到保护作用。
也就是说把东西集中到一块,方便维护、检查,因此在电路设备中配电柜是不可少的原件。
本文主要阐述的配电柜柜体的生产工艺,其中有包括材料的选择,冲压,毛刺的处理及焊接等。
关键词:
检验剪板折弯冲压
前言
配电柜也可以被称为配电箱,从通俗意义上讲,配电柜就是集成了用于电能分配的电气元件的柜体。
配电柜的作用是对用电设备进行配电和控制,在电路出现过载、短路和漏电时,配电柜还可以提供断电保护。
其中柜体是承载电气元件的基础,采用良好的生产工艺和选择良好的材料生产柜体对配电柜的使用安全与寿命至关重要。
在其生产过程中主要运用了冲压、焊接、表面处理等工艺。
这些都是在课堂中经常听到的一些名词。
在生产这个柜体的过程中就将这些理论转化为了实际操作。
1配电柜简介
配电柜也称为配电箱或者配电板,按用途有动力配电箱、照明配电箱和计量箱三种。
按其电量可分为高压、中压、低压配电箱三种。
其柜体是配电柜的组合基础,因此其制造工艺就是基础的基础。
作为柜体它既要满足各电器单元的组合功能条件,还要满足柜体的固有要求,既外形的坚固程度和美观。
因结构要求的不一样,制造加工工艺也会有所差别。
现在要介绍的就是CT-XL-21豪华动力柜。
是一个中压、动力配电箱。
它的柜体的生产运用了冲压、焊接、表面处理等工艺。
在其生产过程中能良好地对在学校中学到的一些知识有良好的巩固。
2柜体结构
对于柜体结构及其工艺大致可以从:
结构形式、连接方式、构件取材等方面加以区分。
2.1从结构形式上分
(1)固定式:
能够使各元器件可靠地固定在柜体上并保证位置准确。
外形一般为立方体,也有棱台体等。
这种柜体有单列与排列。
(2)抽出式:
抽出式是由固定的柜体和诸多电器元件组成的可移装置,可移部分移换时要轻便,移入后定位要可靠,并且相同类型和规格的抽屉能可靠互换。
抽出式中的柜体部分加工方法基本和固定式柜体相似。
2.2从连接方式上分
(1)焊接式:
其优点是加工方便,坚固可靠;缺点是误差大易变形,难调整,欠美观。
对其要求是:
①刚性好、不会受工件变形影响;②外形尺寸略大于工件名义尺寸,可抵消焊后收缩影响;③平整、简易、方便操作,尽量减少可转动机构,避免卡损;④为防止焊蚀和易于检修调整,要选择好工件支持,还要加置防焊蚀垫件。
(2)紧固件连接:
它的优点是适于工件预镀,容易变化调节,美化处理,零部件都可标准化设计,并且可以预生产库存,构架的外形尺寸误差小。
缺点是没有焊接式的坚固,要求零部件的精度要高,加工成本也相对上升。
紧固件一般都为标准件,其种类主要有常规的螺钉、螺母和铆钉、拉铆钉,以及预紧而可微调的卡箍螺母和预紧的拉固螺母,还有自攻螺钉等。
也有专用紧固螺钉。
工艺特点:
用夹具定形,工装定位,看需要配以压力垫圈;铆接一般要配钻,且预镀件要防止镀层被破坏;对于用精密的加工中心或专用设备加工的构件,如各连接孔径与紧固件直径能保持微量间隙时,则可以不用夹具进行装合,一次成形;对导向及定位件的紧固,应以专用量具先定位再以标准工装检测。
(3)焊接与紧固混合连接:
它可以集中上面两种方法的优点,一般在柜体的连接处采用电焊,可变或可调部分则以紧固件连接。
较大柜体因焊接后镀覆有困难,表面多以涂漆处理,户外柜体如以预镀材料为构件而又必须焊接时,则焊接部分可用热喷镀金属来处理。
2.3从构件取材分
(1)型材:
型材有角钢槽钢也有特型钢管、特型槽钢。
角钢槽钢的构件大多数以焊接形式连接。
选用统一的特型钢管在统一面上布以统一间距的孔,配以统一通用的联结件,按统一模数组合成柜体,便于柜体设计,便于备制构件和生产准备。
(2)板材构件(不指上述c形槽钢及带筋矩形管)则完全可以按需要定形,无预设成型条件限制。
这类结构设计工作量大,定型后变异少,结构主要处多用焊接,变异处或需调处多以紧固件连接(如低压控制箱和控制台等)。
由于板材结构多用焊接、一次成形,需克服板面因焊接而收缩或相对隆起的影响,故焊接点要间距均匀,焊缝要平整,焊后要整形,棱边要直,两侧中间部分不得凸出于前后棱边,若中间有隔板时,应在处理好两侧后再焊。
CT-XL-21豪华动力柜在结构上来讲是一款固定式的中压配电箱。
3柜体制造流程
3.1下料
下料也称为是剪板,为确保同类工件的互换性,下料时必须采用工装定位。
在下料前要先进行试减,然后进行检验,检验合格后才能批量下料。
下料的时候一定要对原料进行肉眼的检验,保证原料的可操作。
3.2开孔、去角
柜体的开孔同样需要使用工装定位来保证同类工件的互换性。
为确保工件的几何尺寸误差不超过图纸要求,批量加工时,在模具定位固定后,要先行试加工(首件检验)。
严格校对尺寸公差与位置公差,确认无误后再行加工。
3.3折边、成型
为确保折边成型后的一次合格率及其同类零件的互换性,折边时必须使用靠模等工装定位进行加工。
折边加工批量生产前,必须先行小样试折加工(代首件检验),严格校对几何尺寸,确认无误后再行加工。
3.4焊接
零件焊接成型前,必须要先去尽焊件焊口油污、铁锈等,确保焊接质量。
为确保焊接成型后几何尺寸的准确性与统一性,焊接时必须使用胎模,靠模等定型定位器具。
3.5打磨、抛光
产品焊接成型后,必须对焊口进行打磨抛光,使之表面平整,光洁。
打磨、抛光零件时,要注意循序渐进,不要用力过猛或在一个地方停留太久,以免局部过热而使工件退火变色,损伤工件表面质量。
3.6表面处理
3.6.1去污除油
去污除油采用K-12型常温脱脂剂。
除脂剂的盛器可采用普通A3钢板制造。
把柜体放入盛有脱脂剂的容器中侵泡2-5分钟,略加搅动,然后捞起放入清水池中漂洗干净。
3.6.2酸洗除锈
生锈后的工件必须除锈酸洗除锈采用工业盐酸(HCL)。
盛装盐酸用的容器酸洗槽需用聚氯乙稀板等耐酸材料制造。
把除油洗尽后的工件徐徐放入配制好的盐酸溶液中,浸泡5到10分钟,除尽表面锈斑,然后放入清水中漂洗。
3.6.3磷化
钢板件的磷化采用K-41型常温快速磷化液。
磷化液的容器磷化槽宜用聚氯乙稀板等耐酸材料制造。
将漂洗干净的工件放入盛有足够磷化液中浸泡7到10分钟,待工件金属表面形成一层磷化膜即可;清水漂洗后晒干或烘干。
3.6.4喷塑
喷塑原料,采用聚脂树脂等粉末涂料。
将磷化好的干燥工件,用铁勾挂于粉末收集装置罩口前端喷涂设备的阴极上,用喷枪向工件表面均匀喷涂相关聚脂粉末直到符合工艺要求为止。
3.6.5烘烤
零件喷涂工序完成后,应将工件轻轻悬挂于烘烤车架上或置于烘烤盘上。
将装满待烤零件的烘烤车缓缓推入烘烤房内,关闭好烤房门。
然后,升温、烘烤。
烘烤时,温度控制在180℃~185℃之间高温保持,时间为20~22分钟。
4柜体生产设备技术要求
生产设备有:
剪板机、折边机、压力机、电焊机、金工模具等。
4.1剪板机
剪板机的加工性能必须符合相关产品的技术要求,经过加工后的板料切口必须平整、无卷边、毛刺、变形等。
剪板机必须安放平稳,机构运转灵活,操作系统正常。
4.2折弯机
折弯机分手动与电动两种,手动折边机要求机构灵巧、操作轻便;电动折边机,必须安装平稳、基础牢固、润滑充分、机构灵活、操作系统正常、准确。
折边机的性能必须符合相关产品生产的技术要求。
4.3压力机
压力机的加工性能必须符合相关产品的技术要求压力机必须基础牢固、安装平稳、润滑充分、机构灵活、操作系统正常、准确。
4.4金工模具
金工模具必须符合相关产品生产的技术要求。
不同规格的金工模具必须统一编号标识,并分类码放于固定的货架上方便查找。
适时检修金工模具,已确保模具配合间隙以及刃口的锐利度,达到产品加工要求。
4.5电焊机
电焊机应选用二氧化碳保护焊机或亚弧焊机,各项技术指标必须符合国家标准中关于焊机生产的技术要求,与之配套使用的气瓶及压力表也应符合相关的技术标准要求。
4.6角磨机
角磨机的技术性能必须符合相关产品的技术要求。
角磨机必须有专人妥善保管和维护,注意防潮,防止碰撞,确保使用安全。
4.7喷塑设备
喷塑设备包括静电喷涂机和粉末收集装置(电收尘器)。
静电喷涂机的性能必须符合相关技术条件的性能要求。
静电喷涂机必须有专人保养和维护,注意防潮。
粉末收集装置必须与静电喷涂机匹配,收集罩口合适,吸收能力良好。
粉末收集装置必须定期清扫,及时清取沉积粉末,以便回收使用,保证足够收尘空间。
5柜体材料选择及要求
配电柜的柜体制造选用材料有不锈钢板、冷轧钢板。
不锈钢板要求采用1.0~1.5S×1220×2440mm等3042B亚光或磨砂不锈钢板,各项技术指标应符合GBT4237-92标准规定的要求。
冷轧钢板采用Q195或者Q235优质冷轧钢板。
采用规格为1~1.5×1250×2500mm等,其技术条件应符合GB/T11253-1989《优质碳素结构钢》生产标准的有关规定。
不同规格的钢板应分类整齐码放、方便起用。
平码时应清除场地异物,并用支架或枕木托起防潮。
配电柜的机械要求。
配电箱箱体选用的钢板厚度不小于1.5mm,配电柜柜体选用不少于2.0mm厚度的冷轧钢板制成,钢板箱门、钢板盘面厚度不小于2.0mm,背板厚度不小于3.0mm,导轨必须结实,配电柜的结构应完整坚固。
同时在非落地式配电箱背面的左下角和右上角焊出两个承耳,承耳采用40X4的扁钢,扁钢长度为10CM。
箱(柜)内部元器件接法与装配布置合理、进出线预留孔洞数量、大小、形状及箱(柜)的安装方式等必须符合国标、图集、设计图纸具体参数的要求。
配电柜的焊接、螺栓连接均应牢固,焊缝应均匀、光洁,无焊皮、焊穿、气孔等不良现象;螺栓连接应有平、弹簧垫圈,外露丝扣2-5扣。
配电柜内的零部件、开孔边缘应平整光滑、无毛刺及裂口等。
见下表。
附表1配电箱的外型尺寸偏差(单位:
mm)
尺寸范围
偏差值
高
宽
深
<300
±1.05
±1.05
±1.05
301~500
±1.4
±1.4
±1.4
501~1000
±1.8
±1.8
±1.8
附表2配电柜的外型尺寸偏差(单位:
mm)
尺寸范围
偏差值
高
宽
深
400~1000
——
0~-1.4
±1.5
1001~2000
±2.2
0~-2.3
±1.85
2001~3000
±2.7
——
——
附表3箱柜的垂直度偏差要求(单位:
mm)
尺寸范围
垂直度公差
侧面
后面
底面
401~1600
2.0
2.0
2.0
1601~2500
2.5
2.5
2.5
柜的活动部件启闭灵活,在开闭过程中不得损坏涂层或镀层,开启角度不小于90°,门锁采用暗锁,门锁应牢固可靠,在锁上后不应有明显的晃动,门铰链采用金属镀铬,当门长大于1.2米时装设三个铰链,小于1.2米时可采用两个,铰链应有足够的承重能力,在四倍自重时(但不小于10KG)保证不会产生永久性变形。
配电箱(柜)的门与门、门与壳体之间的缝隙均匀一致,缝隙差小于1mm,缝长大于1米时,均匀差不大于1.5mm。
CT-XL-21豪华动力柜正是采用了1.5mm的优质钢板作为柜体材料。
6检验
检验方法:
采用抽检的方式,抽检的比例和数量见附表4。
检验所用的工具有钢卷尺、角尺、直尺。
程序为按检验规程或订货检查看看是否是在生产厂家的合格供方范围内。
要求有:
①壳体的表面处理需要经过目测检验,检查镀层、涂层表面是否有起泡、脱落、发黑、发霉、生锈等情况,涂层表面应该要牢固、均匀,不得有漏底和明显的色差。
②柜壳,箱体不得有变形损坏的现象,焊接件的焊缝不得有脱焊、虚焊、裂缝等现象。
③柜壳、箱体的外形尺寸或模数应和订货单或图纸上的相符。
④尺寸误差应符合GB1104-79公差与配合、GB1184-80形状和位置公差的要求。
(具体允许偏差见附表5、附表6、附表7)
⑤凡是用壳体作为保护导体的产品,其结构部分必须保持良好的接地连续性。
⑥同一型号的壳体的控制单元要能互换。
⑦壳体检验应该包含防护等级的检验,具体方法见附表8。
对通过以上检验合格的产品,在柜体进货(半成品)检验记录上注明“合格”后方可使用,对不合格的产品应及时反馈到供销部和质检部,说明不合格原因,并按《不合格控制程序》执行。
相关记录
附表4柜体进货(半成品)检验/验证记录
批量范围
检查水平
抽样数量
不合格判定数
0~3台
Ⅱ
1台
0台
4~10台
Ⅱ
2台
0台
11~25台
Ⅱ
5台
1台
26~50台
Ⅱ
8台
2台
51~90台
Ⅱ
13台
3台
91~150台
Ⅱ
20台
4台
151台以上
Ⅱ
25台
5台
附表5壳体高度、宽度、深度的允许偏差
尺寸范围(MM)
偏差值(mm)
高
宽
深
≤400
±0.5
±0.5
±0.5
401~1000
±0.8
±0.8
±0.8
1001~1600
±1.2
±1.2
±1.2
1601~2500
±2.0
±2.0
±2.0
附表6侧面、后面、及底面对角线的允许偏差
对角线之差绝对值(mm)
侧面
后面
底面
≤400
≤1.2
≤1.2
≤1.2
401~1000
≤2.0
≤2.0
≤2.0
1001~1600
≤2.5
≤2.5
≤2.5
1601~2500
≤3.0
≤3.0
≤3.0
附表7门与门、门与挡板之间的间隙的允许偏差
尺寸范围(mm)
部位(mm)
同一缝隙均匀差
平行缝隙均匀差
≤1000
≤1
≤2
>1000
≤1.5
≤2
附表8电气间隙和爬电距离对照表
产品名称(或型号)
电气间隙(mm)
爬电距离(mm)
防护等级
PZ30
5.5
6.3
IP30
ZDXL
10
12.5
IP30
ZDGGD
10
12.5
IP30
ZDGCS
10
12.5
IP30
ZDGCK
10
12.5
IP30
ZDMNS
10
12.5
IP30
结束语
经过了两个多月的学习和工作,我终于完成了的论文。
从开始接到论文题目到系统的实现,再到论文文章的完成,每走一步对我来说都是新的尝试与挑战,这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。
在这段时间里,我学到了很多知识也有很多感受,从对生产一无所知,对冲压、焊接等相关技术很不了解的状态,我开始了独立的学习和试验,查看相关的资料和书籍,和对现场不断地研究,让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰,使自己非常稚嫩作品一步步完善起来,每一次改进都是我学习的收获。
从中我也充分认识到了课堂理论的重要性,在实际操作中的不可替代。
在生产柜体时,不断地出现了书本中的知识。
有冲压,有焊接,还有质量检验。
让我学到了更多,也学到了书上没有的一些实际操作中的事项。
受益匪浅。
虽然我的论文作品不是很成熟,还有很多不足之处,但我也努力的去完善它。
我相信在这不断地学习中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
这次做论文的经历也会使我终身受益,我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没有自己的研究,就不会有所突破,那也就不叫论文了。
希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
致谢
首先,在此感谢设计过程中耐心指导我的李云妹老师。
能够在百忙之中仍然能够时刻关注我的设计进程,并多次批阅我的设计内容。
使我能够逐步完善我的毕业设计。
在此次设计中,在老师及同学的指导和帮助下顺利完成。
由于本人知识、兴趣等原因,也许以后并不一定从事这个专业。
但是李老师这种对学生负责、兢兢业业、严谨的工作风格对我以后做人做事都影响深远。
由于本人知识、经验有限,其中难免出现错误,敬请指正。
[参考文献]
[1]《配电柜技术要求》。
XX文库。
[2]《福州畅通电器有限公司操作手册》
[3]《福州畅通电器有限公司标准手册》
[4]《福州畅通电器有限公司宣传彩册》
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