低压成套设备生产加工工艺doc.docx
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低压成套设备生产加工工艺doc
低压成套设备的生产加工工艺
1.概述
低压成套设备加工装备与加工工艺是低压成套开关设备和控制设备技术的重要组成部分。
它是造成完成低压成套设备所有的电器和机械的连接,用结构部件完整地组装在一起的组合体的一个过程。
1.1低压成套设备的主要制造工序
壳体制作→元器件装配→一次线装配→二次线装配→检验→产品包装、搬运
1.2生产加工设备
1.2.1壳体加工设备
平整机、剪板机、折弯机、冲压机、液压机、金属焊接设备、钨极氩弧焊机、交直流氩弧焊机、螺柱机、注塑机、压铸机、其中数控冲剪板材柔性加工线是先进、功能齐全的大型设备。
1.2.2平面处理设备
喷漆装置、喷塑装置、烘箱、气泵等设备,自动化静电喷粉末涂装生产线。
1.2.3母排加工设备
母排加工机、台钳、钻床、电锯、端头冷压线钳、涮锡锅等,母排加工柔性生产线。
1.2.4标志印制设备
电脑套管印号机、电脑标签打印机。
1.2.5其他安装装配的小型工具
电焊机、钻床、榔头、盒尺、钢板尺、扭力扳手、刻丝钳、尖嘴钳、扁口钳、剥线钳、螺丝刀、电工刀等。
2.壳体加工工艺
壳体加工应符合相关标准的要求,公差依据《电工设备的设备构体公差钣金件和结构件的一般公差及选用规则》(GB/T6753.1~5-93)、《冲压件毛刺高度》(JB4129-1985),对静负荷、提升、耐机械冲击、异常发热、保护电路连续性、老化腐蚀等要求应符合《低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求》(GB/T20641-2006/IEC62208-2002)以及产品标准要求。
2.1组装结构工艺
2.1.1技术要求
(1)装配时,应将零部件放在简易胎具上或装配台进行装配(或平面度较高的地面)。
装配时要随时对照图样测量外形尺寸、安装尺寸及其关键尺寸。
(2)涂(镀)覆层。
柜体所有金属零部件必须有涂(覆)层,而且表面颜色应一致(包括装在柜体外部的用油漆或环氧粉末加工的零部件),涂(覆)层无脱落、露底及损伤等现象。
(3)紧固件。
当柜体(或分步组装时柜体部件)内各零部件均已装配到位,并调整到规定尺寸后,可以逐个拧紧(有时考虑到柜体的变形需要选择先后顺序)紧固件螺钉(铆钉)所有紧固件应有防松措施,当螺母拧紧后应高出螺栓3~5扣。
柜体上的所有紧固件必须有防护层。
(4)接地(保护电路连续性措施)。
1)接地点及金属壳体设备结构的连接处有绝缘物时,应采取接地垫圈、自攻螺丝连接(或其他措施),手动操作器件接地应采用接地线直接接地。
2)装有电器的门通过金属铰链与壳体进线组装时,应将门与骨架(或壳体)之间用铜编织线连接,接地线两端应冷压裸电缆端头,接地端子上装有接地符号。
(5)门
1)门装好后应转动灵活、无变形,门的开启角度不得小于90º。
门缝宽度不得大于2㎜。
2)有连锁功能的门,连锁功能应符合图样的规定。
3)装有密封条的门在开启、关闭或受震动时嵌条应不易脱落,门锁打开后,门不得自动弹开。
4)门与门、门与其他结构要素之间的间隙均匀度的允许偏差不超过相关的规定。
(6)防护等级。
柜体全部安好后(包括门、面板、盖板、封板、底板、侧板、内部各个隔室等),外壳及内部各隔室的防护等级应符合图样及技术条件的规定。
(7)柜体外型尺寸。
1)壳体的外型尺寸高度、深度、宽度及垂直度的一般公差见标准JB/T6753.5的表1和表2.
外型尺寸的允许偏差示例
尺寸范围(㎜)
偏差值(㎜)
高
宽
深
>120~400
±1.2
0-1.0
±1.2
>400~1000
±2.0
0-1.6
±2.0
>1000~2000
±3.0
0-2.4
±3.0
>2000~4000
±4.0
0-4.0
±4.0
结构间隙差
尺寸范围(㎜)
部位
同一间隙均匀差(㎜)
平行间隙均匀差(㎜)
≤1000
1.0
2.0
>1000
1.5
2.5
2)测量方法。
高度测量四角;深度测量左、右两面,上、中、下三处;宽度测量前、后两面上、中、下三处;偏差尺寸按各部分最大计算。
3)侧板、门板等板类构件平面度的一般公差,为任意平方米小于3㎜。
面板一般为任意平方米小于1.5㎜。
(8)吊环(或吊攀)。
吊环(或吊攀)是整个开关柜承重部件,应严格按照图样要求选择吊环(或吊攀),不得任意代用,安装好后必须拧紧所有螺钉(或螺母)。
(9)安装孔、拼装孔。
柜体底部安装孔和拼装孔的位置,应符合图样要求(不能因柜内安装电器或支持件而影响用户安装)。
2.2.2检验
柜体组装好后,按图样及工艺规定进线自检,检验合格后再交专职检验员进行检验,检验合格应有明显的合格标志。
2.2静电粉末涂漆工艺
2.2.1静电粉末涂漆技术要求
1.零部件粉末涂装质量
零部件粉末涂装质量是指为实现装饰,防护(防腐蚀)密封等要求,而涂装在零部件表面上的静电粉末涂装层的外观或内在质量。
(1)外观质量包括:
露底、遮盖不良、脱落、杂色(混粉)、针孔堆积(粉末)、锈痕、碰划痕等缺陷。
(2)内在质量包括:
深膜硬度、厚度、附着力,耐腐蚀性等工艺参数。
2.喷涂外观缺陷种类
(1)露底:
露涂或未能完全覆盖材料色泽(清晰可见)。
(2)遮盖不良:
深层涂敷面漆簿致使底色隐约可见的现象(有粉末的原因)。
(3)脱落:
涂层从深面呈现片状脱离造成金属表面清晰可见的现象。
(4)杂色:
涂层表面的不同颜色或颜色深浅不一的斑点,色块或阴影。
(5)橘皮:
涂层表面呈现橘皮状纹路的现象。
(6)针孔:
涂层表面呈现针状小孔或毛孔的现象。
(7)颗粒:
涂层表面附着的清晰可见的颗粒状物质的现象。
(8)麻点:
涂层表面因水、油等异物影响致使涂漆不能均匀流平,形成泡状疤痕。
(9)堆积:
涂层表面因局部涂料过厚而形成涂料集结的现象。
(10)锈痕:
涂层中产生锈点或接缝处呈现锈斑的现象。
(11)碰划痕:
穿透涂层并对金属层造成划痕的现象。
1)严重划痕:
穿透涂层并对金属层造成划痕的现象(可清晰看到)。
2)划痕:
穿透涂层表面对金属层未造成划痕的现象(可清晰看到)。
3)磨损:
经仔细观察才能发现的,轻度轻微的划痕现象。
4)碰伤:
涂层表面出线的各种原因造成的凹凸痕。
2.2.2喷涂外观缺陷的严重度分类
1.观察涂层表面缺陷的环境要求
(1)环境整洁,不能有显著影响检验作业的蒸汽、湿气、烟雾、粉尘等。
(2)检验光线要求为正常光线下的自然光或较明亮的日光灯照明。
如2只长度约120cm的40W的标准日光灯,安装在观察点正上方位置。
(3)在一臂距离内(500㎜),光线良好的条件下,以不超过15秒的时间观察(检查)零部件的独立的表面。
2.对缺陷本身严重度的划分
(1)严重:
一般情况下,任何可立即看到的缺陷,或在一臂长的距离看到的缺陷。
(2)轻微:
在一般情况下,充足的光线下,近距离(小于一臂距离)的观察(检查)才可看到的缺陷。
3.不合格的定义
在一般情况下按规定的要求进线观察,任何人可以看到的缺陷,或在一臂的距离可看到的缺陷称为不合格。
4.涂装表面检验区域的划分
根据各涂装表面对质量影响度和重要程度分为:
A级、B级、C级,即将零部件的各个表面划分为A、B、C三个检验区域。
5.每个检验区域的缺陷数量允许标准
(1)A级:
涂层表面没有不合格项。
(2)B级:
在每个B级涂层表面上的轻微缺陷不超过2个。
(3)C级:
在每个C级涂层表面上的最多5个轻微缺陷。
6.内在质量、质量检查
所有仪器仪表及量具应符合计量要求,并在有效检定周期内,检查示例见下表。
序号
测试项目
检验方法
标准规定
测量仪表
检验时机
1
涂层厚度
按GB/T1764的规定,用磁性测厚仪测5点以上,取其平均值
40~60µm
涂层磁性测厚仪
每天
2
涂层硬度
按GB/T6739-1996的规定检测
≥6H
铅笔划痕
每天
3
涂层附着力
按GB9268/ISO2409的规定进线检验
≥1级
涂层冲击器划格器
每天
4
涂层耐腐蚀性
按GB/T1771的规定进线检验
≥1000h
盐雾实验机
必要时
2.2.3检验结果评定
(1)每批零部件及箱体涂漆加工时,根据上述的规定对涂层进行外观及内在质量进行检验,外观及内在质量任何一项“不合格”即可对其判定为“不合格”,退回重新加工。
(2)例行检验时,发现内在质量尤其是涂层面耐腐蚀性以及涂层附着力不合格时,应退回重新加工。
3.电器元件装配工艺
3.1依据和适应范围
依据《低压成套开关设备和控制设备第1部分:
型式试验和部分型式试验成套设备》(GB7251.1-2005)编制,适应于低压成套开关设备和控制设备的成品组装制作。
产品组装除应按照工艺要求外,还应满足用户要求。
3.2设备及工具
盒尺、扳手、螺栓刀等。
3.3准备工作
(1)装配前应先看明图纸及技术要求。
检查元器件型号、规格、数量等与图纸是否相符,列入国家强制性认证目录的电器应验证其CCC标志,发现问题及时处理。
(2)检查元器件有无损坏,发现问题及时更换。
(3)组装前必须擦净元器件上的灰尘和油污。
3.4装配工艺及要求
(1)安装的元件应操作方便,操作时不受到空间的妨碍,不能触及带电体。
(2)维修容易,能够较方便地更换元器件及维修装置的其他部位。
(3)满足电器元器件产品说明书的要求。
例如,满足飞弧距离,电器间隙和爬电距离的要求。
(4)保证一、二次线的制作和安全距离。
(5)同一批次相同产品的装配应一致。
(6)先将元件或附件安装在相应的支架或安装板上,再将支架或安装板装载箱体上,或直接安装在箱体上。
准确测量、调整安装位置后将其紧固,调整时不得重击零部件和电器元件。
(7)组装所有紧固件、金属件的防护层不得脱落、生锈。
螺栓选择要与元件固定孔相匹配。
紧固后螺栓露出2~5个螺距,其螺栓的拧紧力矩见表1.
(8)组装时要充分考虑接地连续性,箱体内任意两个金属部件通过螺栓连接时如有绝缘层均应采用相应规格的接地垫圈,并注意将接地垫圈齿面接触零部件表面,以划破绝缘层。
(9)安装因震动易损坏的元件时,应在元件和安装板之间加装橡胶垫减震。
(10)对于有操作手柄的元件应将其调整到位,不得有卡组现象。
(11)将母线元件上预留给顾客接线用的螺栓拧紧。
(12)各种防护板应安装到位。
3.5检查
检查电器组装是否符合以上各条工艺要求。
检查各种防护板是否安装到位。
表1螺栓拧紧力矩表
螺纹直径(mm)
拧紧力矩(N.m)
米制标准值(mm)
直径范围d(mm)
I
II
III
2.5
d≤2.8
0.13
0.26
0.26
3.0
2.8 0.16 0.33 0.33 - 3.0 0.20 0.40 0.40 3.5 3.2 0.26 0.53 0.53 4 3.6 0.47 0.80 0.80 4.5 4.1 0.53 1.20 1.20 5 4.7 0.53 1.33 1.33 6 5.3 0.80 1.66 2.0 8 6 1.66 2.33 4.00 10 8 - 2.66 6.66 12 10 - - 9.33 14 128 - - 12.6 16 15 - - 16.6 20 20 - - 24 24 24 - - 33 注: I栏适应于拧紧时不突出孔外的无头螺钉和不能用刀口宽度大于螺钉直径的螺丝刀拧紧的其他螺钉。 II栏适应于可以用螺丝刀旋紧的螺母和螺钉。 III栏适应于可以用螺丝刀以外的工具旋紧的螺母和螺钉。 4.一次线加工、装配工艺 4.1依据和适用范围 《低压成套开关设备和控制设备第一部分: 型式试验和部分型式试验成套设备》(GB7251.1-2005)、《电工用铜、铝母线及其合金母线第一部分: 铜和铜合金母线》(GB5585.1-2005)、《电工用铜、铝母线及其合金母线第二部分: 铝和铝合金母线》(GB5585.2-2005)、《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》(GBJ149-90)。 适用低压成套开关设备和控制设备中主回路母线的选择、配置、加工制作、连接和安装。 产品主电路配线、制作和安装除应遵守本守则外,还应满足用户要求。 4.2设备、工具与量具 4.2.1设备 1.通用型三个加工单元母线加工机 (1)组成及功能。 机器上装有冲孔、剪切、折弯三个加工单元,可分别进行母线的有冲孔、剪切、折弯加工。 有数字和手动操作控制供选择。 (2)模具。 包括冲孔、剪切、立弯模、冲孔模、压花模具。 (3)主要技术参数,见表2 表2通用性三个加工单元母线加工机主要技术参数 冲孔加工 最大冲孔力(KN) 200~300 冲孔加工范围(mm) Φ4.3~Φ34 最大加工厚度(mm) 12 最大加工宽度(mm) 250 剪切加工 最大剪切厚度(mm) 12 最大剪切宽度(mm) 250 折弯加工 最大折弯力(KN) 500 最大折弯宽度(mm) 250 最大折弯厚度(mm) 12 折立弯加工 120(12mm厚铜) 主电机功率(KW) 5.5~7.5 2.便携式母线加工机 有冲孔剪切折弯三个加工单元,特点是体积小,便于携带,常用现场安装加工。 4.2.2工具 扳手、力矩扳手、刻丝钳、尖嘴钳、扁口钳、剥线钳、螺丝刀、电工刀、钢锉、端头冷压钳、木榔头等。 4.2.3量具 盒尺、角尺、钢板尺。 4.3一次线的选择 4.3.1母线种类的选择 根据用途不同一次线材料分为母线和绝缘导线两种。 通常硬母线选用TMY矩形铜母线或LMY矩形铝母线,也可选用异性母线;绝缘导线选用BVR或BV聚氯乙烯导线。 4.3.2主回路母线截面的选择 主回路母线截面的选择应考虑到短时产生的机械应力及热应力和正常温升,绝缘材料的老化和正常工作时产生的震动,不应造成载流部件的连接有异常变化。 一次线规格根据图纸要求确定;当图纸没有标明规格时,根据线路容量在工艺文件的“导线载流量表”中查找。 根据产品的不同型号、类型、工艺、防护等级等设计,试验总结出母排截面积及不同根数母排及导线在不同环境温度下的载流量选用表。 也可在母排载流表(35ºC)中查找。 母排载流表温度35ºC时 母线截面积 mm² 铝母线最大允许电流(A) 铜母线最大允许电流(A) 单矩形 双矩形 单矩形 双矩形 15X3 135 170 20X3 175 225 25X3 215 285 30X4 300 490 385 630 40X4 395 645 510 830 40X5 440 720 580 950 50X5 545 890 705 1150 50X6 600 980 775 1270 60X6 715 1090 920 1410 60X8 830 1360 1070 1750 80X8 1070 1650 1370 2120 80X10 1200 1965 1540 2550 100X8 1315 1950 1685 2490 100X10 1475 2315 1870 2970 120X8 1550 2060 1955 2770 120X10 1760 2620 2170 3360 如因爬电距离或相间距离不够可采用载流量相同或接近的导体代用。 4.3.3中性线(N)、PEN及保护导体(PE)截面积的选择 按《低压成套开关设备和控制设备的设计》中,“中性线(N)、PEN及保护导体(PE)截面积的选择”中要求进线选择。 保护导体的截面积(PE.PEN) 相导体的截面积S(㎜²) 相应保护导体的最小截面积Sp(PE.PEN)(㎜²) S≤16 S 16 16 35 S/2 400 200 800 S/4 4.4母排加工及安装 4.4.1下料 母线要求平直,母线不得有明显的锤痕、凹坑等缺陷。 母排下料一般用剪切机切断,母排在下料前和下料后应进行校正,用母排校平机校直、校正。 (1)断口处直角度偏差,通常按表a的规定。 表a断口处直角度偏差值单位: mm 母排宽度B <40 >40~60 >60~120 直角度偏差δ 0.8 1.0 1.2 (2)厚度偏差由于在剪切时,母排在剪切线上受压较大,使断面变形、减小,其厚度偏差按表b的规定。 表b厚度偏差值单位: mm 母排厚度t 3~4 4~5 5~6 6~10 厚度偏差δt 0.5 0.7 1.0 1.2 (3)去尖角。 母排断口处应平滑圆整,不能有毛刺存在,以防止尖端放电,及便于装配维护。 4.4.2弯制 矩形母线应尽量减少弯曲。 母排弯曲部位距搭接面的边缘通常大于30mm,母线扭转90º时,扭转部分的长度不应小于母线宽度的2.5倍,并排母线的弯曲角度要一致,保证其连接安装时,不应产生内应力。 1.平弯 母排平弯在弯排机上进线,将弯曲的母排放在设备中,将尺寸线与弯排机刀口对齐,使母排弯曲,母排平弯最小允许弯曲半径见表c. 表c母排最小允许弯曲半径 弯曲种类 母线截面积(a×b) (mm) 最小弯曲半径 铜 铝 平弯 5×50及以下 2a 2a 10×125及以下 2a 2.5a 立弯 50×50及以下 1b 1.5a 10×125及以下 1.5b 2b 注: a母排厚度;b母排宽度。 弯曲小母排可用母排加工机或台虎钳弯曲,先将母排置于台虎钳的钳口中,但钳口上应垫以铝板或硬木,以免碰伤母排,使母排弯曲到合适的角度。 2.立弯 母排立弯最小允许弯曲半径见表c 3.扭弯 母排扭弯可用扭弯机,扭弯90º时,扭弯部分的长度为母排宽度的2.5~5倍。 4.4.3母排表面及搭接触面的处理 (1)清除母排氧化层。 铜母排采用酸洗,铝母排采用碱洗,氧化层清除后应能显示原有的金属光泽。 (2)接触面可以根据情况确定是否涮锡或镀锡。 4.4.4母排表面涂敷相序标志及排列 (1)母排表面涂敷一般可用喷涂油漆,可以提高母排的防蚀能力,而且可以改善母排表面的散热效果,增加美观。 母排的保护套管: 如果母排的表面不进线油漆涂敷,也可以套PVC热缩套管或进线硫化处理。 (2)母排相序标志用颜色加以区分,也可以采用下述方法: 底色喷涂黑色油漆,然后在底色上根据母排的宽度贴上适当的圆形相序标志或按相序标志要求喷涂色漆。 (3)母排相序标志及排列参见表3 表3母线的标识及相序排列 相序 标识颜色 垂直位置 水平位置 下引线 L1(A) 黄 上 远 左 L2(B) 绿 中 中 中 L3(C) 红 下 近 右 中性线(N) 淡蓝 再下 再近 再右 接地线(PEN) 黄绿相间 最下 最近 最右 4.4.5母排的搭接尺寸及连接孔 (1)母排搭接尺寸、连接孔的数量及孔径,参见表4,其中A和B是两根母排的宽。 (2)母排的连接孔,一般情况为圆孔。 (3)母排的连接孔尺寸,连接孔的直径一般大于所要安装螺栓直径0.5~1mm。 (4)孔的加工方法一般采用钻孔或冲孔,最好是一个接触面上的2~4个孔用冲孔模一次冲完。 (5)母排的搭接面应平整,截面不应有飞边,加工孔的边缘不应有毛刺。 表4母排连接及开孔尺寸 4.4.6母排的连接与安装 (1)母线的走线方案一般由加工者确定,应考虑安装后安全可靠,检修和拆卸方便。 (2)装置内不同极性的裸露带电体之间以及它们与外壳之间的爬电距离不应小于标准的规定。 (3)矩形母排应避开飞弧区域,当交流主回路穿越形成闭合磁路的金属框架时,三相四(五)线母线应在同一框孔中穿过。 (4)螺母应置于维护侧,螺栓的长度应在螺母拧紧后高出螺帽2~5扣。 (5)钢垫圈与钢垫圈之间必须保持1毫米以上的间隙,以防止通过钢螺钉形成闭合磁路产生涡流。 (6)母线连接后应严密、接触良好,其连接面自然吻合。 用力矩扳手检测,紧固力矩符合表5规定。 连接用的紧固件应采用符合国家标准的镀锌螺栓、螺母、弹簧垫圈、垫圈等,螺栓强度不低于4.6级。 表5螺栓紧固力矩 螺栓规格 M8 M10 M12 M14 M16 M18 力矩值(N.m) 9~11 18~23 31~39 51~61 79~98 98~127 (7)母线的绝缘支撑件应满足线路短路时的动热稳定要求。 绝缘支撑件的间距应不大于绝缘支撑件短路强度试验时的间距;如果无动热稳定要求则母线也应有足够的机械强度,例如,母线长度超表6规定时,中间应加支撑件。 表6母线固定支撑的间距单位: mm 母线宽度 距离 母线宽度 距离 母线宽度 距离 ≤30 ≤300 ≤50 ≤600 ≥60 ≤900 (8)母排与母排、母排与电器端子的接触面之间应能自然吻合,母线之间的连接应保证有足够和持久的接触应力,但不应使母线产生永久性变形。 检查方法是松开紧固好的母线一端,母线不应有应力。 如果不能自然吻合,不要用外力强行贴合,应当将贴合不好的母排拆下重新修好,然后进行装配。 (9)母排与母排、母排与电器端子的接触面之间在用螺钉拧紧后,应保证接触面接触紧密。 (10)若同相母线由多片矩形母排并排使用时,每片的间距不小于每片母排的厚度。 (11)当母线太长时,应在中间的适当位置设置伸缩补偿头,以便使母线有纵向伸缩的余地。 (12)母排与设备连接时,若遇到母线是铝的,设备端子是铜的,因铜与铝用螺栓直接连接,会引起接头电化腐蚀和塑性变形,将损坏接头,需安装铜铝过度板。 (13)装置内不同极性的裸露带电体之间的最小电气间隙、爬电距离不得小于规定值。 4.5绝缘导线的加工及安装 4.5.1适应范围 适应于截面积为2.3~150mm²绝缘导线的加工安装。 4.5.2设备、工具 导线切断机、剥线机、端头压接机(附各种导线截面积的压接模)、端头压接冲模(与导线截面积配套)、16~25t冲床。 手动压接钳、液压钳、手动剪断钳、电工钳、螺丝刀等。 4.5.3主要材料 1.绝缘导线 (1)导线的颜色。 一般为黑色,若按相序分色时导线的颜色: 1)交流回路: A相-黄色、B相-绿色、C相-红色、零线(N)-淡蓝色、安全用
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