電加熱管制作工藝的設計

1、畢業(yè)設計報告書設計題目：電加熱管制作工藝的設計系部 ： 電子信息系 專業(yè)： 新能源應用技術 班級 ： 能源0901班 指導老師：趙春柳 姓名 ： 朱全珍 學號 ： G0931989 成績 ： 電加熱管制作工藝的設計摘 要電加熱是將電能轉化為熱能的過程，自從發(fā)現(xiàn)電源通過導線可以發(fā)生熱效應之后，世界上就有許多發(fā)明家從事于各種電熱電器的研究與制造。電加熱管是管狀電熱元件。由一根金屬外管，一根置于其中的金屬電阻絲之間，填入高密度具有良好導熱性的絕緣材料制成。置于密閉或流動的空間用以加熱空氣；浸入液體用以加熱水和其他溶液；埋入固體能多用以加熱金屬。管狀電熱元件具有結構簡單，熱效率高，強度好，安全可靠，輕

2、便耐用等特點，已在民用、航空、船舶、石油、化工等行業(yè)被廣泛應用。此次設計的電加熱管制作工藝，主要是讓對電加熱管知識一無所知的人通過這份電加熱管制作工藝，可以了解基本的電加熱知識，能夠進行簡單的操作，會處理一些緊急情況。不需要對每一個操作人員進行手把手的指導，只需要對一些注意事項進行講解即可，從而大大降低對操作人員的培訓，節(jié)省時間和費用。關鍵詞：電加熱管；金屬管；制作工藝 目錄一、電加熱管的簡單介紹11.1電加熱管的發(fā)展歷程11.2電加熱管的組成2二、電加熱管的工作原理32.1氧化鎂粉32.2工作原理3三、電加熱管制作工藝及工藝要求43.1電加熱管的制作工藝43.2 電加熱管工藝要求43.2.1

3、 繞線作業(yè)指導43.2.2 開料作業(yè)指導6縮管作業(yè)指導7車管作業(yè)指導8挖粉作業(yè)指導9彎管作業(yè)指導10四、電加熱管檢驗標準124.1過程檢驗標準12抽樣及允收標準12質量要求124.2成品檢驗標準13常規(guī)檢查13型式試驗134.3出貨檢驗標準13抽樣及允許標準13質量要求和標準13五、總結15致謝16參考文獻17一、電加熱管的簡單介紹1.1電加熱管的發(fā)展歷程加熱管是通過通電的形式來實現(xiàn)加熱目的的，這種加熱管操作簡單，是應用最為廣泛的加熱器。電加熱是將電能轉換為熱能的過程。自從發(fā)現(xiàn)電源通過導線可以發(fā)生熱效應之后，世界上就有許多發(fā)明家從事于各種電熱電器的研究與制造。電熱電器的發(fā)展及普及應用也與其它行

4、業(yè)一樣，遵循著這樣一個規(guī)律：從先進的國家逐步推廣到世界各國；從城市逐步發(fā)展到農(nóng)村；由集體使用發(fā)展到家庭、再到個人；產(chǎn)品由低檔發(fā)展到高檔。二十年代以后在新的應用發(fā)展方面沒有上一時期多，但是在這階段內各種電熱電器都曾重新設訂、不斷改良，成為加熱管發(fā)展史上的提高階段。在家用電熱電器方面，各種器具都設計得更為美觀、耐用和堅固，而且大部分都有自動溫度和時間控制，避免了運用不得法、溫度不適合發(fā)生災害的可能性。像電灶，烤面包器、烙餅器等都有自動控制。同時制造用料也加以改良，如采用質量良好的A級鎳鉻絲，用氧化鎂或氧化鋯作絕緣體等。在工業(yè)方面，也和家用加熱管一樣，使用了自動控制裝置及改用良好的材料，如熔臘鍋、熔

5、鉛爐、各種大型烘爐、熱處理爐等都得到普遍的提高和應用。到四十年代以后，由于美國科學技術進步、電費便宜、發(fā)了戰(zhàn)財、收入相對較高等原因，促成加熱管進入普及階段，1940年電熨斗在美國家庭普及率得到了極大的提高。解放前我國由于受到帝國主義侵略和反動派的統(tǒng)治，加熱管工業(yè)一直處于非常落后的狀態(tài)。解放后才得到不斷發(fā)展，特別是近年來在產(chǎn)品品種、數(shù)量和應用普及率上進入一個突飛猛進的階段。圖1-1中所示熱水器管和圖1-2中所以豆?jié){機管是常見的電加熱管。圖1-1 熱水器管圖1-2 豆?jié){機管1.2電加熱管的組成電加熱管是由外套管、電熱絲、引出棒、氧化鎂粉及封口材料五大部分組成。外套管的主要作用是保護、成型，對外套管

6、材質的要求是耐熱、導熱；引出棒的作用是導電、固定、連接；鎂粉的作用是絕緣、傳熱；電熱絲在使用時要繞成圈，其目的是增大電阻值、增強耐用性、提高發(fā)熱效率和發(fā)熱速度；封口材料主要是防止管口氧化鎂吸潮、吸廢氣、廢酸。電加熱管的簡單組成由圖1-3所示。圖1-3 電加熱管的組成二、電加熱管的工作原理2.1氧化鎂粉氧化鎂粉作為電加熱管主要材料之一，對電加熱管性能好壞影響非常大。電工級氧化鎂粉的定義：是指電熔結晶氧化鎂塊經(jīng)破碎并對不同顆粒尺寸或數(shù)目按一定比例配合，直接或改性后用于管狀電熱元件中作為在高溫下導熱的絕緣物質。按制作方法與主要用途可分為四類：普通型、低溫防潮型、中溫防潮性、高溫型，最常使用的是低溫防

7、潮型鎂粉和高溫型鎂粉（以下簡稱低溫鎂粉和高溫鎂粉）。低溫鎂粉和高溫鎂粉的主要區(qū)別是：低溫鎂粉防潮但不耐高溫，高溫鎂粉耐高溫性能良好但不防潮，所以在制作過程中要根據(jù)所制作的加熱管特性選擇鎂粉的類型，以達到工藝要求和降低生產(chǎn)成本。氧化鎂粉在工作溫度時，要具有較高的導熱性能能迅速地把熱量傳遞到管表面上去，使電阻絲與管壁溫度更接近；同時要具有較好的絕緣性能，保障安全；氧化鎂粉無論在常溫或高溫的情況下對發(fā)熱絲材料和管材均無腐蝕現(xiàn)象。2.2工作原理在耐高溫不銹鋼無縫管內均勻地分布高溫電阻絲，在空隙部分致密地填入導熱性能和絕緣性能均良好的結晶氧化鎂粉，這種結構不但先進，熱效率高，而且發(fā)熱均勻，當高溫電阻絲中

8、有電流通過時，產(chǎn)生的熱通過結晶氧化鎂粉向金屬管表面擴散，再傳遞到被加熱件或空氣中去，達到加熱的目的。三、電加熱管制作工藝及工藝要求3.1電加熱管的制作工藝電加熱管的制作工藝有四步：充填壓縮成型加工，一根加熱管一旦經(jīng)過壓縮這道工序后就不可恢復。影響制作工藝的三大因素是：使用環(huán)境、使用溫度、使用目的。簡單的電加熱管制作工藝如圖3-1所示。圖3-1 電加熱管制作工藝流程圖3.2 電加熱管工藝要求3.2.1 繞線作業(yè)指導1.按工藝要求選擇正確規(guī)格和材質的電阻線，按設備操作規(guī)程進行繞線操作。2.首次先繞幾條試串線測電阻，調整各繞線參數(shù)至串線電阻在工藝要求范圍內，確定繞線長度。不同線圈的參數(shù)不同。換線要重

9、新定參數(shù)。3.將繞好的線洗干凈，用物料盤裝好放入烘箱內烘干。用不同線圈繞出的線若長度不同,要分開放置。4.烘干后將電阻絲從烘箱取出，吹涼后用橡皮筋扎好，標明規(guī)格，置于干燥處。繞線作業(yè)示范如圖3-2所示，繞線機如圖3-3所示。圖3-2 繞線作業(yè)示范圖3-3 繞線機3.2.2 開料作業(yè)指導1.按開料長度調整限位擋板位置，調整刀具高度和進刀深度在適合切管的位置。2.選擇對應產(chǎn)品的正確規(guī)格型號的長管從進料孔中穿過管夾至頂?shù)较尬粨醢?右手扶住管端，左手推動進刀手柄將管切斷（管口無毛刺和擠壓變型等導致無法放入膠粒的缺陷）。3.首次先試切幾根，根據(jù)實際管長微調限位擋板。尺寸符合要求后方能批量作業(yè)（開料長度公

10、差范圍±0.5mm）。4.將切好的管整齊排放在周轉車上，做好物料標識。開料作業(yè)如圖3-4所示，開料機如圖3-5所示。圖3-4 開料作業(yè)示范圖3-5 開料機縮管作業(yè)指導1.將填完粉的管擦干凈放到送料機內，管的一端抵住進料箱側壁。2.啟動縮管機和送料機進行縮管。3.首次先縮幾根，檢察縮管后管的長度，電阻，直線度，縮管管徑。符合工藝要求后方可批量作業(yè)。4.全部檢測完成后作好標識。縮管作業(yè)示范如圖3-6所示，縮管機如圖3-7所示。圖3-6 縮管作業(yè)示范圖3-7 縮管機車管作業(yè)指導1.按來料車管長度調好活動板架的位置，按來料管徑調好兩車刀的位置，擰緊所有固定螺絲。試車幾根，長度和管口符合要求后

11、才可批量作業(yè)，否則繼續(xù)調試。2.完成調試后，將待車管放入送料裝置內，按車管機操作要求進行操作。3.將車好長度的管兩端的膠粒和膠片脫掉，整齊的擺放在周轉車上。4.車完一種管后，清理殘余物料，報廢品集中存放。車管作業(yè)示范如圖3-8所示，車管機如圖3-9所示。圖3-8 車管作業(yè)示范圖3-9 車管機挖粉作業(yè)指導1.選擇相符挖粉刀，按挖粉機操作規(guī)程及技術要求，裝好挖粉刀。2.核實來料后進行挖粉，首次先做幾支，請質檢員首檢，合格后繼續(xù)（中、低溫粉管挖粉深度25mm；高溫粉管挖粉深度68mm）3.管口、引棒無刮傷；管內壁無氧化鎂粉附著；管口無漲大。挖粉作業(yè)示范如圖3-10所示，挖粉機如圖3-11所示。圖3-

12、10 挖粉作業(yè)示范圖3-11 挖粉機3.2.6彎管作業(yè)指導1.按產(chǎn)品形狀，確定彎管步驟。選擇相應模具，按工藝人員給定參數(shù)進行調模。2.所有成型R位要進行壓模處理（成型壓模過程中不能有傷痕）彎管作業(yè)示范如圖3-2-11（a）（b）（c）所示。圖3-12（a）壓膜圖3-12（b）手動彎管圖3-12（c）手動彎管圖3-12 彎管作業(yè)示范四、電加熱管檢驗標準4.1過程檢驗標準4.1.1抽樣及允收標準1.按照檢驗抽樣計劃抽樣。2.在制程巡查中，不能準確確定被檢驗群體數(shù)量，采取以每次10件作為樣本。3.允收標準（AQL）為0%。4.1.2質量要求1.繞線：發(fā)熱絲的直徑和合成成分符合規(guī)定要求；繞針符合規(guī)定要

13、求；繞線電阻符合試流確認之電阻要求；繞圈平直，節(jié)距均勻，清洗干凈。2.串線：引棒的規(guī)格、膠粒的裝配位置、串線電阻符合規(guī)定要求；引棒、膠粒和線圈無損傷、變形；串線位長度保證68mm，不可過短/過長。3.焊線：線圈與引出棒點焊牢固；線圈的焊點有焊接熔池，無假焊或焊穿；線圈點焊后，焊點處無凸起，端部無線頭。4.切管：管材的直徑、壁厚、合成成分及切管長度符合規(guī)定要求；管口無嚴重披鋒、變形，管身無劃傷、夾傷。5.入粉：引棒偏心不超過1.0mm；入粉后管口無漏粉現(xiàn)象；導流管無磨損，掛鉤無披鋒；入粉后發(fā)熱絲無拉疏、拉斷現(xiàn)象。6.壓延（縮管）：壓延后電阻、管體長度符合規(guī)定要求；管體表面光滑，無雜物嵌入、無彎頭

14、現(xiàn)象。7.車管：車管長度、切引棒長度、引出棒倒角、挖粉深度符合規(guī)定要求；管體無劃傷、夾傷、引出棒無刮傷；挖粉后保持管身干凈，無較粉末粘附。8.高溫退火/排潮：退火/排潮溫度，各爐控參數(shù)符合規(guī)定要求；出爐后管表面顏色均勻一致，無花斑；高溫排潮管出爐后，表面無氧化變黑現(xiàn)象。9.釬焊或氬焊/噴砂：焊接位不能有氣孔夾渣，表面不能有堆焊起瘤；噴砂面色澤一致，表面清潔。10.成形：管身無刮傷、碰傷、嚴重變形，彎曲處無褶皺、開裂現(xiàn)象；主要裝配尺寸符合產(chǎn)品圖紙要求。4.2成品檢驗標準4.2.1常規(guī)檢查1.額定功率2.絕緣電阻3.外觀：發(fā)熱管標識清晰；不得有影響外觀的銹跡、污跡、變形、變色，管身顏色均勻，并不得

15、有顯著的機械傷痕、彎曲處不得有嚴重皺紋或局部膨脹、凹凸現(xiàn)象。4.結構：零配件檢查5.尺寸：管形符合圖紙，確保裝配。6.氣壓試驗：承受額定壓力歷時30秒鐘氣壓試驗無泄漏。4.2.2型式試驗1.過載能力：工作環(huán)境下以1.27倍額定功率電壓通電30分鐘，停電5分鐘，反復30次后循環(huán)過載試驗后而不發(fā)生損壞，電氣性能符合要求。2.泄漏電流：工作環(huán)境下以1.17倍額定電壓通電5分鐘，泄漏電流0.5mA。3.干燒試驗：額定電壓干燒8小時，自然冷卻后電氣性能符合要求。4.浸水急冷試驗：額定功率干燒5分鐘，浸水急冷，30個循環(huán)后，耐壓大于1500VAC/3S，絕緣大于200M。4.3出貨檢驗標準4.3.1抽樣及

16、允許標準1.按照檢驗抽樣計劃進行抽樣。2.允收標準Ac為0.4.3.2質量要求和標準1.外包裝箱應有耐久明顯的標志。2.產(chǎn)品標識清晰、無誤。3.產(chǎn)品外觀符合終檢線外觀檢驗標準4.尺寸及形位公差符合產(chǎn)品圖紙要求五、總結歷時近一個月的畢業(yè)設計工作終于告一段落，在此期間我的收獲很多。不僅獨立完成了電加熱管工藝設計的全部過程，而且讓我對所學、所用知識加深了理解。在做畢業(yè)設計之前，我無從下手，根本就不知道畢業(yè)設計要怎么做。此時，周琳老師給了我很大的幫助，經(jīng)過周琳耐心的講解，讓我的思路一下清晰明了了。首先，按照老師的建議，完成提綱的設計，這樣能夠使自己的整體思路清楚；其次，深入了解電加熱管的制作工藝和檢驗

17、標準，在同事們的幫助下，逐漸掌握了電加熱管制作工藝和檢驗標準；最后，趙春柳老師在格式上對我的輔導，才使得我很好的完成這份畢業(yè)設計。在整個的過程中，我遇到了很多麻煩。例如，對原理、工藝的不理解，指標不明確等等，在老師和很多同事的悉心幫助、自己的不懈努力下，才有了這份畢業(yè)設計報告。當然這份報告還有很多不完善之處，因為接觸電加熱管這塊知識時間較短，無法做到面面俱到和深入研究，對技術性較強的東西研究還不透徹，我會在以后的學習和工作過程中努力進行更深入的研究，豐富自己的知識，解開自己的疑惑。這次的畢業(yè)設計，不僅讓我把所學知識運用到實際，理論聯(lián)系實際不再是空談；也讓我學到了很多書本以外的東西，培養(yǎng)了自主學

18、習能力和分析、解決問題的能力，更加熟悉了完成設計的步驟，也培養(yǎng)了我搜索信息的能力?？傊@次的畢業(yè)設計讓我受益匪淺。致謝經(jīng)過近一個月的努力，畢業(yè)設計的工作終于告一段落，緊張的心情也暫時放松了下來。當然這其中不止我一個人的功勞，作為一名?？粕?，我查閱資料的能力和專業(yè)知識的深度比不上本科生、研究生，在設計中難免有許多不足之處。在此我要對許多人表示衷心的感謝，沒有他們的幫助，我不可能完成一篇研究方向明確、內容完整、格式正確的畢業(yè)論文。首先要感謝的是我的指導老師周琳老師和趙春柳老師，周琳老師和趙春柳老師教學任務繁重，在百忙之中還要抽出時間為我們做畢業(yè)設計指導、督促我們，真是勞苦功高，從最初的選題到后來的兩次指導經(jīng)歷，再到最后的論文內容的調整和格式的修訂，周老師和趙老師都悉心教導，反復指點、督促，為我指出不足之處，細致入微。老師你們辛苦了，謝謝你們！再者要感謝的是我們公司的研發(fā)部的同事，他們平時忙于公司的新產(chǎn)品的研發(fā)，很難有空閑時間。即便如此，他們還是抽出時間幫助我選題目、擬定提綱，提供參考資料，審閱并提出修改建議，遇到不懂的專業(yè)知識，一遍一遍地講解直到我領會、吸收。沒有他們的耐心指導，我不可能完成這篇研究方向明確、內容完整的畢