現(xiàn)代低壓電器技術(shù) 課件 4. 低壓電器的制造

現(xiàn)代低壓電器及控制上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院代穎低壓電器的制造2低壓電器主要零部件的制造過程1低壓電器的特殊工序2低壓電器的裝配3低壓電器的數(shù)字化車間4操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5電磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6控制器的設(shè)計(jì)7低壓電器的制造電器制造從某種意義上說是屬于機(jī)械制造的范疇，但也有它自身的特點(diǎn)。它與機(jī)械制造行業(yè)最顯著的共同之處有兩點(diǎn)：第一，電器的主體結(jié)構(gòu)是由金屬材料制成的，由其構(gòu)成的機(jī)械結(jié)構(gòu)，完成支承、傳動(dòng)等機(jī)械功能；第二，很多電器零件的加工方法主要采用切削加工和壓力加工等金屬加工工藝，而冷沖壓工藝在電器制造中又占有十分重要的地位。3低壓電器的制造電器根據(jù)自身的性能要求、結(jié)構(gòu)造型和體積大小等因素，又有其自身的工藝特點(diǎn)。即結(jié)構(gòu)復(fù)雜和工藝涉及面廣；工藝裝備多；材料品種規(guī)格多和精度要求復(fù)雜等。這反映了電器制造工藝的多樣性。低壓電器制造過程可分為零部件加工工序、裝配工序和調(diào)試檢驗(yàn)工序等。零部件加工工序一般有：冷沖件加工、塑料件加工、彈簧加工、雙金屬片加工、線圈加工、熱處理、焊接等。4低壓電器主要零部件的制造過程概述沖壓件是在常溫下利用安裝在壓力機(jī)上的對模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需的零件。沖壓件的優(yōu)缺點(diǎn):（1）可以加工壁薄、質(zhì)輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件，使其它加工方法所不能替代的；（2）沖壓是一種耗材、能耗較低的少、無切削加工方法之一；（3）沖壓件精度高、尺寸穩(wěn)定、互換性好；（4）操作方便，便于組織生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，適合于大批量生產(chǎn)，此時(shí)沖壓件成本低；（5）生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。5冷沖件的制造過程沖壓件的分類:根據(jù)零件的形狀和金屬受力后的變形特征，冷沖壓工藝基本上分為兩大類：分離工序和成形工序。分離工序是使材料按一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質(zhì)量的沖壓件。成形工序是坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件。上述兩類沖壓方式又分為很多基本工序。圖為常用的冷沖壓工藝分類。6冷沖件的制造過程電器常用沖壓件:沖壓件是電器產(chǎn)品的主要零件。如：組成電器產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的鋼制件、導(dǎo)電回流中的銅制件、低壓電器中金屬結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)磁零件及非金屬絕緣件等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，電器產(chǎn)品中沖壓件約占60%～80%。不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件已被質(zhì)量輕、剛性好的沖壓件所代替。因此，沖壓是電器制造的主要加工方法。7冷沖件的制造過程a)接線端子b）觸桿c）滅弧柵片和隔板

d）機(jī)構(gòu)零件

e）接觸器鐵芯硅鋼片

f）框架斷路器抽屜座外殼g）瞬動(dòng)電磁磁軛8冷沖件的制造過程沖壓件的材料沖壓用材料不僅應(yīng)滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)滿足沖壓工藝要求：(l)材料應(yīng)具有良好的塑性：在成形工序中，塑性好的材料其允許的變形程度較大，可以減少?zèng)_壓工序及中間退火工序。這對于拉深及翻孔工藝尤為重要。(2)具有較高的表面質(zhì)量

：材料表面應(yīng)光潔平整、無缺陷損傷、銹斑、氧化皮等。表面質(zhì)量好的材料沖壓后制件表面狀態(tài)好，且制件不易破裂，也不易擦傷模具工作表面。(3)材料厚度公差應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)：這對彎曲、拉深尤為重要。否則不僅直接影響制件的質(zhì)量，還將損壞模具和沖床。9冷沖件的制造過程沖裁工藝沖裁工藝是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序。沖裁工藝分為一般沖裁和精密沖裁。一般沖裁制件可達(dá)IT10～I(xiàn)T11級，Ra=12.5～3.2μm。精密沖裁制件可達(dá)到IT6～I(xiàn)T9級，Ra=2.5～0.32μm。沖裁工藝一般有落料、沖孔、切口、切（修）邊、剖切、整修、精密沖裁等。沖裁是分離工序。條料置于模具的上下模制件，隨著上模的下行，條料所受的外力不斷增加，內(nèi)應(yīng)力逐漸加大，自塑性變形至斷裂的過程，可分為三個(gè)階段，如圖5-3所示。10冷沖件的制造過程

11冷沖件的制造過程沖裁是分離工序。條料置于模具的上下模制件，隨著上模的下行，條料所受的外力不斷增加，內(nèi)應(yīng)力逐漸加大，自塑性變形至斷裂的過程，可分為三個(gè)階段，如圖所示。12冷沖件的制造過程1.彈性變形階段凸模接觸材料，由于凸模加壓，材料發(fā)生彈性壓縮與彎曲，病略有擠入凹模洞口。這時(shí)材料內(nèi)應(yīng)力尚未超出屈服極限，在條料與凸、凹模接觸處形成角，即工件斷面的圓角帶。2.塑性變形階段凸模繼續(xù)對材料施加壓力，使材料內(nèi)應(yīng)力達(dá)到屈服極限，部分材料被擠入凹模洞口，產(chǎn)生塑性變形，得到光亮的剪切斷面，即光亮帶。因凸、凹模制件存在間隙、故材料還伴有彎曲與拉伸變形。此時(shí)凸模繼續(xù)施壓、材料內(nèi)應(yīng)力不斷增大，在凸、凹模刃口處由于應(yīng)力集中，內(nèi)應(yīng)力首先達(dá)到抗剪強(qiáng)度，出現(xiàn)微小裂紋。3.斷裂階段隨著凸模繼續(xù)施壓，材料內(nèi)應(yīng)力達(dá)到剪切強(qiáng)度時(shí)，刃口的微小裂紋不斷向材料內(nèi)部擴(kuò)展直至被剪斷而分離，形成斷裂帶。當(dāng)凸、凹模間隙合理時(shí)，上下裂紋重合。13冷沖件的制造過程塑性成型工藝塑性成形工藝是指在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的工序。塑性成形工藝主要包括：壓彎、卷邊、扭曲、拉彎、拉深、成形、脹形、翻邊、縮口、擴(kuò)口、整形、校平等。（一）彎曲變形分析1.彎曲變形過程圖4-4所示，板料在V形模具內(nèi)彎曲過程中，板料的彎曲半徑與板料在凹模上的支點(diǎn)距離均隨凸模下行逐漸減小，直至形成終了時(shí)，板料與凸、凹模完全貼合。14冷沖件的制造過程

15塑料件的制造過程低壓電器的殼體常用的材料有：SMC/BMC、增強(qiáng)阻燃尼龍、ABS、PPS等。塑料制品生產(chǎn)主要由成型、機(jī)械加工、修飾和裝配四個(gè)過程組成。塑料成型的方法很多，對于熱固型塑料通常采用壓制成型、注射成型和擠出成型工；對于熱塑性塑料采用上述成型工藝外，還采用吹塑成型和真空成型工藝。16塑料件的制造過程壓制成型工藝壓制成型工藝的基本原理如下圖所示：

裝料

閉模加壓17塑料件的制造過程塑料名稱成型壓力/MPa成型溫度/℃成型時(shí)間/(min*mm-3)預(yù)熱溫度/℃①預(yù)熱時(shí)間/min酚醛塑料木粉填料30±5160±50.8-1.0110±104-8礦物粉填料30±5160±51.5-2.0110±104-6石棉填料35±5160±51.5-2.0120±104-6云母填料30±5155±51.5-2.0120±104-6碎布填料40±5155±51.0-1.5110±104-8玻纖填料45±5165±51.5-2.0110±103-6木粉礦物填料30±5160±51.0-1.5115±104-8PVC改性礦物填料30±5155±51.0-1.5110±104-6三聚氰胺塑料紙漿填料30±5145±51.0-1.5110±106-8石棉填料35±5165±51.5-2.5110±106-8碎布填料40±5145±51.5-2.0110±106-8玻纖填料45±5145±51.5-2.5110±106-8環(huán)氧模塑料10±20170-1801.5-3.090±102-4酚醛塑料紙漿填劑30±5145±51.0-1.5110±104-6不飽和聚脂玻纖模塑料(濕式BMC)15±3165±50.5-1.0——不飽和聚脂玻纖模塑料(干式)30±5165±50.5-1.0110±104-6①指電熱烘箱預(yù)熱溫度18塑料件的制造過程壓制工藝過程圖為SMC/BMC零部件的壓制過程，主要分為壓制前的準(zhǔn)備工作和零部件壓制兩部分。壓模成型工藝流程19(1)片狀模塑料的質(zhì)量檢查壓制前應(yīng)了解料的質(zhì)量、性能、配方、單重、增稠程度等，對質(zhì)量不好、纖維結(jié)團(tuán)、浸漬不良、樹脂積聚部分的料應(yīng)去除。(2)剪裁按制品結(jié)構(gòu)形狀、加料位置、流動(dòng)性能，決定剪裁要求，片料多裁剪成長方形或圓形，按制品表面投影面積的40～80%來確定。(3)模壓料預(yù)熱和預(yù)成型預(yù)熱的目的：改善料的工藝性能；提高模壓料溫度，可縮短固化時(shí)間，降低成型壓力，提高產(chǎn)品性能。模壓料的預(yù)熱方法：加熱板預(yù)熱、紅外線預(yù)熱、電烘箱預(yù)熱、遠(yuǎn)紅外預(yù)熱及高頻預(yù)熱等。20塑料件的制造過程塑料件的制造過程將模壓料在室溫下預(yù)先壓成與制品相似的形狀，然后再進(jìn)行壓制。預(yù)成型操作可縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率及制品性能。(4)裝料量的估算裝料量等于模壓料制品的密度乘以體積，再加上3～5%的揮發(fā)物、毛刺等損耗。所以，裝料量等于制品的重量加上3～5％。(5)脫模劑選用內(nèi)、外脫模劑結(jié)合使用。內(nèi)脫模劑：硬脂酸、油酸、石蠟等；外脫模劑：硅酯、硅油等。21塑料件的制造過程注射成型工藝（一）注射成型工藝過程注射成型工藝過程包括成型前的準(zhǔn)備、注射成型過程和制件的修飾與后處理。1.成型前的準(zhǔn)備為了使注射成型順利進(jìn)行，保證制件質(zhì)量和產(chǎn)量作。在注射成型前需完成一系列準(zhǔn)備工作。2.注射成型過程注射成型過程包括加料、塑化、注射、保壓、固化成型、脫模、清洗等。(二)注射成型工藝條件的確定對于某一塑料制品，當(dāng)塑料品種、成型方法、成型設(shè)備、成型工藝過程及成型模具確定之后，其工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進(jìn)行和提高制件質(zhì)量的關(guān)鍵。注射成型主要工藝條件仍是溫度、壓力和時(shí)問。22塑料件的制造過程常用熱塑性塑料注射成型工藝條件見表。23塑料名稱PVCPPPCPOMABSPA66PA1010PBTPPSU預(yù)熱溫度/℃時(shí)間/h70-904-670-801-2100-1206-1075-851-280-903-5100-1108-12100-1108-1290-1104-6110-1204-6料筒溫度/℃后段160-180160-180210-240170-180170-180220-230190-200190-210290-300中段180-200180-200240-280180-190180-200240-260200-220210-230300-320前段200-220200-220260-300190-200200-230260-280220-230230-250320-360模具溫度/℃40-6050-8080-11030-7050-8070-10040-8040-8070-80噴嘴溫度/℃200-210190-210270-290190-200210-220260-270200-220220-240320-340注射壓力/MPa100-15040-120130-15070-13080-13080-12070-12070-12070-120注射保壓時(shí)間/s20-10015-6020-9020-9020-9015-9015-9015-9015-90冷卻凝固時(shí)間/s20-9015-6020-9020-9020-12020-12020-12020-12020-120彈簧的制造過程分類及技術(shù)要求彈簧是利用材料的彈性和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在產(chǎn)生變形時(shí)，把機(jī)械功或動(dòng)能變?yōu)樽冃文?，而變形時(shí)再把變形能變?yōu)閯?dòng)能或使變形能做機(jī)械功的零部件。在電器產(chǎn)品中，彈簧起著貯存能量、控制運(yùn)動(dòng)、緩沖吸振、測量力和轉(zhuǎn)矩等功能。彈簧的質(zhì)量直接影響電器產(chǎn)品的性能，如分?jǐn)嗄芰Α㈦妷勖?、機(jī)械壽命、溫升及可靠性等。24彈簧的制造過程彈簧的種類主要有拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、片彈簧和蝶形彈簧等。a)拉簧

b）壓簧

c)扭簧d）片簧

e)碟簧25彈簧的制造過程彈簧的材料產(chǎn)品中彈簧材料的選擇可考慮以下幾個(gè)方面：（－）材料的種類

電器產(chǎn)品中的彈簧多采用鉛淬冷拔碳素彈簧鋼絲。不銹鋼彈簧鋼絲可用于有腐蝕性的場合，且不必進(jìn)行表面處理，故得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，特別是用于卷制鋼絲直徑小于1mm的彈簧。電器中的片狀彈簧多用T8A、65Mn、60Si2Mn等材料。（二）材料的淬透性

對電器產(chǎn)品而言，絕大多數(shù)彈簧采用冷拔材料，繞制后不必猝火，故淬透性問題不很突出。（三）負(fù)荷性質(zhì)

電器中的觸頭彈簧、熱繼電器彈簧等，承受的交變負(fù)荷高達(dá)百萬次以上，故應(yīng)采用疲勞極限較高的材料。一般應(yīng)采用碳素彈簧鋼絲A、B組、65Mn，要求更高時(shí)應(yīng)選用60Si2Mn、50CrVA等。（四）工作條件主要考慮彈簧工作環(huán)境的溫度、濕度及是否有腐蝕性氣體等。（五）特殊要求有高導(dǎo)電性能要求者，可選用QSi3-1、QSn4-3、QSn6.5-0.1、QBe2等。有抗磁要求者，應(yīng)選用奧氏體組織的不銹鋼，如1Cr18Ni9或1Cr18Ni9Ti,或者銅基合金材料，如QSn6.5-0.1、QB2e等。26彈簧的制造過程彈簧的繞制工藝（一）彈簧制造的工藝流程1．螺旋彈簧制造的工藝流程螺旋彈簧的繞制分為冷繞成形和熱繞成形兩種。冷繞成形彈簧的精度、表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量比熱繞成形的好。但因繞制時(shí)成形力等因素的影響，冷繞成形一般只用于直徑小于14mm的彈簧鋼絲，大于14mm的彈簧鋼絲則采用熱繞成形。電器產(chǎn)品的彈簧幾乎均為冷繞成形。因此，本章僅介紹冷繞成形工藝。2.片狀彈簧制造的工藝流程生產(chǎn)片狀彈簧的工藝流程如下：校直→切斷或落料→成形加工→熱處理→檢驗(yàn)→表面處理→成品檢驗(yàn)。27彈簧的制造過程（二）彈簧的繞制圓柱螺旋彈簧的繞制分為有芯繞制和無芯繞制兩種。有芯繞制又分手工繞制、普通車床繞制和有芯自動(dòng)卷簧機(jī)繞制。無芯繞制在自動(dòng)卷簧機(jī)上進(jìn)行。28彈簧的制造過程

29彈簧的制造過程2.無芯繞制

無芯繞制就是不用芯軸，而使彈簧成型的加工方法。它主要由萬能自動(dòng)卷簧機(jī)完成?，F(xiàn)代化自動(dòng)卷簧機(jī)精度高，功能全，生產(chǎn)效率高，適合于大批量專業(yè)化生產(chǎn)。1-鋼絲清潔器 2-校直器 3-輸入導(dǎo)軌

4-送料輪5-輸出導(dǎo)軌6-節(jié)距斜鐵 7-切斷刀 8-擋銷 9-芯軸刀30彈簧的制造過程（三）彈簧的處理工藝（1）彈簧的機(jī)械強(qiáng)化處理1. 噴丸處理噴丸處理是用高速彈丸噴射彈簧表面，使材料表面產(chǎn)生塑性變形，形成一定厚度的表面強(qiáng)化層。強(qiáng)化層內(nèi)形成較高的應(yīng)力，這種應(yīng)力在彈簧工作時(shí)能抵消一部分變載荷作用下的最大拉應(yīng)力，從而提高彈簧的疲勞強(qiáng)度。同時(shí)，也使彈簧材料表面的脫碳、劃痕及淺表裂紋等缺陷得到改善。其結(jié)果是提高了彈簧在交變載荷下的壽命。據(jù)有關(guān)資料介紹，與不進(jìn)行噴丸處理的彈簧相比，噴丸處理后的彈簧疲勞強(qiáng)度一般可提高20%～30%,疲勞壽命可提高5～10倍。但是，噴丸處理對承受靜載荷的彈簧作用不大。噴丸的效果取決于彈丸的材料、硬度、尺寸、形狀及噴射的持續(xù)時(shí)間。而且噴丸的部位要合理選擇，如受彎曲應(yīng)力的扭簧、板簧等的受壓面不能噴丸，以免壓應(yīng)力迭加而產(chǎn)生不良后果。噴丸處理后的彈簧一般應(yīng)進(jìn)行低溫回火。噴丸處理主要應(yīng)用于大、中型彈簧，特別是熱繞成型彈簧。31彈簧的制造過程2. 強(qiáng)壓處理強(qiáng)壓處理就是將彈簧成品用機(jī)械的方法，從自由狀態(tài)強(qiáng)制壓縮到最大工作載荷高度（或壓并高度）3～5次，使金屬表面層產(chǎn)生塑性變形，從而在材料表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力，有利于材料的彈性極限和屈服極限，提高彈簧的負(fù)荷特性，穩(wěn)定彈簧的幾何尺寸。強(qiáng)壓處理后彈簧長度會(huì)變化，故卷制時(shí)要預(yù)留變形量。強(qiáng)壓處理也包括強(qiáng)拉和強(qiáng)扭。對于工作應(yīng)力較大、比較重要的及節(jié)距較大的壓縮彈簧，一般應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)壓處理。32彈簧的制造過程（2）彈簧的熱處理采用碳索彈簧鋼絲、琴鋼絲繞制的冷繞彈簧，繞后應(yīng)進(jìn)行低溫回火，以消除繞制產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，調(diào)整和穩(wěn)定尺寸，提高機(jī)械強(qiáng)度。油淬火回火的鉻釩、硅錳等合金彈簧鋼絲繞制的彈簧也需進(jìn)行去應(yīng)力回火。用退火狀態(tài)的碳素彈簧鋼絲（如65、70、75、85鋼）、合金彈簧鋼絲（如50CrA)繞制的彈簧應(yīng)進(jìn)行淬火回火處理。用退火狀態(tài)制作的片彈簧一般進(jìn)行等溫淬火，可得到要求的硬度和很高的疲勞壽命。（3）彈簧的老化處理為了防止彈簧在工作中產(chǎn)生殘余變形，提高工作穩(wěn)定性，對于要求嚴(yán)格的彈簧，需要進(jìn)行老化處理。老化處理的方法是用專用工具，使彈簧處于工作狀態(tài)，并超載20%～30%,持續(xù)2～24h或更長時(shí)間。33彈簧的制造過程（四）彈簧的表面處理彈簧表面處理的目的是在材料表面涂覆一層致密的保護(hù)層，以防止銹蝕。表面涂覆的類別主要有氧化、磷化、電鍍和涂漆。不銹鋼和銅合金制成的彈簧一般不必進(jìn)行表面處理。1. 氧化處理氧化處理又稱發(fā)蘭（黑）。一般是將彈簧放在化學(xué)氧化液中，使彈簧表面生成一層均勻致密的氧化膜，膜的厚度約為0.5～1.5μm。氧化處理后的彈簧只適用于腐蝕性不太強(qiáng)的場合。由于氧化處理成本低，工藝配方簡單，生產(chǎn)效率高，不影響彈簧的特性，所以廣泛應(yīng)用于冷繞成型小型彈簧的表面防腐。34彈簧的制造過程2. 磷化處理經(jīng)磷化處理的彈簧表面可形成磷酸鹽保護(hù)層，膜厚約7～5Oμm。其抗蝕能力為發(fā)蘭的2～10倍，耐高溫性能也較好，缺點(diǎn)是硬度低、有脆性及機(jī)械強(qiáng)度較差。3. 電鍍電鍍有鍍鋅、鍍鎘、鍍銅、鍍鉻、鍍鎳及鍍錫等多種，以鍍鋅最為普遍。鍍層厚度視彈簧使用環(huán)境而定。腐蝕性比較嚴(yán)重的可鍍25～30μm,腐蝕性較輕的可鍍13～l5μm,無腐蝕性介質(zhì)可鍍5～7μm。4. 涂漆涂漆也是彈簧防腐的主要方法之一，多用于大、中型彈簧。對于重要的彈簧，為了提高油漆的附著力和防腐能力，也可采用先磷化后涂漆的工藝。用于彈簧的油漆常用的有：瀝青漆、酚醛漆和環(huán)氧漆，常用的涂漆方法是噴漆和浸漆。近年來，靜電噴涂和電泳涂漆等先進(jìn)工藝正獲得推廣。35彈簧的制造過程彈簧的質(zhì)量檢查彈簧多為批量生產(chǎn)，制造工序較多，影響其質(zhì)量的因素也較多，因此必須嚴(yán)格作好材料的進(jìn)廠檢驗(yàn)和半成品檢驗(yàn)。半成品檢驗(yàn)在彈簧繞制完畢、表面處理前進(jìn)行。在生產(chǎn)中，一些可進(jìn)行自動(dòng)檢測的項(xiàng)目（如彈簧自由高度、負(fù)荷等），以及用于特別重要場合的彈簧可逐件檢驗(yàn)；不能自動(dòng)檢測的項(xiàng)目（如表面質(zhì)糙、金相組織、脫碳層等），以及周期長、費(fèi)用高的（如疲勞試驗(yàn)）項(xiàng)目，則只能進(jìn)行抽樣檢測。特別要注意，每批彈簧都要進(jìn)行5～20件的首件檢驗(yàn)，只有首件合格后，才可投入批扯生產(chǎn)。36彈簧的制造過程（－）彈簧表面質(zhì)量及幾何尺寸的檢驗(yàn)表面質(zhì)量檢驗(yàn)一般用目測檢查是否有銹蝕斑點(diǎn)、劃痕、毛刺等。普通彈簧允許有個(gè)別缺陷，其深度不得大于鋼絲直徑公差的一半。受動(dòng)負(fù)荷及疲勞強(qiáng)度要求高的則不允許有缺陷。2. 幾何尺寸的檢驗(yàn)(1)彈簧直徑：通常用游標(biāo)卡尺多點(diǎn)測量，應(yīng)注意端圈是否增大或縮小。測量結(jié)果外徑以最大值計(jì)、內(nèi)徑以最小值計(jì)。批量生產(chǎn)或精度要求高的彈簧可用彈簧內(nèi)外徑塞規(guī)或環(huán)規(guī)檢驗(yàn)。(2)自由高度（自由長度、自由角度）：壓縮彈簧的自由高度用通用（如長尺）或?qū)Ｓ秘邷y量彈簧最高點(diǎn)，當(dāng)自重影響自由高度時(shí)，可在水平位置測量。拉伸彈簧的自由長度是兩鉤環(huán)內(nèi)側(cè)之間的長度，用通用（如長尺）或?qū)Ｓ昧烤邷y量。37彈簧的制造過程(3)拉伸彈簧鉤環(huán)部及扭轉(zhuǎn)彈簧扭臂的尺寸：用通用式專用量具檢驗(yàn)。3. 形狀位置的檢驗(yàn)(1)垂直度：端面磨削的壓縮彈簧，彈簧軸線對兩端面的垂直度，用測量彈簧外圓母線對端面的垂直度來表示。彈簧對寬座角尺自轉(zhuǎn)一周檢查上端（鋼絲端頭至1/2圓處的相鄰圈）與角尺間隙的最大值Δ。(2)兩環(huán)鉤的相對角度：目測或用樣板測溫。(3)鉤環(huán)位置度：用通用或?qū)Ｓ昧烤邷y措。38（二）彈簧特性及永久變形檢驗(yàn)1. 彈簧特性檢驗(yàn)對于拉伸彈簧和壓縮彈簧，一般在精度不低于1%的彈簧試驗(yàn)機(jī)或檢測儀上進(jìn)行，并且所測負(fù)荷應(yīng)在試驗(yàn)機(jī)量程的20%～80%范圍內(nèi)。彈簧特性的檢測，在批量生產(chǎn)中，一般以抽樣方式進(jìn)行。2. 永久變形檢驗(yàn)將壓縮彈簧的成品用試驗(yàn)負(fù)荷壓縮三次后，測量第二次與第三次壓縮后的自由高度變化值，該值即為永久變形，要求不得大于自由高度的0.3%。拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧，如無特殊要求，不作該項(xiàng)試驗(yàn)。39（三）彈簧熱處理檢驗(yàn)對熱處理（回火）后的彈簧檢驗(yàn)，主要憑經(jīng)驗(yàn)，用目測直接檢查彈簧回火后的顏色。一般碳素彈簧絲回火后為黃褐色，稍發(fā)黑尚可，藍(lán)色說明過熱，變色不明顯說明溫度不夠或保溫時(shí)間短。過熱或加熱不足均會(huì)影響彈簧的強(qiáng)度。（四）彈簧表面處理質(zhì)量檢驗(yàn)1) 氧化處理后氧化膜應(yīng)均勻致密，不應(yīng)有斑點(diǎn)、發(fā)花或雜色沉淀物存在。碳素彈簧鋼絲氧化后表面呈黑色，合金鋼絲則略呈紅棕色。將氧化處理后的彈簧去油清洗吹干，再放入2%的硫酸銅溶液中，保持30s后取出，用水洗凈，不應(yīng)出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)。402)磷化處理后磷化膜應(yīng)均勻、不發(fā)花，表面呈灰色或暗灰色。用食鹽水浸泡法檢驗(yàn)磷化膜的耐蝕性能：將磷化后的彈簧浸泡在3%的食鹽水里15min,取出后用水洗凈，在空氣中晾干30min,要求不得有黃銹。3)電鍍后的彈簧經(jīng)去氫處理后，其電鍍層應(yīng)與被鍍簧絲結(jié)合牢固，電鍍層應(yīng)光滑均勻。4)涂漆后彈簧表面應(yīng)呈現(xiàn)光滑、均勻及無氣孔狀態(tài)，涂層不許有脫落現(xiàn)象。41雙金屬片的制造過程概述熱雙金屬是由兩層或多層熱膨脹系數(shù)各不相同的金屬或合金材料互相牢固結(jié)合形成的復(fù)合金屬材料。雙金屬具有一般金屬所沒有的特殊性能——熱敏性，即隨溫度變化而產(chǎn)生不同的彎曲變形，故又稱熱敏雙金屬。變形的形式隨雙金屬形狀不同而不同，如彎曲、旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)等。熱雙金屬受熱后產(chǎn)生彎曲變形的原理，如圖所示。1-主動(dòng)層 2-被動(dòng)層42雙金屬片的制造過程分類及技術(shù)要求熱雙金屬片可按其敏感系數(shù)、使用溫度、電阻率及使用環(huán)境分類，見表43分類方法熱雙金屬片類型特

點(diǎn)舉例敏感系數(shù)分高靈敏型具有高敏感性能和高電阻性能，可提高元件的動(dòng)作靈敏度及縮小尺寸，但彈性膜拉及允許應(yīng)力較低，耐腐蝕性差5j20110通用型低靈敏型具有較高的靈敏度和強(qiáng)度，適用于中等使用溫度范圍敏感系數(shù)較低，適用于高溫溫度范圍5j15785j0756按使用溫度分類高溫型敏感性能較差，但有較高的強(qiáng)度和良好的抗氧化性能，線性溫度范圍寬，適用于300'C以上的溫度范圍工作5j0576低溫型適用于0℃以下溫度工作。性能與通用型相近5jl478中溫型均屬于通用型，適用于中等使用溫度范圍5j1578雙金屬片的制造過程按電阻率分類高電阻型具有高（或較高的）敏感性能，性能與高靈敏性相近5j20115j15120低電阻型具有中等敏感性能5i1017系列電阻型具有較寬的電阻率范圍可供不同用途使用，適用于各種小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的電器保護(hù)裝置5jl4115i1417使用環(huán)境分類耐腐蝕型有良好的耐腐蝕性能，適用于腐蝕型高的介質(zhì)環(huán)境。性能與通用型近5j1075特殊型適用于各種特殊用途場合

44雙金屬片的制造過程對制造熱雙金屬材料的技術(shù)要求如下：1）組合材料的熱膨脹系數(shù)差應(yīng)盡可能大，并且被動(dòng)層在較寬的溫度范圍內(nèi)保持不變或變化很小，以提高熱雙金屬的靈敏度和線性溫度范圍。2)組合材料的彈性模量和許用彎曲應(yīng)用應(yīng)盡可能相近，且彈性極限大，以便提高熱雙金屬的使用溫度。3)便于加工，穩(wěn)定性好。4)材料經(jīng)濟(jì)，易得到，符合我國的資源情況。5)其它性能要求，如韌性、強(qiáng)度、耐蝕性及電阻率等45雙金屬片的制造過程（一）主動(dòng)層材料對它的要求，最主要的是熱膨脹系數(shù)要大，其次是熔點(diǎn)高、焊接性能好以及具有與被動(dòng)層相近的彈性模址。它有兩類：1. 有色金屬及合金2. 黑色金屬及合金（二）被動(dòng)層材料對它的要求，首先就是很小的熱膨脹系數(shù)。鐵鎳合金是制造熱雙金屬元件最適當(dāng)?shù)牟牧稀Ｌ貏e是當(dāng)其含鎳量為36%時(shí)，其熱膨脹系數(shù)最小，只有(1.2～1.5)×10-61/℃,這正是所需要的被動(dòng)層材料因鋼（或因瓦鋼），這種材料的適用溫度范圍是-20～+170℃,超過這個(gè)范圍，膨脹系數(shù)變化很大。因此，用因鋼作被動(dòng)層的熱雙金屬線性溫度只有200℃左右。含鎳量42%的鐵鎳合金適用于200～300℃范圍。當(dāng)溫度為400℃時(shí)，含鎳量ωNi46.3%的鐵鎳合金具有最小的熱膨脹系數(shù)。如果在因鋼中加入少量的第三種元素(ωFe63.5%、ωNi32.5%、ωCo4%),則其熱膨脹系數(shù)在20～80℃范圍內(nèi)等于零。當(dāng)使用溫度范圍不大時(shí)，這是理想的被動(dòng)層材料，稱為超級因鋼。46雙金屬片的制造過程制造工藝（1）熱雙金屬的結(jié)合方法：（二）熱雙金屬元件的制造工藝（三）熱雙金屬元件的熱處理工藝（四）表面防護(hù)（五）熱雙金屬元件的固定47雙金屬片的制造過程質(zhì)量檢查（一）受熱或通電狀態(tài)下的撓度和推力將雙金屬元件置于最大允許使用溫度，或相對應(yīng)的工作電流條件下，檢查熱雙金屬元件產(chǎn)生的撓度和推力是否符合設(shè)計(jì)要求。如不符合設(shè)計(jì)要求，其原因可能出自材料質(zhì)量有問題、沖制的熱雙金屬元件邊緣有毛邊、熱處理過程控制不當(dāng)以及電鎖層厚薄不合適等，可以通過改善調(diào)整有關(guān)工序解決。（二）表面質(zhì)量熱雙金屬元件經(jīng)表面處理后，表面不得有缺陷。涂漆、電鍍或氧化后元件表面應(yīng)形成致密、均勻、光滑的保護(hù)層。（三）熱雙金屬元件的固定和連接熱雙金屬元件的固定和與相關(guān)零部件的連接，其質(zhì)量直接影響到電器整機(jī)的性能。鉚接處要求牢固不松動(dòng)、表面應(yīng)光滑，不得有影響導(dǎo)電性能的缺陷。點(diǎn)焊連接不得出現(xiàn)虛焊，點(diǎn)焊表面不得有變形。48線圈的制造過程概述線圈是各種電器電磁系統(tǒng)的重要組成部分，它的質(zhì)量直接影響電器的性能指標(biāo)和工作可靠性。線圈的作用是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并在磁能的作用下完成預(yù)定的工作。根據(jù)電器工作環(huán)境條件，線圈應(yīng)能承受機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、電擊穿及化學(xué)腐蝕等作用，尤其是工業(yè)污染嚴(yán)重及潮濕的濕熱帶氣候中要求更為突出。在各種機(jī)械、熱和電磁應(yīng)力的作用下，線圈容易松動(dòng)與摩擦而導(dǎo)致短路、斷路或燒毀。因此，在線圈制造中，必須正確地選擇線圈材料，并采取有效的工藝措施，提高線圈質(zhì)量，以防止有害故障的發(fā)生。49線圈的制造過程線圈的分類1)

按照電氣參數(shù)的性質(zhì)，可分為電壓線圈和電流線圈。2) 按照結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)，可分為電磁線圈、大電流線圈和環(huán)形線圈。3) 按照有無骨架，可分為有骨架線圈和無骨架線圈。4) 按照繞組的數(shù)量，可分為單繞組線圈和多繞組（兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組）線圈。

a)電磁線圈

b）大電流線圈50線圈的制造過程線圈制造工藝（一）線圈的結(jié)構(gòu)和工藝性電器線圈一般采用E級或B級絕緣，通常采用QZ型高強(qiáng)度聚脂漆包銅線、醇酸玻璃漆布（帶）、環(huán)氧玻璃漆布（帶）、醇酸玻璃漆管及聚脂薄膜等材料，并按E級或B級絕緣要求進(jìn)行絕緣浸漆處理。（二）線圈的繞制（三）線圈的絕緣處理線圈繞制完后，除小功率繼電器線圈外，大部分低壓電器線圈，要進(jìn)行浸漆處理。在繞制時(shí)采用有機(jī)纖維絕緣材料，如棉紗、布帶、紙等，其耐熱等級低；另外在匝間空隙充滿氣體，因?yàn)樗鼈兊奈毙源?、耐熱和?dǎo)熱性能低，故形成絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。如果把充滿氣體的空隙完全由漆或膠所代替，線圈形成一個(gè)整體，就能提高線圈的機(jī)械性能和電氣絕緣性能，也增強(qiáng)了它的抗化學(xué)侵蝕性能。51線圈的制造過程線圈的質(zhì)量檢查為了保證線圈的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，完成了繞制和浸漆等主要工序后，根據(jù)技術(shù)要求對每個(gè)線圈進(jìn)行檢測，除了對外觀尺寸檢查外，還要進(jìn)行電阻、匝數(shù)、短路、絕緣和溫升的檢測。一、電阻值的測試常用惠斯登電橋檢測電阻值，并換算到標(biāo)準(zhǔn)室溫20℃時(shí)的電阻值。二、短路測試判斷線圈是否有匝間短路，對交流繞組是十分重要的。它可用短路測試儀測得繞組是否有短路。三、匝數(shù)測試徐安全匝數(shù)測量一般是用已知標(biāo)準(zhǔn)線圈作比較來測量被測線圈，比較法有兩種：①比較兩個(gè)線圈中由相同的磁通量變化感應(yīng)出來的電動(dòng)勢，稱為“電勢比較法”；②比較通過同樣大小電流時(shí)兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通勢（亦稱磁壓），此法稱為“磁勢（壓）比較法”或“磁壓法”。四、絕緣性能測試為了保證導(dǎo)電部分之間及導(dǎo)電部分對地之間的絕緣，以及保護(hù)操作人員的安全，各種電器產(chǎn)品在出廠試驗(yàn)中必須進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，以檢查電器的絕緣性能。通常，線圈的絕緣試驗(yàn)是通過測量絕緣電阻和耐壓試驗(yàn)來檢查電器線圈的絕緣材料及其結(jié)構(gòu)的絕緣性能。52線圈的制造過程

53低壓電器的特殊工序特殊工序是指：a)產(chǎn)品質(zhì)量不能通過后續(xù)的測量或監(jiān)控加以驗(yàn)證的工序；b)產(chǎn)品質(zhì)量需進(jìn)行破壞性試驗(yàn)或采取復(fù)雜昂貴方法才能測量或只能進(jìn)行間接監(jiān)控的工序；c)該工序產(chǎn)品僅在產(chǎn)品使用或交付之后，不合格的質(zhì)量特性才能暴露出來。典型的特殊過程有：焊接、熱處理、電鍍、涂漆、塑料、鑄造、鍛造、壓鑄、粘結(jié)等。本書重點(diǎn)介紹低壓電器產(chǎn)品中常用的電鍍、熱處理和焊接工藝。54電鍍工藝電鍍原理及過程電鍍是一種電化學(xué)加工工藝，其理論是電解理論。電解就是以一定的電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融鹽）時(shí)，在陰極發(fā)生還原、陽極發(fā)生氧化的過程，也就是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程。用來進(jìn)行電解的裝置稱為電解槽，如圖5-18所示。電解時(shí)，電解槽的兩極必須與直流電源連接。與電源負(fù)極相連的一極是陰極，與正極相連的一極是陽極。電解需要外電源供給電能才能發(fā)生反應(yīng)，也就是說，電解時(shí)“被迫”的氧化還原反應(yīng)，因此電解過程是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程。1-陽極

2-陰極3-電解液4-電解槽

55電鍍工藝鋁及其合金的電鍍工藝在電器制造中，鋁的應(yīng)用是十分廣泛的。有的制成接線端頭、觸刀等導(dǎo)電零件；有的制成鋁盤和支架等結(jié)構(gòu)零件。導(dǎo)電零件一般多采用鍍鋅、鍍鋼或鍍銀等工藝；如無導(dǎo)電要求的結(jié)構(gòu)件可采用陽極氧化進(jìn)行表面處理。鋁及其合金零件經(jīng)過電鍍后，可以改善其導(dǎo)電、錫焊、抗腐蝕和光學(xué)性能，以及提高表面的硬度、耐磨性等。鋁是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的金屬，其表面總是存在一層很薄的氧化膜，即使剛處理過的表面上，也會(huì)迅速地重新形成氧化膜。氧化膜的存在，會(huì)影響被覆層與其基體金屬的結(jié)合力。所以必須采取恰當(dāng)?shù)腻兦疤幚恚サ粞趸?，才能順利進(jìn)行電鍍。鋁屬于兩性金屬，在酸、堿溶液中都不穩(wěn)定，往往使電鍍過程中的反應(yīng)復(fù)雜化，鋁的膨脹系數(shù)與許多電鍍層的膨脹系數(shù)相差較大，隨著溫度的變化更容易引起內(nèi)應(yīng)力，使鍍層損壞。此外，鋁金屬中常含有Si、Cu等元素，增加了表面處理的困難。56熱處理工藝熱處理概述熱處理加工在工業(yè)領(lǐng)域隨處可見，是金屬零部件必不可少的加工工藝，是為了保證加工過后的金屬部件更加耐熱、塑型、提高硬度，從而延長產(chǎn)品的使用壽命。熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)，加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu)，來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。57熱處理工藝退火和正火退火和正火是生產(chǎn)廣泛應(yīng)用的預(yù)備熱處理工藝。對受力小、性能要求不高的零件，也可做為最終熱處理。鑄件的退火和正火通常為最終熱處理。（一）退火處理將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)的組織的熱處理工藝，稱為退火。退火的目的是通過相變重結(jié)晶（再結(jié)晶）可以細(xì)化晶粒、調(diào)整組織、消除內(nèi)應(yīng)力及熱加工缺陷、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性變形性能。根據(jù)退火目的，分為完全退火、不完全退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火及再結(jié)晶退火等。58熱處理工藝（二）正火處理正火處理是將鋼件加熱至Ac3（亞共析鋼）或Accm（過共析鋼）以上30～50℃，保溫一定時(shí)間，使之完全奧氏體化，然后空冷，以得到珠光體類型組織的熱處理工藝。正火與完全退火相比，二者的加熱溫度相同，但正火的冷卻速度較快，轉(zhuǎn)變溫度較低。正火工藝的實(shí)質(zhì)是完全奧氏體化+偽共析轉(zhuǎn)變。當(dāng)鋼的含碳量為0.6～1.4%，正火組織中不出現(xiàn)先共析相，只存在偽共析珠光體和索氏體。對于亞共析鋼，正火后組織中析出的鐵素體數(shù)量較少，珠光體數(shù)量較多，且珠光體片間距較?。粚τ谶^共析鋼，正火可以抑制先共析網(wǎng)狀滲碳體的析出。59熱處理工藝

淬火和回火（一）淬火處理淬火處理是將鋼加熱至Ac3或Ac1以上一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度冷卻，使過冷A轉(zhuǎn)變?yōu)镸(或B)組織的熱處理工藝。鋼的淬火是最重要的一種熱處理工藝，是重要的材料強(qiáng)化方法之一。經(jīng)淬火后，提高了工件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。再與不同回火工藝配合，可獲得滿足各種工件所要求的性能。（二）回火處理鋼的回火是將淬火鋼加熱至A1以下某溫度，保溫后，冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是穩(wěn)定組織，減小或消除淬火應(yīng)力，提高鋼的塑性和韌性，獲得強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性的適當(dāng)配合，滿足不同工件的性能要求。回火溫度根據(jù)工件要求的性能選擇，可分為：低溫回火、中溫回火和高溫回火。60熱處理工藝化學(xué)熱處理將鋼件置于某種化學(xué)介質(zhì)中加熱，化學(xué)介質(zhì)受熱分解出某些活性原子滲入鋼件表面，從而改變了鋼的表面化學(xué)成分及組織的熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理的過程包括分解、吸收及擴(kuò)散三個(gè)步驟。（1）分解

在一定溫度下，化學(xué)介質(zhì)分解出活性原子。（2）吸收

活性原子被工件表面吸收形成固溶體，過量的活性原子將形成化合物。（3）擴(kuò)散

表面活性原子向鋼內(nèi)部擴(kuò)散形成一定深度的擴(kuò)散層?；瘜W(xué)熱處理一般有滲碳、滲氮、碳氮共滲及滲金屬等。61熱處理工藝滲碳滲碳處理是指將鋼件加熱到900～950℃，活性碳原子滲入鋼件表面的過程。它適用于工件表面要求高硬度、高耐磨而心部要求足夠高韌性的機(jī)械零件。滲碳處理可分為固體滲碳、液體滲碳及氣體滲碳，最常用的是氣體滲碳。氣體滲碳裝置如圖所示。62熱處理工藝碳氮共滲同時(shí)向工件表面滲入活性的碳原子及氮原子的過程。目前生產(chǎn)中常用的是中溫碳氮共滲及低溫碳氮共滲工藝。a.中溫碳氮共滲

將工件置于密封爐內(nèi)，在820～860℃溫度下，通入的氨氣和煤油分解出活性碳和氮原子，活性原子被工件表面吸收并擴(kuò)散形成一定擴(kuò)散層。共滲時(shí)間一般約4～6h，層深約0.5～0.8mm，滲后再進(jìn)行淬火和低溫回火處理，最終組織為含氮的高碳回火馬氏體加碳氮化物。經(jīng)共滲處理的工件，其硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度等均優(yōu)于滲碳處理工件。另外，共滲時(shí)間短，工件變形小。缺點(diǎn)是滲層較薄。b.低溫碳氮共滲

低溫碳氮共滲的溫度一般在500～570℃左右，以滲氮為主。這種工藝處理的工件表層硬度、脆性及裂紋傾向均低于氮化工藝，故又稱軟氮化。溫度低，時(shí)間一般為3～4h，共滲層中化合物層約10～20μm，擴(kuò)散層約0.5～0.8mm。表面硬度達(dá)500～900HV。軟氮化工藝廣泛用于各種工具、模具等熱處理，可有效提高工件的耐磨性。63焊接工藝釬焊工藝所謂釬焊就是基體金屬（被焊金屬）不熔化，而是借助于填充材料（焊料）熔化填縫而和基體金屬形成接頭的焊接方法。常用的釬焊方法有火焰釬焊和電阻釬焊等。（一）焊料（又稱針料）選擇焊料時(shí)必須考慮釬焊過程對焊料提出的基本要求，即：1)焊料的熔點(diǎn)低于針接金屬熔點(diǎn)50～60℃以上，并高于最高工作溫度lOO℃以上。2)熔化的焊料能很好地潤濕釬接金屬，能與針接金屬相互熔解和擴(kuò)散，即焊料要有良好的填縫能力與連接能力。3)焊料的物理性能盡可能與針接金屬相近，不含有對針接金屬有害的成分或易生成氣孔的成分，不易氧化或形成的氧化物易于除去。64焊接工藝（二）焊劑（熔劑）焊劑在釬焊中是必不可少的，其作用為：1)去除基體金屬表面氧化膜或雜質(zhì)。2)改善基體金屬的潤濕作用。3)在焊接過程中，它浮在基體金屬上面或充滿焊縫，防止基體金屬和焊料再度受到空氣作用而氧化。常用焊劑及其應(yīng)用舉例如表所示。65焊接工藝序號焊劑應(yīng)用舉例1XH

-442

銀焊焊劑銀、銅及其合金、銀—鎢、銅—鎢等2氟繃酸鉀62%

,劑101銀焊粉38%銀、鎢3四硼酸鈉70%,XH-442銀焊劑30%銀—氧化鎘、其它銀基觸點(diǎn)4硼酸水溶液（硼酸:水=1:10）,微量磷酸三鈉銀、銀—氧化鎘、其它銀基觸點(diǎn)5氟繃酸鉀24.4%,四硼酸鈉16.5%,三氧化二繃58.8%,磷酸氫鈉0.3%銀—鎢6氟繃酸鉀21

%～25

%

,氟化鉀40%～44%,三氧化二硼

33%～37%銀—鎳，銀—石墨7XH

-

421

銅焊粉銅和銅基觸點(diǎn)8氟繃酸鉀70%～75%,四硼酸鈉25%～30%銅、銅—鎢9氟繃酸鉀42%,氟化鉀40%,硼酸18%銅—鎢66焊接工藝（三）火焰釬焊火焰釬焊的全稱為氣體火焰釬焊，常簡稱為氣焊，即采用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒，來加熱工件的釬焊方法。其熱源種類較多：乙炔、氫氣、酒精、煤氣、沼氣、液化石油氣、天然石油氣等。但常用的為氧—乙炔焰、壓縮空氣—乙炔焰，它們的成本較低。在焊接前，觸點(diǎn)和導(dǎo)電零件必須進(jìn)行表面清洗處理，然后把焊劑和焊料放置于導(dǎo)電零件（如觸橋、支承件等）和觸點(diǎn)之間，用氧—乙炔等火焰加熱離觸點(diǎn)一定距離的導(dǎo)電零件部位，當(dāng)銀焊料開始熔化時(shí)，把觸點(diǎn)調(diào)整在正確的位置，最后待銀焊料凝固時(shí)放入水中強(qiáng)制冷卻或自然冷卻?；鹧驸F焊所需設(shè)備有：67焊接工藝火焰釬焊所需設(shè)備有：1) 選用氧—乙炔火焰釬焊時(shí)，設(shè)備主要是氧氣瓶和乙炔瓶（或乙塊發(fā)生罐），主要工具是焊炬。此外還需準(zhǔn)備旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)（鋼板制造）及夾具，以提高生產(chǎn)效率。2)選用壓縮空氣—乙炔火焰釬焊時(shí)，則將上述設(shè)備中的氧氣瓶換成空氣壓縮機(jī)即可。應(yīng)注意安全方面問題，如乙炔在運(yùn)輸、保管及使用中都應(yīng)防止爆炸；乙炔不能與氯化物、次氯酸鹽等接觸，否則會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。乙炔燃燒時(shí)不能用四氯化碳滅火?；鹧驸F焊的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、設(shè)備少；可以焊接各種金屬或合金觸點(diǎn)；加熱溫度不高，基本不熔化；由于銀焊料與青銅和黃銅的電位差小，故焊縫抗蝕能力強(qiáng)。68焊接工藝（四）爐中釬焊該工藝是把焊件、焊料和焊劑放好位置，將它們夾持好，放入爐中進(jìn)行釬焊的方法。其特點(diǎn)是焊件整體加熱，加熱速度慢、均勻，溫度容易控制，可同時(shí)焊接多個(gè)工件。l.在保護(hù)氣氛中的爐中釬焊如果爐中焊接在空氣中進(jìn)行，焊件易被氧化，會(huì)影響釬焊的質(zhì)量。故通常是在保護(hù)氣氛中進(jìn)行爐中釬焊。常用的保護(hù)氣氛有·無煙煤發(fā)生煤氣、城市煤氣、氨分解氣體、氫氣、惰性氣體等。對鈦、鋯、含氧銅等金屬，不宜用氫氣作保護(hù)氣氛，因?yàn)橐桩a(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。使用各種保護(hù)氣氛時(shí)，要注意相應(yīng)的安全措施。這種爐中釬焊，必須使用焊劑，以消除某些金屬表面含有的氧化錳、氧化鉻、氧化硅等氧化物。69焊接工藝2.在真空中的爐中釬焊在要求焊件不允許氧化、焊后不允許殘留焊劑及對工件表面清潔度要求很嚴(yán)的情況下，例如真空電器的觸點(diǎn)焊接、波紋管的焊接及半導(dǎo)體器件的燒結(jié)等，真空爐中釬焊就顯出其特殊的優(yōu)越性。這種焊接往往只用焊料而不用焊劑。真空釬焊所用的加熱方法有兩種類型：1) 在抽真空的爐中釬焊，即是把焊件、焊料夾持好，放入真空爐，將真空爐抽成真空，然后升溫，達(dá)到焊接溫度后再降溫，最后去除真空出爐。2) 將焊件放入真空容器中并抽真空，然后將真空容器放入普通爐中加熱，一爐中可同時(shí)裝兒個(gè)真空容器。也可以采用串爐連續(xù)作業(yè)來加熱真空容器，把真空容器當(dāng)作普通工件對待。還可以用高頻感應(yīng)線圈加熱真空容器。70焊接工藝（五）電阻釬焊電阻釬焊是利用電流通過焊接區(qū)的電阻產(chǎn)生熱量來焊接的。由于電流大、焊接時(shí)間短，只有局部加熱區(qū)，能保持非焊區(qū)的硬度，工件變形小，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作技術(shù)易掌握，還易實(shí)行半自動(dòng)化和自動(dòng)化焊接，因而是較好的焊接方法。電阻釬焊原理如所示。71焊接工藝焊接過程為：先把經(jīng)過清洗的觸橋4和觸點(diǎn)2放在下電極5上，而后把0.1mm厚和經(jīng)過焊劑浸泡的焊料3放置于觸點(diǎn)2和觸橋4之間，這時(shí)踩下焊機(jī)踏板，使上電極1壓緊觸點(diǎn)2和觸橋4通電加熱，當(dāng)焊料3熔化時(shí)，斷電，松開工件，待凝固后放在空氣中自然冷卻或放在水中強(qiáng)迫其冷卻。在焊接過程中，電極和觸點(diǎn)間不得產(chǎn)生電弧，以免燒損觸點(diǎn)表面。上下電極材料的選用有三種情況。1)上下電極均采用金屬材料。2)上下電極均采用碳或石墨材料。3)上電極用金屬材料，下電極用碳或石墨材料。72焊接工藝第1種情況，焊接電流大，要選用大容量焊機(jī)。第2種情況，電極壽命短，要經(jīng)常修整電極，環(huán)境衛(wèi)生差，焊區(qū)溫度不合理；但焊接電流小，可選用小容量焊機(jī)。第3種情況是上述兩種情況的折衷，優(yōu)點(diǎn)較多，如有些生產(chǎn)廠上電極用直徑較小的鉬棒、下電極用直徑較大的碳精棒，效果較好。碳和石墨電極目前應(yīng)用較普遍。它耐高溫，有一定的導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力，電阻溫度系數(shù)是負(fù)值，與金屬極少熔合，抗蝕性好，可進(jìn)行機(jī)加工，價(jià)格低廉。但其使用壽命短，主要原因是高溫氧化產(chǎn)生粉末脫落現(xiàn)象。可用淬火法或淬火回火法提高其使用壽命1～5倍。若用含質(zhì)鹽分?jǐn)?shù)為20%～30%銅—石墨材料代替石墨炭棒作電極，也可以提高電極機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命。73焊接工藝電阻釬焊時(shí)的主要工藝參數(shù)是焊接電流、電極壓力和焊接時(shí)間。正式生產(chǎn)前，應(yīng)該先通過試驗(yàn)來確定。在正式生產(chǎn)中，應(yīng)借助自動(dòng)控制裝置加以穩(wěn)定、調(diào)節(jié)這些參數(shù)。如為了控制焊接通電時(shí)間，可以在焊極附近安裝紅外線熱敏電阻，經(jīng)過放大環(huán)節(jié)去控制電源開關(guān)。使用這類自動(dòng)控制裝置，不但可以保證焊接質(zhì)量，還可較大程度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，這對于大批量生產(chǎn)或自動(dòng)化生產(chǎn)具有很大意義。74焊接工藝點(diǎn)焊工藝點(diǎn)焊是利用電流通過被焊工件之間的接觸電阻產(chǎn)生的熱量來熔化工件的接觸面金屬，使之互相擴(kuò)散而形成接頭的焊接方法。這種焊接工藝不用焊料和焊劑，連接處具有高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性能。點(diǎn)焊適用于小型觸點(diǎn)的焊接。繼電器觸點(diǎn)除了少量采用鉚接工藝外，絕大部分都是采用點(diǎn)焊工藝把觸點(diǎn)和導(dǎo)電簧片連接起來的。此外，點(diǎn)焊還廣泛用小型繼電器的總裝過程中。75焊接工藝觸點(diǎn)點(diǎn)焊原理如圖所示。焊接時(shí)，先將開關(guān)S置于a的位置，使電容C充電。然后將開關(guān)S置于b的位置，使電容C放電。由此在變壓器T的二次側(cè)感應(yīng)出一大電流并經(jīng)過觸點(diǎn)和簧片的焊點(diǎn)，從而將二者熔焊在一起。76焊接工藝進(jìn)行點(diǎn)焊的觸點(diǎn)其與導(dǎo)電零件（簧片）相接觸的端面上一般應(yīng)設(shè)凸臺(tái)，即焊點(diǎn)而在導(dǎo)電零件上應(yīng)設(shè)錐形孔，這對焊接的強(qiáng)度有好處，參見圖。但當(dāng)焊點(diǎn)半徑很小時(shí)，簧片上不再需要設(shè)錐形孔。77低壓電器的裝配裝配是將零件組合成組件、部件，以及將組件、部件和零件裝成產(chǎn)品的過程。根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)條件，把電器產(chǎn)品的各種零件和部件按照一定的程序和方式結(jié)合起來的工藝過程稱為電器裝配工藝。在電器裝配過程中，雖不制造新的零件，但它是電器產(chǎn)品制造的最后階段，對電器產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。由于裝配工藝性和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性有著密切的關(guān)系，故在裝配過程中，要求電器產(chǎn)品具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，它可以從三個(gè)方面進(jìn)行考慮：即選擇合適的裝配精度；選擇方便的零件連接方法；在裝配單元中選擇合適的零件數(shù)目。78低壓電器的裝配電器裝配的技術(shù)要求1.選擇合適的電器裝配精度2.選擇合理的電器連接方式電器在裝配過程中常用的連接方式有螺釘連接、鉚接、焊接等方式。因此，電器零件的裝配和連接，應(yīng)設(shè)計(jì)得合理和方便。有時(shí)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)稍作修改，不需要增加多大的加工量就可以大大地簡化裝配的操作。3.選擇合適的零件數(shù)79低壓電器的裝配在電器制造中，有五種不同的裝配方式：1.完全互換法裝配（或稱極值法）2.不完全互換法裝配（概率法）3.分組互換法裝配4.修配法裝配5.調(diào)整法裝配80低壓電器的裝配工藝文件的制訂工藝文件，是主要描述如何通過在過程控制，實(shí)現(xiàn)成最終的產(chǎn)品的操作文件。應(yīng)用于生產(chǎn)的叫生產(chǎn)工藝文件，有的稱為標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程（SBandardOperationProcedure），也有稱為作業(yè)指導(dǎo)書（WorkInSBruction）。一整套工藝文件應(yīng)當(dāng)包括：工藝目錄、工藝文件變更記錄表、工藝流程圖、工位/工序工藝卡片。工藝目錄，指整文件的目錄；重要的是需要標(biāo)明當(dāng)前各文件的有效版本，這個(gè)很重要。變更記錄，通常是在文件內(nèi)容變更后，進(jìn)行走變更流程的記錄，這些主要內(nèi)容有：變更的內(nèi)容頁名稱、變更的依據(jù)文件編號、變更前和變更后的版本。工藝流程圖是用圖表符號形式，表達(dá)產(chǎn)品通過工藝過程中的部分或全部階段所完成的工作。工位/工序的工藝卡片，就是具體到每一個(gè)環(huán)節(jié)，通常為操作者使用，主要內(nèi)容是操作步驟順序和方法。81低壓電器的裝配裝配工藝規(guī)程裝配工藝規(guī)程是指導(dǎo)整個(gè)裝配工作進(jìn)行的技術(shù)文件，是組織產(chǎn)品裝配生產(chǎn)的基本依據(jù)之一。裝配工藝規(guī)程內(nèi)容主要有：1.編制裝配工藝規(guī)程所需的原始資料1)總裝配圖和部件裝配圖，以及重要零件的零件圖。2)產(chǎn)品的技術(shù)條件。3)生產(chǎn)綱領(lǐng)，使所編制的工藝規(guī)程與在這種生產(chǎn)規(guī)模下的最合適的裝配方法和組織形式相適應(yīng)。82低壓電器的裝配裝配工藝流程圖用來表明裝配工藝過程的圖稱為裝配工藝流程圖。裝配工藝流程圖能夠比較直觀、明了地反映出電器裝配的順序，并能清楚地看出各工序間的先后關(guān)系，更便于搞好裝配的組織工作。繪制裝配流程圖時(shí)，首先要深入研究零部件的結(jié)構(gòu)、工作條件和檢驗(yàn)技術(shù)條件等，編制出裝配單元流程圖，從而決定這些單元之間的相互關(guān)系和各個(gè)部件及整個(gè)產(chǎn)品的裝配順序，然后規(guī)定整個(gè)裝配過程進(jìn)行的方法。在裝配單元流程圖上加上注解，說明所需的補(bǔ)充操作，于是就成為裝配工藝流程圖。根據(jù)該圖，可將全部裝配過程中每個(gè)工步先后次序逐一記錄下來，再依據(jù)技術(shù)和組織上的具體條件，將若干個(gè)相鄰的工步組合成工序。83低壓電器數(shù)字化車間的架構(gòu)美國ARC的工廠三維模型2006年，美國ARC組織總結(jié)了以制造為中心、以設(shè)計(jì)為中心、以管理為中心的數(shù)字制造，并考慮了原材料和能源供應(yīng)、產(chǎn)品的銷售與供應(yīng)，提出用工程技術(shù)、生產(chǎn)制造和供應(yīng)鏈三個(gè)維度來描述工廠的全部活動(dòng)。如果這些描述和表達(dá)能夠在這三個(gè)維度各自貫通，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的支持，還能夠?qū)崟r(shí)下達(dá)指令指導(dǎo)這些活動(dòng)，并且為實(shí)現(xiàn)全面的優(yōu)化，能夠在這三個(gè)維度之間進(jìn)行交互，那可以肯定地說這就是理想的數(shù)字化工廠。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化、產(chǎn)品制造的智能化以及管理的智能化，這就是智能工廠，如圖所示。84低壓電器數(shù)字化車間的架構(gòu)IEC標(biāo)準(zhǔn)中的企業(yè)功能模型起源于ISA-95（美國儀表協(xié)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)）的IEC/ISO62264國際標(biāo)準(zhǔn)（對應(yīng)國標(biāo)為GB/T20720-2006）借鑒了Purdue（美國普渡大學(xué)）的層次模型，提出了制造企業(yè)的5層功能模型（如圖5-38）：物理層、感知與操作層、監(jiān)測層、制造運(yùn)行管理層、計(jì)劃與物流層，并提出了功能性企業(yè)控制模型，如圖4-33。該標(biāo)準(zhǔn)在國際國內(nèi)的影響非常大，國標(biāo)：《GB/T25485-2010工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成制造執(zhí)行系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)》也借鑒了該標(biāo)準(zhǔn)。IEC/ISO62264為智能工廠的功能結(jié)構(gòu)分層提供了基本的參考。85低壓電器數(shù)化車間的架構(gòu)德國RAMI4.0模型“工業(yè)4.0”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”對智能化工廠建設(shè)提出了方向性指引，德國電工電子與信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（DKE）于2015年公布了工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型（RAMI4.0），如圖所示，通過三個(gè)維度對工業(yè)4.0的架構(gòu)進(jìn)行描述。86低壓電器數(shù)化車間的架構(gòu)美國NISB的智能制造系統(tǒng)（SMS）體系架構(gòu)2016年2月份，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院NISB工程實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)集成部門發(fā)表了一篇名為《智能制造系統(tǒng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系》的報(bào)告。提供了一個(gè)對智能制造的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，包括用于集成和跨越三個(gè)制造生命周期維度——產(chǎn)品生命周期、生產(chǎn)系統(tǒng)生命周期和業(yè)務(wù)生命周期。如圖所示。87低壓電器數(shù)化車間的架構(gòu)工業(yè)和信息化部和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2018年版)》，通過研究各類智能制造應(yīng)用系統(tǒng)，提取共性抽象特征，構(gòu)建了由生命周期、系統(tǒng)層級和智能特征組成的三維智能制造系統(tǒng)架構(gòu)來描述智能制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。88低壓電器數(shù)化車間的架構(gòu)型斷路器數(shù)字化車間的特殊要求小型斷路器數(shù)字化車間的特殊要求，主要集中在以下四個(gè)方面：1）小型斷路器的零部件生產(chǎn)、產(chǎn)品組裝、產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝的全部工藝流程，可在同一車間內(nèi)完成。2）小型斷路器受產(chǎn)品認(rèn)證及質(zhì)量體系要求，在自動(dòng)化生產(chǎn)中要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化在線檢測。3）小型斷路器設(shè)備多樣復(fù)雜，要借助網(wǎng)關(guān)和中間件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。小型斷路器的生產(chǎn)設(shè)備由于接口不統(tǒng)一，需要通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備和中間件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。4）小型斷路器數(shù)字化車間采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)幾大軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通，避免數(shù)據(jù)的信息孤島和數(shù)據(jù)庫的重復(fù)建設(shè)，未來也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫線下到云端的共享。89低壓電器數(shù)化車間的架構(gòu)小型斷路器數(shù)字化車間模型根據(jù)小型斷路器數(shù)字化車間的生產(chǎn)及工藝要求，包括基礎(chǔ)環(huán)境要求、功能模塊要求、系統(tǒng)集成要求，小型斷路器數(shù)字化車間體系架構(gòu)，如圖所示。90制造設(shè)備數(shù)字化加工設(shè)備數(shù)字化裝配設(shè)備數(shù)字化檢測設(shè)備數(shù)字化包裝設(shè)備制造設(shè)備硬件要求制造設(shè)備軟件要求制造設(shè)備功能要求91輔助設(shè)備車間物流與線邊庫及要求小型斷路器數(shù)字化車間物流包括物料輸送自動(dòng)化系統(tǒng)、線邊庫等，具有如下功能：物料輸送自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能與倉庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，使整個(gè)生產(chǎn)過程中的物料供應(yīng)能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)點(diǎn)、準(zhǔn)量；物料輸送自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)對物料的輸送進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；小型斷路器數(shù)字化車間推薦使用線邊庫，應(yīng)至少具有如下功能：應(yīng)具有庫存實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，并能進(jìn)行人工庫存查詢；應(yīng)具有庫存量上下限及物料超時(shí)留存警告；應(yīng)能進(jìn)行條形碼掃描管理；應(yīng)具有用料分析功能，以及時(shí)反饋倉庫進(jìn)行補(bǔ)料。92輔助設(shè)備模具和工裝夾具及要求小型斷路器數(shù)字化車間的模具和工裝夾具主要與制造設(shè)備配套使用，宜具有電子標(biāo)簽（用于存儲(chǔ)信息），推薦采用RFID技術(shù)、條碼讀取及解碼技術(shù)，記錄模具、工裝夾具進(jìn)行加工、維修、維護(hù)或計(jì)量的信息，信息自動(dòng)存儲(chǔ)至模具BOM、工裝夾具BOM中。模具和工裝夾具需要為車間設(shè)備管理模塊提供用于統(tǒng)計(jì)、分析、監(jiān)控等所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括：設(shè)備狀態(tài)信息：用于描述加工設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作狀態(tài)、組件狀態(tài)等相關(guān)信息，如開機(jī)狀態(tài)、設(shè)備總運(yùn)行時(shí)間、操作模式等；故障報(bào)警信息：用于描述加工設(shè)備異常時(shí)產(chǎn)生的故障和報(bào)警的相關(guān)信息，如報(bào)警代碼、報(bào)警內(nèi)容、持續(xù)時(shí)間、頻次等。93輔助設(shè)備計(jì)量與校準(zhǔn)設(shè)備及要求根據(jù)質(zhì)量管理要求,需要對車間相關(guān)設(shè)備進(jìn)行計(jì)量和校準(zhǔn)，接受車間設(shè)備管理模塊下達(dá)的計(jì)量和校準(zhǔn)維護(hù)要求，部分設(shè)備需要申請第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)服務(wù)。計(jì)量校準(zhǔn)包括計(jì)量校準(zhǔn)電源、計(jì)量儀器儀表、計(jì)量校準(zhǔn)負(fù)載，計(jì)量校準(zhǔn)軟件等，計(jì)量和校準(zhǔn)所需的設(shè)備和軟件能夠接受第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的定期/不定期計(jì)量審核。94輔助設(shè)備數(shù)字化車間信息平臺(tái)及各模塊間的關(guān)系如圖所示。95輔助設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求小型斷路器數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備包括但不限于服務(wù)器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、存儲(chǔ)設(shè)備、安全設(shè)備等。應(yīng)能支持語音、圖像、視頻、控制等信息的傳遞。小型斷路器數(shù)字化車間基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意如圖所示。96輔助設(shè)備看板系統(tǒng)及要求小型斷路器數(shù)字化車間、數(shù)字化設(shè)備和各生產(chǎn)工位應(yīng)具備現(xiàn)場看板，對目標(biāo)產(chǎn)品工藝，生產(chǎn)過程、檢測及包裝過程的關(guān)鍵參數(shù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析看板等進(jìn)行可視化管理，看板宜具有工位管理看板、生產(chǎn)計(jì)劃及配送看板和生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看板。也可使用PDA、平板電腦、移動(dòng)多媒體設(shè)備等移動(dòng)終端?？窗鍛?yīng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度及物流管理信息等看板管理功能：工位管理看板功能包括作業(yè)指導(dǎo)書、圖紙、工藝流程、生產(chǎn)求助信息、生產(chǎn)安全注意事項(xiàng)等的顯示；生產(chǎn)計(jì)劃及配送看板功能包括生產(chǎn)任務(wù)計(jì)劃和物料配送計(jì)劃等的顯示；生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看板功能包括實(shí)時(shí)數(shù)字化制造設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（例如：運(yùn)行/故障/維護(hù)、維修狀態(tài)等）、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（例如：目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)量、日/月產(chǎn)量、目標(biāo)達(dá)成率、設(shè)備綜合效率等）、品質(zhì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（例如：產(chǎn)品合格率、產(chǎn)品一次通過率等）等的顯示。97輔助設(shè)備廣播系統(tǒng)及要求廣播系統(tǒng)及功能要求：情景模式：支持音樂廣播、通知廣播、應(yīng)急廣播等多種模式，具備分區(qū)廣播功能；報(bào)警聯(lián)動(dòng)：具有消防聯(lián)動(dòng)報(bào)警觸發(fā)接口，發(fā)生火災(zāi)、地震、事故等突發(fā)情況可以從日常廣播模式切換到緊急廣播模式，對涉及區(qū)域進(jìn)行分區(qū)廣播；音頻輸入：具備通用輸入接口，支持外部音頻媒介；信息存儲(chǔ)：可存儲(chǔ)不少于24小時(shí)的播放內(nèi)容；掉電穩(wěn)定：掉電等極端條件下也不影響時(shí)鐘運(yùn)行，保有已有內(nèi)存音源。98數(shù)字化車間的信息平臺(tái)數(shù)字化車間信息平臺(tái)及各模塊間的關(guān)系如圖所示。99網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求小型斷路器數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備包括但不限于服務(wù)器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、存儲(chǔ)設(shè)備、安全設(shè)備等。應(yīng)能支持語音、圖像、視頻、控制等信息的傳遞。小型斷路器數(shù)字化車間基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意如圖所示。100網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求環(huán)境要求小型斷路器數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備推薦使用工業(yè)級產(chǎn)品，能應(yīng)用于高溫（40~50℃）、潮濕（95%R.H.）、電磁干擾（A類）、振動(dòng)（10G峰值加速度，11ms間隔）、腐蝕氣體、灰塵等惡劣環(huán)境中。通信接口要求小型斷路器數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備推薦使EtherNet/IP、ModbuSBCP、OPC、OPCUA等工業(yè)級以太網(wǎng)通信接口。設(shè)備監(jiān)測及維護(hù)要求小型斷路器數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備監(jiān)測記錄宜符合要求101網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求看板系統(tǒng)及要求小型斷路器數(shù)字化車間、數(shù)字化設(shè)備和各生產(chǎn)工位應(yīng)具備現(xiàn)場看板，對目標(biāo)產(chǎn)品工藝，生產(chǎn)過程、檢測及包裝過程的關(guān)鍵參數(shù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析看板等進(jìn)行可視化管理，看板宜具有工位管理看板、生產(chǎn)計(jì)劃及配送看板和生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看板。也可使用PDA、平板電腦、移動(dòng)多媒體設(shè)備等移動(dòng)終端?？窗鍛?yīng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度及物流管理信息等看板管理功能：工位管理看板功能包括作業(yè)指導(dǎo)書、圖紙、工藝流程、生產(chǎn)求助信息、生產(chǎn)安全注意事項(xiàng)等的顯示；生產(chǎn)計(jì)劃及配送看板功能包括生產(chǎn)任務(wù)計(jì)劃和物料配送計(jì)劃等的顯示；生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看板功能包括實(shí)時(shí)數(shù)字化制造設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)102網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求廣播系統(tǒng)及要求廣播系統(tǒng)及功能要求：情景模式：支持音樂廣播、通知廣播、應(yīng)急廣播等多種模式，具備分區(qū)廣播功能；報(bào)警聯(lián)動(dòng)：具有消防聯(lián)動(dòng)報(bào)警觸發(fā)接口，發(fā)生火災(zāi)、地震、事故等突發(fā)情況可以從日常廣播模式切換到緊急廣播模式，對涉及區(qū)域進(jìn)行分區(qū)廣播；音頻輸入：具備通用輸入接口，支持外部音頻媒介；信息存儲(chǔ)：可存儲(chǔ)不少于24小時(shí)的播放內(nèi)容；掉電穩(wěn)定：掉電等極端條件下也不影響時(shí)鐘運(yùn)行，保有已有內(nèi)存音源。103數(shù)字化車間的系統(tǒng)集成小型斷路器數(shù)字化車間各層級之間，以及執(zhí)行層各模塊之間的數(shù)據(jù)通信與系統(tǒng)集成，確定小型斷路器數(shù)字化車間信息流傳輸，如圖所示。104網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求管理層ERP系統(tǒng)到執(zhí)行層車間計(jì)劃與調(diào)度模塊的信息流包括：生產(chǎn)規(guī)劃、車間生產(chǎn)計(jì)劃/車間訂單。執(zhí)行層車間計(jì)劃與調(diào)度模塊到管理層ERP系統(tǒng)的信息流包括：排產(chǎn)結(jié)果、生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果反饋、生產(chǎn)完工預(yù)警。管理層ERP系統(tǒng)到執(zhí)行層生產(chǎn)物流管理模塊的信息流包括：庫存信息。執(zhí)行層生產(chǎn)物流管理模塊到管理層ERP系統(tǒng)到的信息流包括：采購/配送需求。管理層ERP系統(tǒng)到執(zhí)行層車間安全管理模塊的信息流包括：人員信息。管理層PLM系統(tǒng)到執(zhí)行層工藝執(zhí)行與管理模塊的信息流包括：數(shù)字化工藝信息。105網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備及要求執(zhí)行層各個(gè)模塊之間的信息流重點(diǎn)關(guān)注小型斷路器的可靠性和一致性。小型斷路器數(shù)字化車間的管理層企業(yè)級制造資源模塊、執(zhí)行層功能模塊均支持開放數(shù)據(jù)庫的接入。小型斷路器數(shù)字化車間設(shè)備層數(shù)字化設(shè)備應(yīng)用軟件采用中間件實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的接入。管理層企業(yè)級制造資源模塊、執(zhí)行層功能模塊與設(shè)備層數(shù)字化設(shè)備均通過開放數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通。小型斷路器數(shù)字化車間的數(shù)據(jù)庫，分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。106數(shù)字化車間的系統(tǒng)集成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫對采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式及相互關(guān)系見圖。107數(shù)字化車間的系統(tǒng)集成根據(jù)既定邏輯控制設(shè)備動(dòng)作，并向執(zhí)行層提供所需信息，其功能要求包括：能夠?qū)崿F(xiàn)通過OPCServer與執(zhí)行層、管理層模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；身份認(rèn)證和權(quán)限管理，應(yīng)具有對接入的用戶進(jìn)行授權(quán)和認(rèn)證的功能；降低重復(fù)數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)冗余，保證數(shù)據(jù)的一致性；具有完整性控制功能，保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性；具有故障恢復(fù)機(jī)制，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)物理上或是邏輯上的錯(cuò)誤并修復(fù)，防止數(shù)據(jù)被破壞；可設(shè)置分布式數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)庫分散在多臺(tái)設(shè)備中，支持執(zhí)行層的數(shù)據(jù)調(diào)用。108數(shù)字化車間的系統(tǒng)集成為了滿足