变压器骨架骨架作用

　　骨架在变压器中的作用主要有以下几点：

　　1 、为变压器中的铜线提供缠绕的空间，

　　2、 固定变压器中的磁芯。

　　3 、骨架中的线槽为变压器生产绕线时提供过线的路径。

　　4 、骨架中的金属针脚为变压器之铜线缠绕的支柱;经过焊锡后与PCB板相连接，在变压器工作时起到导电的作用。

　　5、骨架中的凸点、凹点或倒角，可决定变压器使用时放置方向或针脚顺序。

　　变压器骨架骨架分类

　　骨架一般按变压器所使用的磁芯(或铁芯)型号进行分类，有EI、EE、EF、EPC、ER、RM、PQ、UU等型号，而每个型号又可按磁芯(或铁芯)大小进行区分，如EE5、EE8、EE13、EE19等大小不一的型号。骨架按形状分为：立式和卧式两种;按变压器的工作频率又分为高频骨架和低频骨架两种，这里所讲的频率，并不是指使用的次数，而是指变压器在工作时周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)，简称赫，也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)或GHz做单位;按骨架的针脚使用性质，又分为直插式骨架(DIP)和贴片式骨架(SMD)两种。

　　变压器骨架其他信息

　　正是由于骨架有这么多的特征，其形状可谓千变万化。就同一款骨架来讲，例如EE-19立式直插电木的骨架，具体到这么细的一个分类以后，其骨架至少也有十几种。有的是挡墙高度不一样，有的是绕线槽尺寸不同，即使是最重要最关键的尺寸PIN距和排距，也都不一样。这样，给骨架的供求双方都造成了许多的困难。尺寸稍微相差一点点，现有的模具就不能使用。简单一点的要配合新开模具的某一部分，复杂点的整套模具都得重开。极大的提高了变压器的制作成本，在业界，因为找不到适合的模具，而导致变压器厂没办法接单的情况屡屡出现。许多变压器厂的朋友都有一个共识，在所有的变压器的组成材料中，骨架是最不好找的。对于骨架厂的来讲，自己开发了许多套模具，因为没有订单摆在架子上闲置，却不知道有的变压器厂因找不到这种产品的模具而放弃了到手的订单。

　　变压器骨架生产工艺

　　产品设计以及模具设计制造

　　该过程一般按客户(变压器生产商)要求设计骨架的详细结构，多为客户设计骨架，由骨架生产商按设计好的骨架直接开模。但也有少数情况是客户提供样品或简单的设计图，由骨架生产商配合完成前期的设计工作。骨架在设计时，需注意以下细节问题，以减少在生产时经常会发生的一些不良。

　　① 在骨架设计前期，设计人员需清楚了解骨架在客户处的使用情况。包括客户的变压器成品要求，如外形尺寸等;变压器生产工艺及各工艺的生产条件，如焊锡温度、焊锡时间、烘烤温度、绕线方式等;与该款骨架配合之磁芯型号、尺寸等。总之骨架在客户端使用时的注意事项，务必了解清楚，才能更好的开展接下来的设计工作。

　　② 在骨架结构设计时，应依据客户提供的图面或样品，加上自己的设计经验，尽量以3D进行模型设计，避免2D建图和修改的缺陷，然后逐步进行修改，以至最终定案。如果是客户设计不合理，应该主动提出与客户技术人员共同重新确认骨架结构。骨架在设计时，需注意以下几方面：

　　A 原材料需符合客户的制程和要求，一定要按材质的特性进行骨架设计。一般参照黄卡进行骨架壁厚的确认;同时参照黄卡显示的温度，与客户制程的烘烤及焊锡温度作对比，是否满足客户之工艺条件。如GE的N300X原料之RTI Elec温度为105度，客户烘烤温度为130度，显然这款原料是不符合客户工艺条件的。

　　B 金属针脚，能顺利通过或平帖客户端的PCB板，一般使用铁(钢)质针脚较多。针对客户有特殊要求针脚有更好的导电性的情况时，需考虑用铜质等导电性较好的材料。

　　C RoHS、无卤、SVHC等环保要求越来越急迫，选材的同时需满足这些要求。

　　D 需符合变压器型号要求，外形尺寸需小于变压器成品尺寸。

　　E 芯孔需配合磁芯中柱尺寸，一般比磁芯的上限公差要大;固定磁芯的叶片一般比磁芯的内径下限公差要小。这样设计的目的在于，为方便后续的磨损修模。帖片类骨架为配合客户的自动绕线作业中的松紧恰当要求(绕线过程中配合较松会使骨架脱落，紧了则操作员很难插入或拔出)，芯孔与绕线治具的配合公差则应控制在 0.05左右。

　　F 过线槽为铜线的拐线路径，同时为避免生产中出现破损、插针裂脚、夹砂等异常情况，所以过线槽的宽度需终合考虑：铜线的直径、针孔边缘壁厚、毛边处理砂粒大小。一般情况下，过线槽适合做大，这样可以避免夹砂，也方便客户过铜线，但过线槽做大后，剩余的针孔边缘壁厚便会偏小，插针生产时容易出现裂脚。

　　G 针孔不宜太深，针孔底部的壁厚需保证在0.5mm以上，避免插针时出现插裂或插穿孔的不良。

　　H 需做R角过渡，除增加强度防止破损外，还可改善生产时的一些问题。特别是过线槽边缘，可防止把铜线外层的绝缘漆包膜刮伤;芯孔边缘可方便磁芯插入;绕线管四周可增加叶片的强度等。

　　I 需设计插针防反向结构，以凸点效果最佳，这样可以在跑道对应的方向增加凹槽与凸点对应，避免产品放反而导致的脚位错。

　　J 挡墙较高或叶片较大的骨架，需设计脱模斜度，方便生产时脱模。

　　K骨架有配套的盖子(Cover)时，应该注意与盖子的配合部位的尺寸。

　　L 帖片式骨架绕线管中间的叶片，应该设计相应的挂钩，防止绕线时铜线不到位的情况;叶片上还应该设计缺口，以便绕线针顺利通过。

　　M 进料口处最好设计凹陷的缺口，视骨架大小而定，一般凹陷的缺口深0.5-1.0mm。这样可以避免因拨料时的残留原料影响产品的外形尺寸。如果无法设计缺口，在增加磨进料口的治具，以符合尺寸要求。

　　N 壁厚较厚的塑胶骨架，应在塑胶多的地方设计凹陷的缺口，尽量保证壁厚均匀，避免出现严重的缩水现象。

　　③模具设计和制造。

　　A 客户只是试样而开发的样品，模具一般可设计一穴或两穴，以打样生产为目的即可，客户特别要求小批量生产的，可对模具进行热处理或选较好的钢材。

　　B 批量生产的产品，在设计时可将产品以整条直线排列，以便模具型腔、流道、排气槽的加工。

　　C 前模、后模及滑块相互配合的部位，应该设计配合斜度，避免直接相碰而发生模具损坏。

　　D 型腔较深部位(如底部凸点或挡墙)，应该设计脱模斜度和排气孔，以便成型时排气顺畅而减少少料的发生。

　　E 模具镶件规格尽量通用和易于更换清理，以便及时更换和维修。

　　④样品检测和承认阶段。工程或业务在送样时，须对产品进行严格测试和把关：

　　A 产品尺寸，其中尤以客户要求的重要部位、壁厚作为管控的重点。

　　B 强度测试，一般骨架可达到3Kgf，对于结构比较单薄或产品较小时，强度相对较小。

　　C 耐电压测试，通过高压测试(如3.5KV,2mA,60S的耐压条件)，可在设计阶段避免因选材、壁厚不合理而引发的耐压不良。

　　D 焊锡测试，测试针脚上锡情况，以及经瞬间(1-3S)高温后本体的变形、起泡情况。

　　E 产品平整度，测试与PCB板接触的底部凸点或平面，是否有翘曲变形的状况，一般业界以0.1mm max作为管控的标准，骨架越大，可对平整度尺寸进行放宽。目前帖片式骨架之针脚平帖度管控最为严格，因为针脚平帖度是直接与PCB平帖相联系的管控点。

　　F 客户有要求对重要部位作CPK管控时，需增加CPK确认。

　　G 客户承认产品后，应保留送样产品及客户签回的承认书。

　　H 资料文件(产品规格图、作业标准书、全检指导书、包装规范等)需发行至相关部门，以便后续量产时对产品品质的管控。

　　I 骨架变更时，在图面作好变更标识，增加版本变更的详细记录;同时对变更前产品作出隔离处理，避免改模前和改模后的产品混料。

　　骨架生产阶段

　　①射出成型

　　该过程是将高温状态下的融熔电木原料、塑胶料通过射出成型机的压力，喷射到骨架模具型腔中，经过一定的成型和冷却时间，经由顶出系统使骨架脱离模具。该过程管控的重点为射出时的温度、压力，以及塑胶料中再生料的配比。射出温度和压力的变化，必定影响产品基本尺寸的变化、产品强度及特性的变化，以及毛边的厚薄变化，毛边厚薄状况也会直接影响下一工序的运作。该过程可由PQC导入SPC对这一系列的变化进行监控，以便尽早发现变化之处，尽早作出相应的调整，从而更加保证产品的质量。对生产完毕的模具，需进行及时的清理和保养，以延长模具使用寿命，为企业带来更多的效益。

　　另外，在环保要求日益严苛的今天，对原料(包括再生料、环保料、非环保料)的管控更为重要，如何避免非环保料对环保料的污染，将是后续加工企业考虑的重点。A 企业不购买或不生产非环保产品，当然这是最有效的。

　　B 成型时的上料状况详细记录，如上料的型号、批号、时间、数量等。

　　C 严格管理再生料，盛装再生料尽量做到型号、批号与原包装袋一致。

　　D 以原料的系列(如PA、PBT、PET等)或型号区分粉碎机和混料机，避免因机台内未清理干净而发生相互污染的现象。

　　E 减少或不使用外购的未经环保检测合格的脱模剂、润滑油等。

　　F 尽量使用本色原料生产，避免使用色母。佛山利达玩具厂的环保案例相信大家都很熟悉了。

　　②毛边处理

　　该过程主要针对电木类骨架，为顺利排出成型过程中所产生的气体，我们需在模具上增加排气槽，融熔的原料在高压的作用下填满了排气槽，所以我们需要通过特定的制程，运用毛边处理机对毛边进行处理。在毛边的管控中，我们需要测量产品的尺寸，以判定是否因毛边厚而影响骨架的尺寸;另外一般以毛边是否透光来判定是否能处理干净。

　　在毛边处理过程中，我们应该根椐产品的结构特性，如过线槽大小，产品叶片强度，来选择砂料的大小。否则会造成砂粒卡在过线槽阻碍铜线，或卡在针孔中影响下一插针的工序。插针后尽量不要再进行毛边处理，否则会影响针脚的垂直度。

　　针对塑胶类的产品，只有通过手工处理。SMD类的电木产品，可先经过隧道式毛边机处理过，再用人工处理掉粘附在端子上的毛边。

　　③插针

　　插针，也叫植PIN，其过程主要是使卷轴式的线材，先后经过插针机的整线治具、打点治具、切断刀模主要治具，同时产品由跑道，由送料杆将其送入底坐，底坐经由插针机装置往上运动与切断刀模配合，被切断后的针脚此时将被插入产品对应的针孔中。该过程可以通过调整打点治具增加针脚的拉(推)力，调整切断刀模满足客户针脚长度的需要。在整个过程中如果某一细节出现问题，将会产生一系列的品质问题，如针弯(未被整直，呈弧形)、针刮伤露铜、打点外露、拉(推)不足、脚长变化、少针、破损、裂痕或裂脚等，所以插针整个工序也是相当的重要。对于L型针的插针过程，需在底坐两侧增加翘平的治具，由气缸带动进行工作即可;对于U型针的插针过程，除按L型针工艺以外，还需在底座后段增加压平治具进行压平，确保成型后的U型针脚的平帖度。对于塑胶产品的插针，在产品设计时需在侧面增加逃气孔，和针孔底部连通。防止在插针焊锡后产生针下掉或完全掉脚的不良现象。

　　品质检查

　　除在开发设计时对新产品进行品质验证，生产阶段对产品进行首件和巡回检查外，最终的全数检验也是加强品质的重要一环。电木类骨架属于易碎产品，在生产时的每个环节都能产生破损异常，如毛边处理时的碰撞、插针时的碰撞、产品中转时的碰撞等。所以很有必要进行全数的检查，这样才能将不良品筛选出，确保送到客户处的产品都为良品，提升公司的品质形象。在最终检验时，最好安排经验丰富的老员工进行操作，针对每一款产品，单独作成全检指导书后悬挂于全检现象，由全检员按指导书要求进行挑选。挑选时尽量以较慢的速度，确保每颗产品的每个部分都能确认一遍。

　　以上的产品设计、模具设计制造、生产阶段相互联系，每个工艺都会影响到整个骨架生产。产品设计直接影响到模具的设计制造，按产品结构无法设计制作模具等;当产品结构设计不合理时，模具制造好后在射出成型时会带来间接的影响，如胶体过厚而产生缩水、结构单薄而易碎等设计不合理带来的问题;插针时因针孔边缘胶体较薄而产生裂脚不良。所以在整个骨架的设计和制造过程中，设计是非常重要的一环，好的设计会为后续生产带来很多不必要的修模动作，以及较高的品质不良而引发的产品报废。