改善缺口翘曲变形的桥式连接设计

2012-03-19

电气技术 2012年6期

施耐德电气的很多产品都有缺口设计。这些产品包括断路器、浪涌保护器、电表、接触器等。这些缺口设计的结构都很相似，都需要装配移动卡勾。当卡勾锁紧时，产品可以固定在滑轨上。由于这些缺口具有装配要求，所以其尺寸公差的要求都很高。缺口的变形会导致装配困难甚至装配失效。鉴于施耐德电气的产品普遍具有这种缺口设计，而缺口的变形问题一直是一个难以克服的问题。因此，我们努力在寻找一种足以克服缺口变形的有效并简易的设计。

图1展示了传统的浪涌保护器底座设计。图2展示了传统的缺口设计。缺口的两个悬臂没有任何支撑。在注塑成型后，悬臂发生了向下的翘曲变形，导致缺口的空间变窄，致使滑动卡勾装配困难。由于缺口的空间很窄，在模具设计上不能设置冷却装置，使得缺口内散热困难，导致冷却不均，从而造成了翘曲变形。玻纤取向在缺口位置的不均和变向加剧了翘曲变形。因此，在模具设计上不能根除缺口的翘曲变形。这是此类产品的一个难以解决的问题。

图1 浪涌保护器底座

图2 传统的缺口设计

为了从根本上消除缺口的翘曲变形问题，我们提出了缺口的桥式连接设计。此设计在缺口位置增加了一个桥式连接，桥式连接的两端设有四个矩形或三角形的凹槽，如图4和图5所示。桥式连接由注塑与此产品一同成型，在注塑成型后，利用冲床将桥式连接冲掉，形成原来的缺口。桥式连接两端的矩形或三角形凹槽使得冲切容易并使得冲切的端口很小，不影响产品的外观和装配。桥式连接改变了缺口的玻纤取向和结构强度，从而根本上消除了缺口位置的翘曲变形。使得产品质量得到大步提升。

在图6（a）中，显示了传统的没有桥式连接设计的翘曲变形，利用Mold flow的翘曲分析得出，我们看出，翘曲变形很大。图6（b）显示了增加桥式连接设计的翘曲变形。可以看出，翘曲变形得到了明显改善。