2 改进设计方案
针对现有方案中存在的问题,提出3种改进的设计方案,解决了原方案中连接料带导电能力不足的问题,使电器盒设计时可使用简单的结构满足初始原理分配中并联熔断丝数量较多情况的设计要求。
2.1简单汇流条设计方案
简单汇流条设计方案是在金属板材上通过冲裁、弯曲、压边等工艺方法,冲压出含有对插端子、连接料带、取电板、自锁孔的汇流条,直接安装在电器盒中,以实现并联熔断丝取电的设计方案。如图3所示。
简单汇流条方案通过取电板由螺栓和电源端的接头连接,实现电源的输入。通过自锁孔与电器盒的塑料主体上设计的弹性结构配合,实现与塑料主体的自锁。
简单汇流条方案的冲压工艺与多联端子方案不同,该方案的料厚一般可设计为0.8 mm以上。连接料带的宽度也不受高速冲压模具的限制,可根据导电能力的需求设计宽度尺寸。由于连接料带导电能力的大幅提高,该方案可满足并联熔断丝数量较多的要求。
2.2汇流条使用过渡插座方案
由于冲压工艺的限制,汇流条设计方案的对插端子(图3)一般很难设计成插座端子的形式,因此,简单汇流条设计方案一般适用于对插熔断丝为插座端子的盒式熔断丝的情况。对于使用广泛的片式熔断丝来此方案则无法满足要求。
汇流条使用过渡插座方案是在简单汇流条方案的基础上使用过渡插座预装在简单汇流条方案的对插端子(插头端子)上,使汇流条方案能满足片式熔断丝的使用要求(图4)。过渡插座含有分别与汇流条的对插端子和片式熔断丝的插头结合的弹片结构置于箱体结构内部。
2.3汇流条使用音叉端子方案
在公端子头部直接使用冲裁方法加工出能满足对插端公端子对插结构,使该公端子具有母端子功能,这样的端子被称为音叉端子,如图5a所示。汇流条使用音叉端子方案是将简单汇流条设计方案中的对插端子做成音叉端子的形式,如图5b所示,使其具有插座端子的功能。
汇流条使用音叉端子方案使汇流条设计方案中的对插端子变为音叉端子,在不增加工艺难度的情况下,实现了片式熔断丝并联方案的取电,大大增加了汇流条方案的应用范围。冲裁形成的弹性结构与传统的插座端子弹性结构相比,夹紧力更难控制,一般在汇流条使用音叉端子方案中通过使用弹性和耐久性更好的材料来实现弹性结构要求的性能,因此,该方案的材料成本会有所升高。综合结构简单等因素,总成本与汇流条使用过渡插座方案的成本相当。
2.4优缺点分析
为改进多联端子方案中连接料带导电能力不足问题提出的3种方案,解决了由于并联熔断丝数量较多造成的无法满足导电能力问题,工艺简单可行,成本有所降低,能基本满足设计要求。各设计方案对比分析见表1。
3 结束语
1)简单汇流条方案生产工艺简单,成本低,但只能满足并联熔断丝为盒式熔断丝的情况。
2)汇流条使用过渡插座方案可满足并联熔断丝为片式熔断丝的情况,并可根据熔断丝的形式选择是否采用过渡插座,应用范围广泛,但由于使用了过渡插座,成本有所提高。
3)汇流条使用音叉端子方案可达到汇流条使用过渡插座方案的效果。由于音叉端子直接由简单汇流条方案的对插端子冲裁形成,结构简单,由于使用了弹性和耐久性更好的材料,因此总成本与汇流使用过渡插座方案相当。
3种方案均能有效解决常规的并联端子取电方案中连接料带导电能力不足的问题。