小容量电器微小触头的磁力去毛刺技术.pdf

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1、第6期(总第130期)机械管理开发2012年12月No．6(SUMNo．130)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTDee．2Ol2小容量电器微小触头的磁力去毛刺技术韩宝广，冯美荣，李冬，严满军，杜少功，姚新改(1．太原理工大学机械工程学院，山西太原030024；2．太原技术转移促进中心，山西太原030002)摘要：小容量电器微小触头的磁力去毛刺工艺是在磁场的作用下、利用磁性磨料形成的的柔性磁刷，对触头相应表面产生一定的碰撞、滚压、滑擦、刻3t,j，实现触头表面的抛光和去毛刺。采用ANSYS对磁路进

2、行了分析和设计，对磨粒与工件进行了受力及运动分析，建立了磁力研磨试验平台，进行了相应的工艺性实验。试验结果袁明，磁力研磨技术时触点的抛光作用明显，并能有效去除触头毛刺。关键词：触头；磁力研磨；有限元分析；去毛刺中图分类号：TM503+．5文献标识码：A文章编号：1003—773X(2012)06—0008—020引言运动。永磁体的极性取向通过ANSYS有限元分析，见触头执行通断电路的重要任务，对电器产品质量图3，第一方案中加工区域的磁力线数目远大于第二有很大影响。触头通常由冷冲或冷墩而成，受模具间方案，且磁力线向各方向延伸，易形成

3、强有力的磁刷。隙影响，触头表面常有毛刺，毛刺会影响触头的加工质量和使用寿命。目前，触头去毛刺方法主要有：振动光饰和离心式滚光。振动光饰时工件和磨料只靠较小的振动和自重力，故磨削力偏小；离心式滚光时是用旋架和六角滚磨筒两者的复合运动，使筒中工件和磨料在(a)第一方案(b)第二方案强大离心力作用下产生相互挤压磨削，磨削力不均或图3ANSYS磁力线分布图偏大，且结构复杂，因此对微小触点提出利用磁力研磨3磁性磨料切削过程分析去除毛刺的新工艺”。磁力研磨过程中，磁性磨粒1加工机理主要受三个力的作用p】：磁场力，见图1，在非导磁性容器内放人一

4、定比例的磁性摩擦力F，离心力，见图4。磨料和微小工件的混合物。当外部磁场旋转时，磁性根据电磁理论，几何形状不磨粒随着外部磁场的旋转而旋转，由于磁性磨粒和工规则的磁性磨粒，在相对较长的一件的磁导率不同，微小工件和磁性磨料将产生相对运图4单个磨粒的尺寸方向为长轴，相对较短的尺受力分析动；在一定磁场力作用下，磁性磨粒会沿着磁力线方向寸方向为短轴。处于磁场中的磁形成“磁刷”，在工件表面产生一定的研磨压力，从而实性磨粒，破坏了磁场中原来的平衡，必将受到沿磁力线现对工件的抛光研磨。方向的纵向张力和沿等位线方向的侧向压力。单个磨粒所受各方向的磁

5、场力分别为：Fx=·X·o·H·(aH／aX)·Fy=V·X·。·H·H7aY)·Fz=v·X·o·H·H／az)·F=3F七F七F·图1磁力去毛刺技术原理图图2磁极的螺旋状排列式中：为磨料中含铁的体积；为磨料磁化率；为某2磁路设计点的磁场强度；I．to为真空中的磁导率；OX为沿磁磁路设计及磁力大小，对磁力研磨工件的加工效力线和等磁位线方向上的磁场强度梯度。果起着至关重要的作用-z。本设计从磁力去毛刺机理无论磁性磨粒的形状如何，这三个分力的结果都出发，永磁体采用螺旋形状分布，见图2。使磁性磨粒沿磁力线方向受到拉伸，沿等磁位线方向研

6、磨过程中工件在螺旋磁刷的拢合力和工件旋转受到压缩；所以磨粒的长轴永远和磁力线的方向保持离心力共同作用下，始终在加工区域做不规则的漂移一致，当磁极盘旋转时，磁性磨料随磁极公转时本身也收稿日期：2012—05—24；修回日期：2012—07—15基金项目：太原市战略性新兴产业重大自主创新项目(120118)作者简介：韩宝广(1988一)，男，江苏连云港人，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。通讯作者：姚新改(1962-)，女，山西永济人，副教授，硕士，研究方向：特种加工。E-mail：ya0xingai@163mm．·8·第6期(

7、总第130期)韩宝广，等：小容量电器微小触头的磁力去毛刺技术会产生自转，见图5。磨粒随磁极旋转过程中，将产生离心力：F0=mV。／R．式中：111为单个磨粒的质量，kg；V为磨粒(磁场)转动的速度，m／s；R为磨粒转动的半径，In。磨料件磁极转速／(r／min)图6磁极转速和零件表面粗糙度的关系图5磨粒在磁场中的运动5结论磁力研磨过程中，单个磨粒在磁场力、离心力对小容量电器、摩擦力的作用下，对工件施加一定的研磨压力并微小触点的磁力研与其产生相对运动，当大量磨粒沿磁力线方向形成磁磨进行了理论分析刷时，即可实现磨削加工。从磁力研磨过程

8、分析看出，和实验研究后，结果一●影响磁力研磨的主要因素是磁场强度，磁场旋转速度。表明，磁场力越大研(a)加工前表面形貌(b)加工后表面形貌4实验分析磨效果越好；磁极转图7触点工件的表面形貌比较根据前期的试验经验及设计的加工装备，确定的加速大小对表面