該過程一般按客戶(變壓器生産商)要求設計的詳細結構,目前多爲客戶設計骨架,由骨架生産商按設計好的骨架直接開模。但也有少數情況是客戶提供樣品或簡單的設計圖,由骨架生産商配合完成前期的設計工作。骨架在設計時,需注意以下細節問題,以減少在生産時經常會發生的一些不良。
①在骨架設計前期,設計人員需清楚瞭解骨架在客戶處的使用情況。包括客戶的變壓器成品要求,如外形尺寸等;變壓器生産工藝及各工藝的生産條件,如焊錫溫度、焊錫時間、烘烤溫度、繞線方式等;與該款骨架配合之磁芯型号、尺寸等。總之骨架在客戶端使用時的注意事項,務必瞭解清楚,才能更好的開展接下來的設計工作。
②在骨架結構設計時,應依據客戶提供的圖面或樣品,加上自己的設計經驗,盡量以3D進行模型設計,避免2D建圖和修改的缺陷,然後逐步進行修改,以至最終定案。如果是客戶設計不合理,應該主動提出與客戶技術人員共同重新確認骨架結構。骨架在設計時,需注意以下幾方面:
1.原材料需符合客戶的制程和要求,一定要按材質的特性進行骨架設計。一般參照黃卡進行骨架壁厚的確認;同時參照黃卡顯示的溫度,與客戶制程的烘烤及焊錫溫度作對比,是否滿足客戶之工藝條件。如GE的N300X原料之RTIElec溫度爲105度,客戶烘烤溫度爲130度,顯然這款原料是不符合客戶工藝條件的。
2.金屬針腳,能順利通過或平帖客戶端的PCB闆,一般使用鐵(鋼)質針腳較多。針對客戶有特殊要求針腳有更好的導電性的情況時,需考慮用銅質等導電性較好的材料。
3.目前RoHS、無鹵、SVHC等環保要求越來越急迫,選材的同時需滿足這些要求。
4.需符合變壓器型号要求,外形尺寸需小於變壓器成品尺寸。
5.芯孔需配合磁芯中柱尺寸,一般比磁芯的上限公差要大;固定磁芯的葉片一般比磁芯的内徑下限公差要小。這樣設計的目的在於,爲方便後續的磨損修模。帖片類骨架爲配合客戶的自動繞線作業中的松緊恰當要求(繞線過程中配合較松會使骨架脫落,緊瞭則操作員很難插入或拔出),芯孔與繞線治具的配合公差則應控制在0.05左右。
6.過線槽爲銅線的拐線路徑,同時爲避免生産中出現破損、插針裂腳、夾砂等異常情況,所以過線槽的寬度需終合考慮:銅線的直徑、針孔邊緣壁厚、毛邊處理砂粒大小。一般情況下,過線槽适合做大,這樣可以避免夾砂,也方便客戶過銅線,但過線槽做大後,剩餘的針孔邊緣壁厚便會偏小,插針生産時容易出現裂腳。
7.針孔不宜太深,針孔底部的壁厚需保證在0.5mm以上,避免插針時出現插裂或插穿孔的不良。
8.需做R角過渡,除增加強度防止破損外,還可改善生産時的一些問題。特别是過線槽邊緣,可防止把銅線外層的絕緣漆包膜刮傷;芯孔邊緣可方便磁芯插入;繞線管四周可增加葉片的強度等。
9.需設計插針防反向結構,以凸點效果最佳,這樣可以在跑道對應的方向增加凹槽與凸點對應,避免産品放反而導緻的腳位錯。
10.擋牆較高或葉片較大的骨架,需設計脫模斜度,方便生産時脫模。
11.骨架有配套的蓋子(Cover)時,應該注意與蓋子的配合部位的尺寸。
12.帖片式骨架繞線管中間的葉片,應該設計相應的挂鈎,防止繞線時銅線不到位的情況;葉片上還應該設計缺口,以便繞線針順利通過。
13.進料口處最好設計凹陷的缺口,視骨架大小而定,一般凹陷的缺口深0.5-1.0mm。這樣可以避免因撥料時的殘留原料影響産品的外形尺寸。如果無法設計缺口,在增加磨進料口的治具,以符合尺寸要求。
14.壁厚較厚的塑膠骨架,應在塑膠多的地方設計凹陷的缺口,盡量保證壁厚均勻,避免出現嚴重的縮水現象。
③模具設計和制造。A客戶隻是試樣而開發的樣品,模具一般可設計一穴或兩穴,以打樣生産爲目的即可,客戶特别要求小批量生産的,可對模具進行熱處理或選較好的鋼材。
1.批量生産的産品,在設計時可将産品以整條直線排列,以便模具型腔、流道、排氣槽的加工。
2.前模、後模及滑塊相互配合的部位,應該設計配合斜度,避免直接相碰而發生模具損壞。
3.型腔較深部位(如底部凸點或擋牆),應該設計脫模斜度和排氣孔,以便成型時排氣順暢而減少少料的發生。
4.模具鑲件規格盡量通用和易於更換清理,以便及時更換和維修。
④樣品檢測和承認階段。工程或業務在送樣時,須對産品進行嚴格測試和把關:
1.産品尺寸,其中尤以客戶要求的重要部位、壁厚作爲管控的重點。
2.強度測試,一般骨架可達到3Kgf,對於結構比較單薄或産品較小時,強度相對較小。
3.耐電壓測試,通過高壓測試(如3.5KV,2mA,60S的耐壓條件),可在設計階段避免因選材、壁厚不合理而引發的耐壓不良。
4.焊錫測試,測試針腳上錫情況,以及經瞬間(1-3S)高溫後本體的變形、起泡情況。 E産品平整度,測試與PCB闆接觸的底部凸點或平面,是否有翹曲變形的狀況,一般業界以0.1mmmax作爲管控的标準,骨架越大,可對平整度尺寸進行放寬。目前帖片式骨架之針腳平帖度管控最爲嚴格,因爲針腳平帖度是直接與PCB平帖相聯系的管控點。
5.客戶有要求對重要部位作CPK管控時,需增加CPK確認。
6.客戶承認産品後,應保留送樣産品及客戶簽回的承認書。 7.資料文件(産品規格圖、作業标準書、全檢指導書、包裝規範等)需發行至相關部門,以便後續量産時對産品品質的管控。
8.骨架變更時,在圖面作好變更标識,增加版本變更的詳細記錄;同時對變更前産品作出隔離處理,避免改模前和改模後的産品混料。