[发明专利]一种电磁自冲铆接平板线圈的设计制造方法

摘要

本发明公开了一种电磁自冲铆接平板线圈的设计制造方法，所述平板线圈的设计方法如下：（1）铆接力模型建立；（2）铆接力求解；所述平板线圈的制造方法如下：（1）制作骨架；（2）缠绕铜线；（3）上胶固定，平板线圈制作完成，本发明优点是：根据铆接力大小指导线圈参数设计，可显著提高电磁自冲铆接设备的能量利用率；保证线圈使用时具有较高的机械强度；可有效防止接线柱松动打火。

主权项

1.一种电磁自冲铆接平板线圈的设计制造方法，其特征在于：它包括有平板线圈的设计方法和平板线圈的制造方法，所述平板线圈的设计方法如下：（1）铆接力模型建立：根据电磁自冲铆接原理，将铆接过程可简化为放电线圈与驱动线圈模型，驱动线圈等效为半径不同的双线圈计算，两线圈的位置分别位于平均半径的两侧，故将驱动线圈可等效为五个单匝线圈进行计算，得到等效电路模型；（2）铆接力求解：忽略线圈的电阻，由等效电路模型可以列出如下驱动线圈的电压平衡方程：从S到P的位矢为根据毕奥‑萨伐尔定律，圆环电流I在P点产生的磁感强度为其中E，K分别为第一和第二全椭圆积分，计算两共轴载流圆环线圈之间的作用力，设环心相距为a，它们的半径和电流分别为，和，，由感应电流的原理可知，和的流向相反，利用安培力公式进行求解，最终得到冲击力即铆接力随时间的变化曲线；所述平板线圈的制造方法如下：（1）制作骨架：利用电木制作线圈骨架，根据铆接力以及安装尺寸，设计线圈骨架的厚度，在线圈骨架的两侧部分别设置线圈绕柱和线圈定位柱，在线圈骨架上开设内接线柱孔和定位螺孔，在线圈骨架的外缘开设环槽，线圈骨架制作完成；（2）缠绕铜线：线圈骨架制作完成后，准备好待缠绕的铜线和接线柱，接线柱分为内侧接线柱和外侧接线柱，将铜线的一端与内侧接线柱利用铆钉固定，然后将内侧接线柱插入线圈骨架的内接线柱孔内，当内侧接线柱插入压实后，将线圈骨架的线圈定位柱利用四爪卡盘夹紧，四爪卡盘与手动减速机连接，一人缓慢摇动减速机，使线圈骨架缓慢转动，一人捋直铜线，使铜线紧贴线圈骨架底面慢慢缠绕在线圈绕柱上，缠绕的过程中，负责铜线缠绕的人，一只手手扶铜线，另一只手用橡皮锤轻轻敲打已缠绕的铜线，使铜线紧贴线圈骨架，并且缠绕紧密，当将铜线缠满线圈骨架后，停止线圈骨架转动，将铜线拉紧，在缠绕好的铜线线圈外缘缠绕胶带使铜线固定，固定完毕后松开铜线，留下设计余量将铜线剪断，随后在铜线剪断这一端，以同样连接方式使其与外侧接线柱连接，连接完毕后使用胶带将铜线和外侧接线柱沿线圈骨架的切线固定在线圈骨架的外缘处，缠绕铜线完成；（3）上胶固定：配制绝缘胶水，绝缘胶水配制完成后，制作内外侧两块夹板，内外侧夹板均为环氧板，并分别位于线圈骨架的内外两侧，在定位螺孔内旋置螺栓，将外侧的环氧板夹紧固定在线圈骨架上，然后将线圈骨架夹持在四爪卡盘上，将线圈骨架顶紧四爪卡盘的端面，使内侧的环氧板在线圈骨架与卡盘端面的夹紧下得以固定，固定完毕后，在线圈骨架的外缘面刷上一层绝缘胶水，使绝缘胶水灌满线圈骨架的环槽，然后使用玻璃丝带在线圈骨架的外缘缠绕一圈，再在刚缠绕的玻璃丝带上刷绝缘胶水，继续缠绕玻璃丝带，如此反复交替，直至缠绕的玻璃丝带的厚度达到设计的胶环厚度，形成胶环，并将外侧接线柱固定在胶环内，上胶完毕后，放置2‑3天，使绝缘胶水风干定形，定形后将线圈骨架从卡盘上取下，将环氧板拆去，平板线圈制作完成。