CN102615369A

CN102615369A - 一种三复合铆钉触头的制造方法

Info

Publication number: CN102615369A
Application number: CN2012100917609A
Authority: CN
Inventors: 何斌; 母仕华; 李国伟; 柏小平; 翁桅; 林万焕
Original assignee: Fuda Alloy Materials Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Fuda Alloy Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: CN102615369B

Abstract

本发明公开了一种三复合铆钉触头的制造方法，该三复合铆钉触头由银金属氧化物钉头、铜铆钉基体和银金属氧化物钉脚复合连接而成，其特征在于包括以下工序：将银金属氧化物钉头、第一钎料、铜铆钉基体、第二钎料、银金属氧化物钉脚依次相互压紧且放置到设有铆钉触头型腔的钎焊模具中，然后在炉中进行钎焊，最终得到三复合铆钉。本发明的具有结合强度高、连接稳定性好，且用料省的优点。

Description

一种三复合铆钉触头的制造方法

技术领域

本发明属于电触头的技术领域，特别是指一种由银金属氧化物钉头、铜铆钉基体和银金属氧化物钉脚组成的三复合铆钉触头的制造方法。

背景技术

电器开关内一些需要双面接触的触点的最可靠的制作方法是制作整体材料的铆钉来使用，如纯银材料的铆钉触头，但是由于白银属于贵金属材料，价格非常昂贵，且近年来有逐渐走高的趋势，对生产厂家的成本压力非常大。因此，这种纯银材料的铆钉触头的缺点在于材料需求量大，成本极高，而且这种铆钉触头的中间部分的贵金属材料由于没有进行电连接，使用纯银制作，全部没有必要，造成贵金属材料浪费，使得成本居高不下。

近年来，人们逐渐采用三复合铆钉来替代传统的纯银材料的铆钉触头，如银金属氧化物钉头、铜铆钉基体和银金属氧化物钉脚组成的三复合铆钉触头，其生产工艺一般是采用冷镦工艺制作，参见中国专利公开号为CN201204137Y，提供了一种加工机械，这种制造方法其结合强度受材料的限制性非常大，对于比例不协调的铆钉尤其是厚度大而直径小的银合金部分，采用冷镦机制作时由于变形量的不足会导致结合强度的不够，存在隐患。另外，由于银金属氧化物的自身固有缺陷（抗熔焊性差），导致在采用冷镦机制作银金属氧化物三复合铆钉时，其单纯的机械变形结合力达不到使用要求，无法在高要求的场合中得到应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种结合强度高、连接稳定性好，且用料省的三复合铆钉触头的制造方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是该三复合铆钉触头由银金属氧化物钉头、铜铆钉基体和银金属氧化物钉脚复合连接而成，包括以下工序：将银金属氧化物钉头、第一钎料、铜铆钉基体、第二钎料、银金属氧化物钉脚依次相互压紧且放置到设有铆钉触头型腔的钎焊模具中，然后在炉中进行钎焊，最终得到三复合铆钉。

进一步设置是所述的银金属氧化物钉脚采用冷镦机制作带薄银层的银金属氧化物覆银铆钉，利用冲裁工艺对带薄银层的银金属氧化物覆银铆钉进行环切，得到符合产品尺寸的带薄银层的银金属氧化物钉脚。

进一步设置是所述的银金属氧化物钉脚的薄银层的厚度在0.10mm至0.25mm。

进一步设置是所述的银金属氧化物为AgCdO、AgZnO、AgSnO₂ln₂O₃、AgSnO₂AgCuO、AgFeO。

进一步设置是所述的银金属氧化物钉头与银金属氧化物钉脚的直径比值为1.5至2，厚度比值为0.13至0.3。

进一步设置是该三复合铆钉触头的厚度与直径的比值大于1。

进一步设置是所述第一钎料和第二钎料的材质为AgCuZn银钎料或AgCuZnSn银钎料，其面积占所需焊接面面积的80%~95%，厚度0.05mm至0.10mm。

进一步设置是所述的炉为非还原气氛保护炉，炉中加热温度根据所选钎料的熔点而定在650℃至850℃，加热时间在10分钟至30分钟，采用履带传送的方式进行炉中钎焊完成三复合铆钉制作。

本发明的优点是：利用钎焊的方式进行钉头、基体和钉脚的三复合连接，连接强度远远超过传统的冷镦的强度，且不受尺寸的限制，从而克服了传统的三复合铆钉触头在钉脚触点厚度与直径比大于1时，存在冲压塌角及开裂等问题，具有结合强度高、连接稳定性好的优点。银金属氧化物钉脚采用带薄银层的银金属氧化物覆银触点，再钎焊连接，其中制打薄银层的覆银触点因为银层薄制打时受力较大且均匀，再加上钎焊时温度较高使其银与银金属氧化物之间相互扩散，所以结合强度远远超过传统的冷镦三复合连接的强度，且不受尺寸的限制。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1 本申请工艺流程图；

图2 本申请的银金属氧化物钉脚的环切示意图；

图3 本申请的钎焊模具装配示意图；

图2中，1冲模型芯，2带薄银层的银金属氧化物覆银铆钉，3型腔；图3中，4钉头，5钎料6钉脚，7压板，8铜铆钉基体，9模具。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

参见图1-3

实施例1

（1）制作焊接钉头使用的触点，采用传统复银、热轧、冲制后氧化工艺制作出有焊接银层的AgCdO12的触头，规格为：φ4.8×0.5mm，100粒；

（2）制作铜铆钉基体，用冷镦机制打，规格为：F4.8x0.55+2.5x1.6mm ，100粒;

（3）制作三复合铆钉，用冷镦机制打材料为：AgCdO12/Cu/AgCdO12，规格为：F4.8x1.1/2.5x4.1 mm，100粒；

（4）制作焊接钉脚部分使用的触点，规格为：φ2.5×2.5mm，采用两种方法制作对比：方法1，采用传统复银、轧制、冲制后氧化工艺制作，完成后其形状为喇叭口状，焊接面呈圆弧面，不满足客户尺寸要求，但可进行焊接；方法2，采用冷镦机制打Ag/AgCdO12的铆钉，规格为：F4x0.3(0.1)+2.5x2.2mm，再制作有型腔，型芯落料的模具，将模具在2T压力机上装配，然后把铆钉钉脚放入底模型腔内，开启压力机进行落料，所得触点的成品率为83.76%；

（5）制作使用的钎料，钎料材质为：B56AgCuZnSn，规格：φ4mm δ=0.10mm和φ2mm δ=0.10mm;

（6）制作钎焊模具，本实施例该钎焊模具为石墨舟模具，采用高密度石墨加工，内腔形状与铆钉类似，石墨压板采用一般石墨板，厚度2mm；

（7）炉中钎焊：把制作好的钉头银金属氧化物触点、铜铆钉基体、钉脚银金属氧化物触点、钎料放入石墨舟模具内，在模具内的排列顺序为从上到下：钉头银金属氧化物触点、钎料、铜铆钉基体、钎料、钉脚银金属氧化物触点。将排列好的模具上放置一块石墨压板厚度2mm后，采用履带传送的方式进行炉中加热，温度在800℃、时间15分钟、保护气氛为氮气，然后冷却便可以取出模具，完成三复合铆钉的钎焊；

（8）分析环切制作钉脚的三复合铆钉：

1）、外观观察钎料渗出均匀，无渗多、虚焊等缺陷，内部焊接金相无空洞，较长黑线，一般铆钉电触头产品的头部与钉脚的同轴度应符合下表：

头部直径Φmm	2.5-3.0	＞3.0-6.0	＞6.0-7.0	＞7.0-9.5
					同轴度Φmm	≤0.08	≤0.12	≤0.15	≤0.20

测得钉头部分、铜铆钉、钉脚部分的同轴度都小于Φ0.07mm，符合要求。测量总尺寸符合公差；

2）、采用压扁法为先在电阻炉中加热至417℃，时间为2-10分钟，直到表面变成暗黑色，然后在平台钳机上压扁至铆钉头径的1/2处，再沿钉头最大变形方向中心部垂直搓平、磨光，用工具显微镜测量总裂纹长度与最大长度之比应不超过1/5，测其钉头压扁后无裂纹、钉脚压扁后比值如下表1。

表1

产品名称	钉脚夹扁厚度（mm）	垂直搓平后总长（mm）	垂直搓平后开裂总长（mm）	总裂纹长度与最大长度之比	标准
						焊接三复合（切环）铆钉	1.23 1.24	4.22 4.11	0.17 0.12	4 % 2.6%	≤1/5符合

结果表明此工艺制作出的三复合铆钉其外观、尺寸、内部焊接金相、同轴度、结合强度都满足要求。

（9）对比分析

将分别用钉脚为冲制触点焊接的三复合铆钉、钉脚为铆钉环切触点焊接的三复合铆钉、制打的三复合铆钉，铆接后成双面触点，将钉脚成为触点铆接端在平台钳机上压扁，沿头部最大变形方向中心垂直搓平、磨光，用工具显微镜测量其铆接端钉头总裂纹长度与最大长度，数据见下表2：

表2

产品名称	夹扁厚度（mm）	垂直搓平后总长（mm）	垂直搓平后开裂长度（mm）	总裂纹长度与最大长度之比
					焊接三复合（冲制）铆钉	0.70 0.73	6.64 6.53	0.26 无开裂	3.9 % 0
焊接三复合（切环）铆钉	0.71 0.70	7.31 6.96	0.24 0.36	3.3% 5.2%
					制打三复合铆钉	0.69 0.70	7.07 7.09	0.90 0.76	12.7% 10.7%

得出采用三复合铆钉钉脚铆接后成双面触点，再在平台钳机上压扁，这种方式对比三种方式制作的三复合铆钉钉脚结合强度得出：焊接三复合铆钉结合（钉脚冲制工艺）强度＞焊接三复合铆钉（钉脚切环工艺制作）强度＞制打三复合铆钉强度。

Claims

1.一种三复合铆钉触头的制造方法，该三复合铆钉触头由银金属氧化物钉头、铜铆钉基体和银金属氧化物钉脚复合连接而成，其特征在于包括以下工序：将银金属氧化物钉头、第一钎料、铜铆钉基体、第二钎料、银金属氧化物钉脚依次相互压紧且放置到设有铆钉触头型腔的钎焊模具中，然后在炉中进行钎焊，最终得到三复合铆钉。

2.根据权利要求1所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：所述的银金属氧化物钉脚采用冷镦机制作带薄银层的银金属氧化物覆银铆钉，利用冲裁工艺对带薄银层的银金属氧化物覆银铆钉进行环切，得到符合产品尺寸的带薄银层的银金属氧化物钉脚。

3.根据权利要求2所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：所述的银金属氧化物钉脚的薄银层的厚度在0.10mm至0.25mm。

4.根据权利要求1所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：所述的银金属氧化物为AgCdO、AgZnO、AgSnO₂ln₂O₃、AgSnO₂AgCuO、AgFeO。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：所述的银金属氧化物钉头与银金属氧化物钉脚的直径比值为1.5至2，厚度比值为0.13至0.3。

6.根据权利要求5所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：该三复合铆钉触头的厚度与直径的比值大于1。

7.根据权利要求6所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：所述第一钎料和第二钎料的材质为AgCuZn银钎料或AgCuZnSn银钎料，其面积占所需焊接面面积的80%~95%，厚度0.05mm至0.10mm。

8.根据权利要求7所述的一种三复合铆钉触头的制造方法，其特征在于：所述的炉为非还原气氛保护炉，炉中加热温度根据所选钎料的熔点而定在650℃至850℃，加热时间在10分钟至30分钟，采用履带传送的方式进行炉中钎焊完成三复合铆钉制作。