CN114871339A - 用于电触头组件的折弯模具、电触头组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电触头组件的折弯模具、电触头组件及其制造方法，该模具包括：下模具，包括基座和活动模块，基座开设有一端开口的模腔，模腔内设有下模折弯机构，活动模块设于下模折弯机构靠近开口的一侧，活动模块用于限定电触头组件的宽度，活动模块连接用于推动活动模块沿模折弯机构的宽度方向移动的电力推动装置；上模具，设于下模具的上方，上模具的底部设有与下模折弯机构相配合的上模折弯机构；导向组件，用于上模具与下模具之间的导向定位。本发明能够提高电触头组件的硬度，有效控制采用低电阻率材料制造带折弯电触头组件的焊接变形，并明显改善动静电触头超行程，从而能够降低断路器等电器的温升，提高断路器等电器的使用寿命。

Description

用于电触头组件的折弯模具、电触头组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电气器件技术领域，具体地，涉及一种用于电触头组件的折弯模具、电触头组件及其制造方法。

背景技术

电触头组件是断路器、继电器、接触器、控制开关等电器开关、仪器仪表、电子控制器件、控制机械设备等产品的核心部件，是接通、断开电路及负载电流的核心关键，其质量直接影响着断路器、继电器等产品的可靠运行和使用寿命，一旦失效，会导致电力系统瘫痪等重大安全事故。

断路器、继电器、接触器等产品中，带折弯的电触头组件一般的制造程序是，先折弯，再焊接，焊接时受热易软化变形，尺寸存在超公差，动静触头超行程等质量问题，从而影响电器产品的电寿命。部分厂家采用不易变形的锡磷青铜来制作带折弯的电触头组件，锡磷青铜电阻率高，会带来电触头组件通电时，发热大温升高的问题，不利于断路器等产品的可靠运行和使用寿命。

经检索，公开号为CN104816061A的中国发明专利，公开了一种触头焊接成型工艺及自动加工设备，该专利的触头焊接成型自动加工设备的分度盘的边沿对应环绕设有触头上料折弯装置、焊接装置及触头下料折弯装置，所述触头上料折弯装置可对触头片进行第一次折弯并通过分度盘将经过第一次折弯的触头片依次转至焊接装置及触头下料折弯装置，从而对应完成银焊点的焊接以及触头片的第二次折弯工序。但是，该专利仍存在以下问题：银点朝上，仅对电触头组件的折弯位置进行冲压加工；仅对局部位置进行折弯，不能提高整个电触头组件硬度。

因此，急需开发一种可以控制焊接变形的带折弯电触头组件制造方法，以提高断路器等电器的可靠性和使用寿命。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于电触头组件的折弯模具、电触头组件及其制造方法，以解决带折弯的电触头组件焊接易变形、尺寸不易控制等问题，实现在不提高电触头组件电阻率的前提下，保障产品使用性能的目的。

根据本发明的一个方面，提供一种用于电触头组件的折弯模具，该模具包括：

下模具，包括基座和活动模块，所述基座开设有一端开口的模腔，所述模腔内设有下模折弯机构，所述活动模块设于所述下模折弯机构靠近开口的一侧，所述活动模块用于限定电触头组件的宽度，所述活动模块连接电力推动装置，所述电力推动装置用于推动所述活动模块沿所述模折弯机构的宽度方向移动；

上模具，设于所述下模具的上方，所述上模具的底部设有与所述下模折弯机构相配合的上模折弯机构；

导向组件，用于所述上模具与所述下模具之间的导向定位。

进一步地，所述下模折弯机构包括下模折弯顶料部和位于所述下模折弯顶料部两端的预置银点部，所述下模折弯顶料部具有向下凹进的凹进结构，所述预置银点部用于放置待折弯电触头组件的银点。

更进一步地，所述上模折弯机构包括上模折弯压料部和位于所述上模折弯压料部两端的平板部，所述上模折弯压料部具有与所述凹进结构相匹配的凸起结构，所述平板部用于对电触头组件的除折弯以外的部分进行冲压。

进一步地，所述导向组件包括设于所述下模具的顶部的导柱和设于所述下模具的底部的导套，在所述上模具下压时所述导柱插入所述导套内。

根据本发明的第二方面，提供一种电触头组件的制造方法，该方法包括：

对板材或带材进行除电触头组件折弯以外的部分的加工成型，得到平面状支撑件；

将所述平面状支撑件与电触头进行焊接，得到平面状电触头组件；

将所述平面状电触头组件放置于用于电触头组件的折弯模具的下模折弯机构上，然后上模具携带上模折弯机构向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品。

进一步地，所述对板材或带材进行除电触头组件折弯以外的部分的加工成型，包括：所述加工成型的方式包括激光加工、模具冲制、机械加工和化学反应方式中的任意一种。

进一步地，所述将所述平面状支撑件与电触头进行焊接，包括：所述焊接为感应焊、电阻焊、超声波焊和激光焊中的任意一种。

进一步地，所述上模具携带上模折弯机构向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品，包括：通过电力推动装置将活动模块移动至所述平面状电触头组件靠近开口一侧的预设位置，以限定所述平面状电触头组件冲压后的宽度，其中所述预设位置根据所述平面状电触头组件冲压后的宽度确定。

进一步地，所述上模具携带上模折弯机构向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品，包括：将所述平面状电触头组件的有银点的表面朝下放置于下模折弯机构的预置银点部。

根据本发明的第三方面，提供一种电触头组件，该电触头组件采用上述的电触头组件的制造方法制造得到。

与现有技术相比，本发明具有如下至少之一的有益效果：

1、本发明提供的折弯模具，其下模具的模腔内设有电力驱动的活动模块，该活动模块可根据需要设定活动范围等，在冲压平面状支撑件时，支撑件材料延展变宽，活动模块可根据要求限定电触头组件延展的宽度，使得电触头组件宽度尺寸一致性好，从而提高断路器等产品的可靠性。

2、本发明提供的折弯模具，下模折弯机构预留有银点放置区(预置银点部)，并且折弯模具包含折弯压料部和平板部，能对除银点以外的平面状电触头组件的所有区域进行大变形冲压加工，有效提高了制备的整个电触头组件的硬度，从而有效控制采用低电阻率材料制造带折弯电触头组件的焊接变形。

3、本发明提供的折弯模具，用于加工电触头组件时，可预先完成焊接和非折弯成型加工电触头组件，然后再在该折弯模具中进行加工，得到的电触头组件尺寸易控制，机械性能良好，成本低廉，保障了继电器、断路器等产品的使用性能。

4、本发明提供的制造方法，预先进行除折弯以外的支撑件其他尺寸冲制成型，并焊接电触头和平面状支撑件，然后采用上述弯折模具，在模具中冲压、折弯成所需角度和宽度的成品，能够提高电触头组件的硬度，有效控制采用低电阻率材料制造带折弯电触头组件的焊接变形，并明显改善动静电触头超行程，从而可以降低断路器等电器的温升，提高断路器等电器的使用寿命。本发明生产工艺简单，成本低廉，加工性能较好，尺寸易控制，保障了继电器、断路器等产品的使用性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的用于电触头组件的折弯模具的结构示意图；

图2为本发明实施例的用于电触头组件的折弯模具的下模具的局部结构示意图；

图3为本发明实施例的用于电触头组件的折弯模具的下模具的局部结构示意图；

图4为本发明实施例的用于电触头组件的折弯模具的上模具的局部结构示意图。

图中：1为上模具，2为导柱，3为上模折弯机构，31为上模折弯压料部，32为平板部，4为下模具，5为导套，6为基座，7为活动模块，8为电力推动装置，9为下模折弯机构，91为下模折弯顶料部，92为预置银点部。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本发明实施例提供一种用于电触头组件的折弯模具，参照图1-4，该模具包括：下模具4、上模具1以及导向组件，其中：下模具4包括基座6和活动模块7，基座6开设有一端开口的模腔，模腔内设有下模折弯机构9，活动模块7设于下模折弯机构9靠近开口的一侧，在冲压时电触头组件的厚度变小，宽度变宽，活动模块7用于限定电触头组件的宽度，根据电触头组件的目标宽度确定活动模块7的位置，活动模块7连接电力推动装置8，电力推动装置8用于推动活动模块7沿模折弯机构的宽度方向移动；上模具1设于下模具4的上方，上模具1的底部设有与下模折弯机构9相配合的上模折弯机构3；导向组件，在进行冲压折弯时，下模具4固定不同，下模具1上下移动，导向组件用于上模具1与下模具4之间的导向定位。

在冲压时待折弯的电触头组件位于下模折弯机构9上，继续参照图2-3，在一些具体的实施方式中，下模折弯机构9包括下模折弯顶料部91和位于下模折弯顶料部91两端的预置银点部92，下模折弯顶料部91具有向下凹进的凹进结构，凹进结构的折弯角度可以根据待折弯的电触头组件的折弯角度确定，预置银点部92用于放置待折弯电触头组件的银点，预设银点部92具有与电触头组件上的银点轮廓相匹配的凹槽，凹槽的深度尺寸大于银点的高度尺寸，使得上模具冲压电触头组件时，银点工作面不受冲压，从而保护银点工作面形貌。

上模折弯机构3用于向下冲压，并与下模折弯机构9配合使待折弯的电触头组件形成折弯部，继续参照图4，在一些具体的实施方式中，上模折弯机构3包括上模折弯压料部31和位于上模折弯压料部31两端的平板部32，上模折弯压料部31具有与凹进结构相匹配的凸起结构，平板部32用于对电触头组件的除折弯以外的部分进行冲压，使得平板支撑件如铜件的非折弯位置也随折弯部位一起被下压，从而保证非折弯位置和折弯部位的厚度和宽度一致。

为了实现上模具1在下压时的导向作用，在一些具体的实施方式中，导向组件包括设于下模具4的顶部的导柱2和设于下模具4的底部的导套5，其中，导柱2分布在下模具1的顶部的四个角处，导套5分布在下模具4的底部的四个角处，在上模具1下压时导柱2插入导套5内，从而可以实现在上模具1向下冲压时使上模折弯机构3与下模具4的下模折弯机构9精确配合。

本领域技术人员可以理解的是，为了实现上模具1的向下冲压，还包括可以驱动上模具1上下移动的驱动机构。此外，电力推动装置8可以采用电机，电力推动装置8的运动可以通过控制模块的控制实现，具体地，根据待折弯的电触头组件的宽度，确定活动模块7在下模折弯机构9靠近开口的一侧的位置，控制模块通过预定程序控制电力推动装置8将活动模块7输送到相应的位置，从而限定待折弯电触头组件冲压后的宽度。

本发明实施例中的折弯模具，其具体工作过程如下：上模具1下压时，通过导向组件的配合为上模具1的下压提供导向，具体地，导柱2插入导套5内，通过导柱2与导套5的配合，为上模具1的下压提供导向和定位；待折弯电触头组件为平面状，折弯待折弯电触头组件时，先将平面状的电触头组件放置于下模折弯机构9上，具体地，待折弯电触头组件有银点的表面朝下放置于预置银点部92；电力推动装置8将活动模块7输送至待折弯电触头组件一侧的相应位置，限定待折弯电触头组件冲压后的宽度；在导向组件的导向作用下，下移上模具1，上模折弯机构3随着上模具1一同下移，上模折弯机构3与下模折弯机构9配合，具体地，利用上模折弯机构3上的上模折弯压料部和下模折弯顶料部91，即可完成待折弯电触头组件的折弯成型。

相应地，本发明实施例还提供一种电触头组件的制造方法，该制造方法利用上述实施例中的用于电触头组件的折弯模具实现，该方法包括：

S1、对板材或带材进行除电触头组件折弯以外的部分的加工成型，得到平面状支撑件；

S2、将平面状支撑件与电触头进行焊接，得到平面状电触头组件；

S3、将平面状电触头组件放置于上述实施例中的用于电触头组件的折弯模具的下模折弯机构9上，然后上模具1携带上模折弯机构3向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品。

在一些具体的实施方式中，在步骤S1中，对板材或带材进行除电触头组件折弯以外的部分的加工成型，包括：板材或带材的材质为金属、合金、层状复合材料、镶嵌复合材料、弥散增强复合材料中的任意一种；加工成型的方式包括激光加工、模具冲制、机械加工和化学反应方式中的任意一种。

在一些具体的实施方式中，在步骤S2中，将平面状支撑件与电触头进行焊接，包括：焊接为感应焊、电阻焊、超声波焊和激光焊中的任意一种。

在一些具体的实施方式中，在步骤S3中，上模具1携带上模折弯机构3向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品，包括：将平面状电触头组件的有银点的表面朝下放置于下模折弯机构9的预置银点部92。通过电力推动装置8将活动模块7移动至平面状电触头组件靠近开口一侧的预设位置，以限定平面状电触头组件冲压后的宽度，其中预设位置根据平面状电触头组件冲压后的宽度确定。

本发明实施例采用折弯模具冲压平面状电触头组件，一方面，在常温或结晶温度以下的条件下，通过对除银点部位的整个平面状支撑件如铜件进行大变形的冲压，产生强烈的塑性变形，晶格发生畸变，晶粒被拉长，从而能够提高电触头组件整体的硬度，即使采用电阻率低、硬度低的材料焊接制作电触头组件，经过S3步骤的加工后，硬度低的材料也会显著提高硬度；另一方面，由于下模折弯顶料部的凹进结构的折弯角度根据待折弯的电触头组件的折弯角度确定，能够将电触头组件加工成预定角度，并且在模腔内冲压限定电触头组件的宽度，提高电触头组件宽度和角度尺寸的一致性，有效控制了带折弯电触头组件的焊接变形。

本发明实施例将待折弯电触头组件支撑件的成型加工分成两步，预先进行除折弯以外的支撑件其他尺寸冲制成型，并焊接电触头和平面状支撑件，然后在折弯模具中冲压，折弯冲压成所需角度和宽度的成品。本发明实施例能够有效解决采用低电阻率材料制造的带折弯电触头组件，焊接后易变形、焊后尺寸超差、动静电触头超行程的问题，大幅提高电触头组件焊接质量和材料硬度的同时，降低电触头组件的电阻，从而降低电器产品的温升和提高电器产品的电寿命，工艺简单，易于批量化生产。

本发明实施例还提供一种电触头组件，该电触头组件采用上述实施例中的电触头组件的制造方法制造得到。本发明实施例中，所有折弯成型步骤都放在焊接工序完成后，焊接前，完成所有的非折弯的成型加工。焊接工序完成后，银点朝下将平面状电触头组件放置在折弯模具中，银点置于预置银点部的凹坑内，在折弯模具中折弯的同时，对除银点的所有区域都进行了冲压，并且电力推动装置可以按照控制模块设定好的程序推动活动模块靠近被冲压电触头组件的一侧，这样的作用是，预留设定好的间隙，以保证冲压后的电触头组件的宽度尺寸，在平面方向的扩展被限定在预期范围内。在折弯的同时对整个区域进行冲压，能够提高整个电触头组件的硬度。同时，限定电触头组件宽度的扩展范围，使得电触头组件的整体尺寸都稳定。

以一具体实施例对本发明实施例中的用于电触头组件的折弯模具、电触头组件及其制造方法进行更进一步地说明。

本实施例提供了一种用于接触器的AgSnO₂/T2电触头组件的制备方法，其中，银点材质为AgSnO₂，支撑件材质为T2纯铜，包括以下步骤：

S1、对T2板材进行除折弯以外的其他尺寸冲制加工成型，得到平面状T2铜支撑件。

S2、将平面状T2铜支撑件与AgSnO₂电触头进行感应焊接，得到平面状AgSnO₂/T2电触头组件。

S3、将平面状AgSnO₂/T2电触头组件放置于图1所示的折弯模具模腔内的下模折弯机构上，电触头组件有AgSnO₂银点的表面朝下放置于预置银点部，电力推动装置将活动模块输送到AgSnO₂/T2电触头组件一侧的相应位置，限定AgSnO₂/T2电触头组件的冲压宽度；然后折弯模具的上模具携带上模折弯机构，向下冲压AgSnO₂/T2电触头组件，上模折弯压料部和下模折弯顶料部相配合，即可得到带折弯的AgSnO₂/T2电触头组件。

本实施例上述带折弯AgSnO₂/T2电触头组件的生产工艺步骤简单、实现方便、投入成本低且所生产的电触头组件强度大大提高，能有效解决电触头组件焊接易变形、焊后尺寸不稳定、不能使用紫铜等较软材质制作折弯电触头组件等问题；并进一步提高同时带折弯AgSnO₂/T2电触点组件制作而成的接触器的开合性能，经测试得到，铜支撑件硬度比常规产品增加了20％，焊后产品质量合格率提升18％，由带折弯AgSnO₂/T2电触点组件制作而成的接触器电寿命比常规产品增加了15％。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。

Claims (10)

1.一种用于电触头组件的折弯模具，其特征在于，包括：

下模具，包括基座和活动模块，所述基座开设有一端开口的模腔，所述模腔内设有下模折弯机构，所述活动模块设于所述下模折弯机构靠近开口的一侧，所述活动模块用于限定电触头组件的宽度，所述活动模块连接电力推动装置，所述电力推动装置用于推动所述活动模块沿所述模折弯机构的宽度方向移动；

上模具，设于所述下模具的上方，所述上模具的底部设有与所述下模折弯机构相配合的上模折弯机构；

导向组件，用于所述上模具与所述下模具之间的导向定位。

2.根据权利要求1所述的用于电触头组件的折弯模具，其特征在于，所述下模折弯机构包括下模折弯顶料部和位于所述下模折弯顶料部两端的预置银点部，所述下模折弯顶料部具有向下凹进的凹进结构，所述预置银点部用于放置待折弯电触头组件的银点。

3.根据权利要求2所述的用于电触头组件的折弯模具，其特征在于，所述上模折弯机构包括上模折弯压料部和位于所述上模折弯压料部两端的平板部，所述上模折弯压料部具有与所述凹进结构相匹配的凸起结构，所述平板部用于对电触头组件的除折弯以外的部分进行冲压。

4.根据权利要求1所述的用于电触头组件的折弯模具，其特征在于，所述导向组件包括设于所述下模具的顶部的导柱和设于所述下模具的底部的导套，在所述上模具下压时所述导柱插入所述导套内。

5.一种电触头组件的制造方法，其特征在于，包括：

对板材或带材进行除电触头组件折弯以外的部分的加工成型，得到平面状支撑件；

将所述平面状支撑件与电触头进行焊接，得到平面状电触头组件；

将所述平面状电触头组件放置于用于电触头组件的折弯模具的下模折弯机构上，然后上模具携带上模折弯机构向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品。

6.根据权利要求5所述电触头组件的制造方法，其特征在于，所述对板材或带材进行除电触头组件折弯以外的部分的加工成型，包括：所述加工成型的方式包括激光加工、模具冲制、机械加工和化学反应方式中的任意一种。

7.根据权利要求5所述电触头组件的制造方法，其特征在于，所述将所述平面状支撑件与电触头进行焊接，包括：所述焊接为感应焊、电阻焊、超声波焊和激光焊中的任意一种。

8.根据权利要求5所述电触头组件的制造方法，其特征在于，所述上模具携带上模折弯机构向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品，包括：通过电力推动装置将活动模块移动至所述平面状电触头组件靠近开口一侧的预设位置，以限定所述平面状电触头组件冲压后的宽度，其中所述预设位置根据所述平面状电触头组件冲压后的宽度确定。

9.根据权利要求5所述电触头组件的制造方法，其特征在于，所述上模具携带上模折弯机构向下冲压平面状电触头组件，冲压成带折弯的成品，包括：将所述平面状电触头组件的有银点的表面朝下放置于下模折弯机构的预置银点部。

10.一种电触头组件，其特征在于，采用权利要求5-9任一项所述的电触头组件的制造方法制造得到。

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