高低压成套开关设备工艺培训教材

编写讲明1 引言柜体结构是低压开关柜组合基础，因此柜体制造工艺就成了基础的基础。

作为柜体它既要满足各电器单元的组合功能条件（如型式的统一，组合的标准，功能的分配等），还要满足柜体的固有要求（如牢固可靠、整齐美观、调整容易等）。

由于柜体结构要求不一，以及制造单位加工手段不一，它们的制造工艺就不能强求完全一致。

但制造中也存在带普遍意义的较关键的工艺特点，现将这些特点结合柜体结构选择作些简要介绍。

2 柜体结构和工艺特点关于柜体结构及其工艺大致能够从：结构形式、连接方式、构件取材等方面加以区分。

2．1 从结构形式上分（1）固定式：能满足各电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置。

柜体外形一般为立方体，如屏式、箱式等，也有棱台体如台式等。

这种柜有单列，也有排列。

为了保证柜体形位尺寸，往往采取各构件分步组合方式，一般是先组成两片或左右两侧，然后再组成柜体，或先满足外形要求，再顺次连接柜体内务支件。

组成柜体各棱边的零件长度必须正确（公差取负值），才能保证各方面几何尺寸，从而保证整体外形要求。

关于柜体两侧面，固考虑排列需要，中间不能有隆起现象。

另外从安装角度考虑，底面不能有下陷现象。

在排列安装中，地基平坦是先决条件，但干整度和柜体本身都有一定误差，在排列中要尽量抵消横向差值，而不要造成差值积存，因为差值积存将造成柜体变形，阻碍母线联结及产生组件安装异位、应力集中，甚至阻碍电器寿命。

故在排列时宜用地基最高点为安装参考点，然后逐步垫正扩排，在底面干整度较理想并可预测条件下，也可采取由中间向两侧扩排方式，使积存差值均布。

为了易于调整，抵消公差积存，柜体宽度公差都取负值。

柜体的各个构件结合体完成以后，视需要还应进行整形，以满足各部分形位尺寸要求。

对定型或批量较大的柜体制造时应充分考虑用工装夹具，以保证结构的正确统一，夹具的基准面以取底面为妥，夹具中的各定位块布置以工作取出方便为准，关于柜体的外门等因易受运输和安装等阻碍，一般在安装时进行统一调整。

（2）抽出式：抽出式是由固定的柜体和装有开关等要紧电器元件的可移装置部分组成，可移部分移换时要轻便，移入后定位要可靠，同时相同类型和规格的抽屉能可靠互换，抽出式中的柜体部分加工方法差不多和固定式中柜体相似。

但由于互换要求，柜体的精度必须提高，结构的相关部分要有足够的调整量，至于可移装置部分，要既能移换，又要可靠地承装要紧元件，因此要有较高的机械强度和较高的精度，其相关部分还要有足够的调整量。

制造抽屉式低压柜的工艺特点是：（1）固定和可移两部分要有统一的参考基准；（2）相关部分必须调整到最佳位置，调整时应用专用的标准工装，包括标准柜体和标准抽屉；（3）关键尺寸的误差不能超差；（4）相同类型和规格的抽屉互换性要可靠。

2．2 从连接方式上分（1）焊接式：它的优点是加工方便、牢固可靠；缺点是误差大、易变形、难调整、欠美观，而且工件一般不能预镀。

另外，对焊接夹具有一定的要求：①刚性好、可不能受工件变形阻碍；②外形尺寸略大于工件名义尺寸，可抵消焊后收缩阻碍；③平坦、简易、方便操作，尽量减少可转动机构，幸免卡损；④为防止焊蚀和易于检修调整，要选择好工件支持，支持还要加置防焊蚀垫件。

工件焊后变形现象是焊接时由于焊接处受热分子膨胀，挤压产生微观位移，冷却后不能复位而产生的应力所致。

为了克服变形阻碍，必须考虑整形工艺。

整形的方法一般有：①通过试验预测工件变形范围，在焊接前强迫工件向反方向变形，以期焊后达到预定尺寸；②焊后用过正方法矫正；③击、压焊接后相对收缩部分，而得到应力子衡；④加热焊接后相对松凸部分，达到与焊接处同样收缩的目的；⑤必要时对构件进行整体热处理。

另外，焊接点选择、焊缝走向、焊接次序、点焊定位对焊后变形现象都有一定的阻碍，如处理得当可减少变形，但这要视具体情况而定。

（2）紧固件连接：它的优点是适于工件预镀，易变化调节，易美化处理，零部件可标准化设计，并可预生产库存，构架外形尺寸误差小。

缺点是不如焊接牢固，要求零部件的精度高，加工成本相对上升。

紧固件一般都为标准件，其种类要紧有常规的螺钉、螺母和铆钉、拉铆钉，以及预紧而可微调的卡箍螺母和预紧的拉固螺母，还有自攻螺钉等。

也有专用紧固螺钉（如国外引进的低压柜大多用专用紧固螺钉）。

工艺特点：以夹具定形，工装定位，并视需要配以压力垫圈；铆接一般要配钻，且预镀件要防止镀层被破坏；关于用周密的加工中心或专用设备加工的构件，如各连接孔径与紧固件直径能保持微量间隙时，则能够不用夹具进行装合，一次成形；对导向及定位件的紧固，应以专用量具先定位再以标准工装检测。

（3）焊接与紧固混合连接：它能够集中上面两种方法的优点，一般在柜体的连接处采纳电焊，可变或可调部分则以紧固件连接。

较大柜体因焊接后镀覆有困难，表面多以涂漆处理，户外柜体如以预镀材料为构件而又必须焊接时，则焊接部分可用热喷镀金属来处理。

2．3 从构件取材分（1）型材：型材有角钢槽钢也有特型钢管、特型槽钢。

角钢槽钢的构件多以焊接形式连接，加工中对连接端必须吻合而少间隙，否则将阻碍焊缝而增大变形量；对特型钢管构件的连接则既可采纳焊接形式，也能够紧固件连接，一般在连接部分要配以专用联接件，联接件必须牢固正确，否则将阻碍柜体外形。

选用统一的特型钢管在统一面上布以统一间距（模数）的孔，配以统一通用的联结件，按统一模数组合成柜体，便于柜体设计，便于备制构件和生产预备，但加工孔量多而用的少，而且空间利用受一定限制。

这种柜体的制造工艺特点是：要保证构件和联结件的通用性及其精度。

柜的差不多结构往往由封板得以加强。

这种柜的构件除特型钢管外还以钢板制成的C形槽钢或带筋矩形管来代替，C形槽钢宜于镀覆，带筋矩形管因酸洗后酸液难除，镀覆后易翻锈，要酌情选用。

（2）板材构件（不指上述c形槽钢及带筋矩形管）则完全能够按需要定形，无预设成型条件限制。

这类结构设计工作量大，定型后变异少，结构要紧处多用焊接，变异处或需调处多以紧固件连接（如低压操纵箱和操纵台等）。

由于板材结构多用焊接、一次成形，需克服板面因焊接而收缩或相对隆起的阻碍，故焊接点要间距均匀，焊缝要平坦，焊后要整形，棱边要直，两侧中间部分不得凸出于前后棱边，若中间有隔板时，应在处理好两侧后再焊。

台式操纵柜最宜板材作构件，当多台排列时，台面应在整体排列后再统一调整定位。

3 结束语从以上分析可知，柜体结构的各种选择，既要按开关设备的功能需要来决定，又要以工艺条件作取舍，而工艺水平的高低直接阻碍到柜体的结构设计和材料选择。

高、低压成套开关设备框架制造工艺本工艺依照GB7251-1997、GB/T15139-94、GB4208并结合我厂实际制定。

1. 划线：1.1划线前必须看清晰图纸及其技术要求及工艺要求，并对比零件形状、位置，考虑对下道或下几道工序所需加工或非加工部位与中心线的关。

从而决定所划零件的基准面或基准线（及零件基准面上的轮廓线）。

1.2本工序应切实掌握一般划线工具的使用方法及其技术性能。

1.3划线操作时要细致，应做到所划的尺寸线，位置正确，线条清晰，凡从钢尺上截取尺寸时，应反复核对确认无误后，才能画在零件上。

1.4所使用的划线工具，在调准好尺寸后，应依次摆放整齐，防止碰撞改变尺寸，造成下工序产生废品。

工具使用完后，应擦洁净，保持清洁。

1.5划线时，如出现由于零件形状和尺寸偏差而造成局部加工余量不够时，应通过划线调整，并尽量使加工表面均匀。

1.6划线时必须检查图纸的要紧尺寸及各部的加工余量。

1.7划线的要领：应先划基准线→水平线→垂直线→斜线→圆线→曲线。

1.8划线完毕后，应按图纸校验各尺寸线及几何位置是否正确，才能进行下道工序。

1.9经划线的部件，不同意在加工表面上有磕碰划伤现象。

1.10划针：是划线的要紧工具。

划针尖端的尖锐程度，直接阻碍划线的精确度。

因此针尖必须经常保持锐利。

2. 板料加工2.1板料类零件加工要紧指：仪表板、操作板、门板、侧护板等。

2.2常用的工艺加工过程为：领板→下料→划线→开孔→弯形→焊接→校平→除油→酸洗除锈→磷化→表面覆盖。

2.3下料：板料的下料差不多上按照划线尺寸在剪板机上进行。

2.4冲孔：利用专用冲孔模在冲床上加工。

如无冲孔模具可手工在台钻或摇臂钻床上钻孔。

关于圆孔能够采纳划钻加工；关于方孔可用φ3～φ5的钻头按方孔边缘钻孔，然后等离子切割机去掉多余部分，再用磨光机沿方孔边缘磨到位；亦可用仿形冲床开孔。

2.5弯形：在折弯机上进行，弯形加工前，必须检查板料有无麻点、裂纹、毛刺等缺陷，尺寸是否准确。

凹凸模应固定好，并使间隙均匀一致，模具内的氧化皮等杂质应及时清理洁净。

并注意模具的润滑。

以提高模具的寿命和制件的质量。

3. 角钢类零件的制造：角钢类零件要紧是电气操纵箱、屏、柜、台的骨架，其加工工艺过程为：下料→切缺→冲孔→校直。

3.1下料：按照图纸尺寸可在万能冲床和多功能切割机上下料，也可手工下料；3.2切缺：一般用等离子切割机上切除，在不变形的情况下可使用气割。

也可使用手工锯缺。

3.3冲孔：冲孔用冲模在冲床上加工，也可在台钻、摇臂钻床上加工孔。

3.4校直：在校直设备或平台上，人工进行。

4. 焊装：当零、部件全部加工完成后，就需要将这些零部件组装焊接成形体骨架，最后成箱、屏、柜。

为保证焊后尺寸准确，不变形，在焊接过程中还要配置一定的焊装夹具。

点焊固定外形，检查、校正，尺寸符合要求时，焊接牢固，然后自检，自检合格请检验员检验合格后交下一道工序。

5. 注意事项5.1高低压开关柜上各金属构件，原则上都按负的公差值下料。

5.2高低压开关柜上的角钢一律通过除、校直；冲孔后的角钢应该去毛刺，并再一次作校直处理。

5.3开关柜上的板料划线，假如设计人员提供排料图，应严格参照排料图下料，假如未供排料图，应精打细算，尽力做到合理下料。

5.4开关柜上的板料：开方孔后，一律要求打磨平坦，决不同意出现锯齿状。

公差不得超过+2mm，若大于2mm以上，按次品处理，开圆孔、长孔由制作划线人员按尺寸在板料上用圆规划圆然后交钻床工钻孔，直径 20mm以上大圆孔偏差不得超过1.5mm，直径20mm以下，偏差不得超过1mm；超过以上规定，按次品或废品处理，假如划线人员不在板料上规圆，凡超过同意偏差值，责任将由划线人员承担。

5.5在靠模上焊接金属构架时，一律禁止用锤敲打。

开关柜的门开启角不得小于90°，开门时不能使电器受到冲击，门轴的转动要灵活，焊接时要注意应留适当间隙，幸免与柜面相擦，损坏漆面。

门四周间隙应匀称适当，一律不得超过3mm，超过3mm按次品处理，门关闭后，应与柜面形成一整体平面，同时无反弹现象。

5.6制造开关柜的钢板、角钢下料，除专门情况外，一律不得用氧焊吹割，焊接后的面板要求磨平。

5.7开关柜上的仪表，元器件的安装，开孔尺寸，应该认真核对，必要时，应按实物尺寸划线，以免安装时，造成大量返工。