1、一种船型密封钮子开关的研制摘 要文章介绍了为满足工程的需要而设计的一种船型密封钮子开关，该开关具有体积小、重量轻、气密封，开关按钮为船型结构，可实现平面位置的电路转换。 关键词船型 密封 开关 中图分类号：TP73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0289-01 1 引言 随着现代信息技术的飞跃发展，开关作为信号传输与检测的重要元器件，在电子和电气各领域得到越来越广泛的应用，对开关的性能、可靠性等指标提出了更高的要求。我们研制的 KNC-221M 型船型密封钮子开关是为国防重点工程配套，能同时实现两组信号的传输。该开关具有体积小、重量轻、气密封，开关按钮为船型结构
2、，可实现平面位置的电路转换。 2 工作原理 KNC-221M 型船型密封钮子开关，是工程中精密激光设备调焦控制系统的一个关键元件。该产品是一种封闭式、双刀双复位、带面板密封件结构的开关，它是由按钮、手柄组件、外壳、旋转支架、动静接触片及密封件等组成。开关采用弹簧驱动方式，接触方式为翘板双端接触。其工作原理如下： 1）船型按钮和开关手柄铆接在一起； 2）动触片和常闭触点相连； 3）当按动船型按钮时，开关手柄通过按动弹簧驱动两组翘板式动触片运动， （按动位置和电路状态如表 1 所示）使两组动触片与静触片相接，形成闭合回路，实现了一次动作转换；当外力消除，动触片恢复原状态，开关自动复位，完成开关的一
3、次动作循环。 3 船型密封钮子开关的设计 3.1 主要技术指标 1）工作电压/电流： 24V/1A 2）接触电阻： 25m 3）绝缘电阻： 1000M 4）介质耐压： 1000VDC 5）动作力： 1.212 N 6）密封： 不大于 0.01Pa.cm3/s 7）机械耐久性： 10000 次 8）电耐久性： 5000 次 9）环境温度： -55+125 10）盐雾： 48h 3.2 可靠性设计 KNC-221M 型船型密封钮子开关在整机中是一个重要的控制元件，基于整机的特殊需求，该产品具有使用温度宽、精度高、气密封等特性。通过反复分析、讨论，在设计时主要采取了以下措施保证产品的可靠性要求： 1
4、）非载流金属件选用了优质铜合金和不锈钢材料，表面镀镍处理或钝化处理，保证产品耐环境性能要求。 2）动触片、静触片材料选用了导电性能及机械性能良好的黄铜材料，表面镀金处理提高耐环境性能；考虑开关寿命的要求，减小接触件间的飞弧，接触件在电镀以后加浸 SP-90 特种防护剂，能有效改善接触件间的摩擦，并可保证开关机械性能、电性能和工作寿命的要求。 3）非金属材料：旋转支架、外壳、按动轴等材料选用了 PA46 塑料。其材料耐高温、机械强度高、电绝缘性能优良。可长期工作在 250，阻燃性能好，能有效阻止开关工作时拉弧对基座的影响以及焊接热对壳体的损坏，并且能满足产品高低温工作状态的要求。 4）开关面板和
5、手柄部分均设计有橡胶密封圈，保证产品的密封要求。在结构设计中，严格控制动触片的形状和各零件的尺寸精度，保证开关动作的一致性及按力、触点回跳等性能要求。 4 关键工艺技术 4.1 接触件的加工 动接触片是该产品的关键零件。该零件形状复杂且不规则，对称度要求非常高，触点部位圆弧度尺寸大，成形难度大。动接触片的加工质量是保证开关可靠性、电性能的关键。为此我们对各种工艺方法进行比较、筛选，最后制定出合理的工艺方案，设计了多工位工装模具。在制作工装模具及冲制零件过程中，严格按照设计文件和工艺要求进行加工，控制加工过程中的积累偏差，零件加工完毕后进行检验，达到设计要求。保证了产品机械寿命和电性能。 4.2
6、 外壳模具的设计制造与成型技术 该外壳零件为注塑成形，模具设计时除了合理确定分型面、排气系统和顶出系统，考虑到零件的尺寸精度和加工的可操作性，将成型腔设计为拼接式，便于注塑时成型；将模具的进料浇口设计为直式浇口进料结构。加工时，模具中拼接型腔采用慢走丝、电火花进行加工，保证了成型后零件的位置精度，且无毛刺。注塑成形工艺条件：模具温度1305，注射压力 60130Mpa，保压时间 30120s。在注塑过程中准确控制料筒温度和加料量，经过多次试模，最终生产出合格产品。 4.3 开关密封性的保证 该产品要求气密封，漏率不大于 0.01Pa.cm3/s。为保证开关密封性能，我们采用了以下措施：合理设计
7、手柄组件、防水手柄帽组件及面板安装部位的结构，在手柄内部和面板安装部位增加防水密封圈；合理控制手柄与固定轴的间隙，合理增加防水圈受力面积，提高密封性能；密封圈材料选择耐温性能好、硬度适中的硅橡胶材料，密封圈加工中要避免“暗伤” ，保证开关的气密性要求。 4.4 开关耐久性的保证 为保证开关 1 万次耐久性寿命，我们从以下五个方面入手：合理设计动接触片、动触片的结构；合理控制传动机构、接触机构的间隙；所有接触件进行表面镀硬金处理；浸电接触表面润滑保护剂 SP-90；制作专用装配工具，精确控制开关的动作位置。经多次试验摸底，耐久性达到合同规定要求。 4.5 开关工作时热效应的解决 该开关的工作电流为 1A，属于小功率型的开关。针对工作时产生的热效应，我们采用了以下措施：载流零件选用导热性能好的铜材料，并表面进行镀硬金处理；外壳等绝缘件选用热变形系数小的 PA46 塑料；严格控制驱动弹簧的弹性，保证开关小的接触电阻；各接触件装配前浸涂灭弧脂和表面润滑保护剂 SP-90，阻断开关通断时拉弧；严格控制传动零件的机加工精度。 5 结论 KNC-221M 型船型密封钮子开关经过试制、鉴定试验，各项性能指标满足用户的要求，技术达到国内先进水平。已进行批量供货，产品性能稳定，用户反映良好，具有广阔的应用前景。
