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继电器衔铁级进模设计

继电器衔铁级进模设计

继电器在生产生活中有着很多用途和作用,且发展空间也十分巨大 ,当然也很有市场。而继电器衔铁则是继电器中的一个关键的零件,因此本课题对于继电器衔铁的级进模设计也就显得十分重要。

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  • 详细描述

    继电器衔铁级进模设计
    与本课题有关的国内外研究情况:
    国内的研究情况:
        模具是工业生产的基础工艺装备,涉及了轻工、机械、电子、汽车、化工、冶金、建材等各个行业,应用的范围很是广泛。据报告显示,现在我国的模具有75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型,绝大部分的塑料制品也由模具来成型。而随着科技的发展,很多工业领域对于模具这一领域提出了更多和更高的要求,这也产生了一种普遍的规律:模具工业发展速度快于其他制造业的发展速度。
        我国的模具发展要比欧洲国家慢了好多年,因此我国的模具行业的发展水平相比于欧洲还是存在一些差距,但这些差距随着我国近15年来的高速发展也在不断的缩小。模具行业在我国飞速发展,相关的市场需求已经让技术含量低的模具渐渐失去了市场,而技术含量较高的中、高档模具却无法适应市场需求,因此冲压模具在我国还有很大的发展空间及前景。近年来,模具行业结构调整步伐加快,主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度;塑料模和压铸模比例增大;面向市场的专业模具厂商数量及能力增加较快。
        目前,在我国也涌现出很多的模具行业的领头羊,比如说一汽模具,在汽车覆盖件领域有所领先;巨轮模具,在轮胎领域领先;海尔则是在塑料模具这一领域领先其他;当然还有在模块标准件领域领先的圣都等。这些领头羊的出现,带动了我国模具行业的发展,模具出口增长,提高了模具水平和竞争力。因为模具行业的巨大发展空间和其经济利润,再加上国内外的市场需求,我国的不少地方相继出台了扶持当地模具行业发展的政策,如重庆、大连、苏州、成都等地。
        当然,我国模具行业的发展在地域分布上并不平衡。和经济发达成度的分布有些相似,都是东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。模具生产大都集中在珠江三角洲和长江三角洲地区,其模具产值约占全国产值的70%。广东是我国最大的模具出口和进口省,是我国最主要的模具市场。
        目前我国模具生产总量虽然已位居世界第三,但设计制造水平在总体上要比德、美等国家落后许多,也比韩国、新加坡等国落后而且国内模具市场过早陷入了价格战的误区,还缺乏自主创新的能力,尤其缺乏诚信可靠的市场体系。据报道,约有65%的欧洲客户认为中国模具价格虽低但质量存在问题。
    国外的研究情况:
        国外,特别是欧美和日韩等发达地区的模具工业起步比较早,拥有比较先进的生产管理技术及经验,值得我们国内模具行业的学习和借鉴。在欧美,许多模具企业将高新技术应用于模具的设计和制造,主要体现在以下几点:(1)充分发挥了信息技术带动和提升模具行业的优越性;(2)高速切削、五轴高速加工技术基本普及,大大缩减制模周期,提高企业的市场竞争力;(3)快速成形技术快速制模技术得到普遍应用;(4)从事模具行业的人员精简,一专多能,一人多职,精益生产;(5)模具产品专业化,市场定位准确;(6)采用先进的管理信息系统实现集成化管理;(7)工艺管理先进、标准化程度高。日本模具加工的未来发展方向主要表现为无人手修模、无放电加工、加工时间缩短、五轴加工等方面。
    计算机技术与冲压模具行业:
        随着计算机技术的发展和普及,冲压模具也基本实现了计算机化,其中有代表性的是计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工程(CAE)。在计算机辅助设计方面,如今的国内冲压模具企业大部分甩掉了传统的绘图板,摒弃了落后的手工绘图的方式,进而使用计算机辅助。其中使用最多的是由美国Autodesk公司出品的AutoCAD软件,有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发,形成了具有自己特色的针对性非常强的冲压模CAD软件。也有许多企业使用国产的AutoCAD产品。在实际中,充分运用计算机技术发展模具设计、制造将会给企业带来莫大的益处。以汽车行业为例,目前,世界上汽车的改型换代一般需要大概48个月,而美国则只需要30个月,这主要是得益于在模具也中应用了CAD/CAM/CAE技术和三维实体汽车覆盖件模具结构设计软件。
    继电器衔铁级进模设计的意义:
        继电器是一种当输入量(电、磁、声、光或热等信号)达到一定值时,输出量将发生阶跃式变化的自动控制器件。简单的说,继电器就是一种自动电气开关。继电器在生产生活中有着很多用途和作用,且发展空间也十分巨大 ,当然也很有市场。而继电器衔铁则直接关系到继电器中触点的断与开,因此本课题对于继电器衔铁的级进模设计也就显得十分重要。
     
    本课题研究的主要内容及方法:
    研究内容:  
        本课题研究的主要内容是继电器衔铁的成形工艺与级进模的设计。
        衔铁零件作为继电器零部件中的一个关键件,是继电器实现其切换功能的重要部件。根据零件的尺寸及结构特点,拟采用冲压分工序的方式来进行生产制造。通过分析零件的结构特点及冲槽、冲孔成形的工艺难点,来介绍其成形工艺方案与其级进模模具结构的可行性。
        该继电器衔铁所选用的材料是牌号为DT4E的电工纯铁,其电磁性能优良,有着良好的延展性,是目前电磁继电器最常用的一种磁性材料。该继电器衔铁有两个孔,七个圆角和一处折弯。板料厚为1.2mm,材料为DT4E电工纯铁。技术要求为冲裁毛刺小于0.1;平整,表面无划伤;大批量生产。
        要制造出该零件则需要相应的工艺设计。其中主要是得将该零件的排样方式确定好,而排样的合理与否不但影响材料的经济利用,还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率与模具的成本等技术、经济指标。所以在设计排样的同时也要保证能提高材料的利用率、冲压操作方便、劳动强度小并且安全,还要尽可能的使模具的结构简单、寿命高。据初步分析,该产品的零件排样可采用直排的排样方式或是直对排的排样方式。而究竟哪种方式更具有优势则需要更进一步的分析与研究。
        级进模: 在压力机的一次行程中,在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在不同的工位上逐次完成不同的冲压工序,往往在最后一个工位上冲出工件的模具。单工序模:在压力机的一次行程中,有一个工位只完成一个冲压工序的模具。复合模:在压力机的一次行程中,在只有一个工位,并在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。本课题研究的是多工位级进模的设计,而具体的模具设计方案便需要零件排样图的完善来确定了。
    研究方法:
         1.阅读国内外的有关冲压工艺与模具设计的文献,深入了解模具行业的发展状况;
         2.阅读有关继电器衔铁的成形工艺的文献,了解具体的工艺流程;
         3.熟练掌握CAXA CAD软件的各模块的命令与应用;
         4.分析、计算该产品零件的各项参数,使其更加合理;
         5.完善加工,得出结论并完成研究课题。
    通过使用AUTO CAD或CAXACAD等软件来将该课题的草图等完善,再根据其尺寸外形来设计相应的工序、排样图,并通过计算相关参数来验证该设计方案的合理性。
     
    本课题所需要解决的问题:
        在本课题中主要研究的是继电器衔铁的成形工艺以及它的级进模的设计。但由于该课题的研究成果最终可能会用到生产实践上去,与实践相结合的过程中会出现一些与理论结果不同的地方,具有着很大的可变性和不确定性,所以在该课题的研究过程中肯定会遇到不少的问题。
        1.要对一个较复杂的零件的各部分特征要有一个详细的分析,对需要加工的部分要有一个大体的规划,这需要对零件的加工有很详细的了解,还有严谨的总体规划十分的重要,这将会关系到以后工作的展开和进行。
        2.完成产品的二维图与3D图。
        3.零件的排样图,提高材料的利用率,降低成本。
        4.根据零件的排样来设计模具的工程设计图。
        5.具体参数的计算以及验证。
     
    预期结果及其意义:
    预期结果:
    产品的二维图与3D图;模具的工程图设计、模具零件的工程图设计;产品成形排样图设计。完成级进模成形工艺分析和模具的全部设计(掌握级进模的基本设计流程,包括压力中心计算,零件的排样,级进模中常用的结构如侧刃、浮升销、导正销、导料板等的作用,特殊形状凸模的组合,完成整套模具的设计);
    意义:
    CAD/CAE/CAM在模具设计制造中的应用越来越广泛,已经成为学生必备的技能之一。该毕业设计采取将模具设计内容与CAD/CAE紧密结合在一起,对选择的零件进行认真分析,对模具结构和设计参数等进行比较和优化,得出最合理的设计。最终在CAD平台下完成模具的总装。从而锻炼学生综合应用机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、冲压成形工艺与设备等技术基础课、专业课知识。
     
     
    目录
    第一章 绪论 5
    1.1国内模具行业的发展状况和其发展的趋势 5
    1.1.1国内的模具发展的现状 5
    1.1.2国内模具的发展走向 2
    1.2国外的模具发展状况 2
    1.3成本的经济性考虑 3
    1.4本课题的产品零件的相关介绍 3
    1.4.1继电器衔铁 3
    1.4.2材料DT4E电工纯铁的说明 3
    第二章 分析继电器衔铁零件的工艺 4
    2.1工艺分析 4
    2.1.1产品零件图和相关要求 4
    2.1.2模具的选择 4
    2.1.3分析产品继电器衔铁的冲压工艺性 5
    2.2产品零件继电器衔铁的排样设计 5
    2.2.1排样的一些方案 5
    2.2.2排样方案的对比和选择 5
    第三章 模具的设计及相关工艺性数值的计算 6
    3.1排样图及相关尺寸的确定 6
    3.3.1确定排样的搭边值 6
    3.3.2计算与确定条料的宽度 6
    3.2计算与确定冲裁模具的间隙直 6
    3.3凹模的刃口与凸模的刃口的尺寸计算 7
    3.3.1落料凹模的刃口尺寸计算 7
    3.3.2冲孔凸模的刃口尺寸计算 9
    3.4冲裁力、弯曲力和压力中心的计算 10
    3.4.1冲裁力的计算 10
    3.4.3冲压模具的压力中心的计算 12
    3.5凹模的外尺寸 13
    3.6冲裁及成形凸模的长度计算 13
    3.7凸模强度的校核 14
    第四章 模具各部件的选择及装配 16
    4.1模具上、下模座的选择 16
    4.1.1下模座的选择 16
    4.1.2上模座的选择 16
    4.2上、下垫板的选择 16
    4.2.1下垫板的选择 16
    4.2.1上垫板的选择 16
    4.3凹模板的选择 17
    4.4卸料板的设计和选择 17
    4.5凸模固定板的选择 17
    4.6导料板的选择 17
    4.7导柱和导套的选择 18
    4.7.1导柱的选择 18
    4.7.2导套的选择 18
    4.8压板的选择 18
    第五章 选择压力机 19
    5.1压力机的选择与规格 19
    5.2模柄的选择 19
    设计总结 20
    致谢 21
    参考文献: 22
     
    总结
    在这次的毕业设计中,拟定了继电器衔铁的冲压工艺方案,完成了继电器衔铁的级进模设计。先是了解了一下模具的相关知识,知道了模具在国内外的一些状况,对模具有一个大概的认知。再去查阅相关资料,了解模具的具体的专业知识,为后面的模具设计做准备。
    在这次设计中,我完成了对零件材料的分析、排样设计,计算凹模凸模的刃口尺寸、间隙直,计算了冲裁力、弯曲力及压力中心,校核了凸模的强度。对于模具的各种零部件的计算、设计与选用,再到最后的装配成形,前前后后也用了不少的时间和精力。这次设计可以说是大学四年中最有难度,也最综合的一次设计。虽然与我的学的内容不是太对口,但总归在设计方法与思路上没什么太大是悬殊,对于我的专业也有很好的巩固和提升,特别在电脑软件的运用上也有了不小的收获。
    这次设计,我有了我的收获,不仅是对所学的有的巩固和提高,还学习到了新的知识。在过程中,我学会了如何去学习新的知识的方法,对我以后的生活有了很大的帮助。
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