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在国外,低压电器制造工艺正向“结构零件冲压化、塑料化、装配自动化”方向发展
ü 结构工艺性可分为零件结构工艺性和装配工艺性
评价结构工艺性的一些基本原则
1、 零件总数 零件总数越少,结构工艺性越好;继承、标准、通用件越多,工艺性越好
2、 材料的需要量 贵重材料影响产品价格,加工性能差的材料少用
3、 电器零件各种制造方法的比率 多采用无切削和少切削的加工(冲压、挤压、铸造)
4、 零件的平均精度 平均精度越低,工艺性越好
5、 技术经济指标 劳动总量少、生产成本低、材料消耗少,工艺性越好
提高结构工艺性应采取的措施
1. 采用通用化、规格化、标准化的零件(紧固件)
2. 合理选用精度等级和表面质量,适当降低加工精度和表面粗糙度
3. 在设计产品时,应尽可能的扩展结构的继承性
4. 合理的选用原材料和毛坯,用廉价材料替代贵重材料,尽量少采用切削加工的毛坯
5. 保证零件加工和装配方便(尽可能减少联接零件,用最少的尺寸组成这些零件,以减少积累误差)
材料的正确选用
冷冲压件的结构工艺性
优点:
能加工形状复杂,其他方法无法加工的零件;
尺寸精度比较稳定,具有互换性;
生产率高,制造成本低,材料利用率高;
操作简单,容易机械化、自动化;
缺点:
模具成本高、周期长、通用性小
冷冲压的的经济指标很大程度取决于产品生产的批量和模具制造成本(小批量时,将结构复杂的零件改为许多个结构简单的零件,大批量时,将单一的小零件设计成组合型较大的零件)
合理的利用原材料(合理的排样)
普通冲裁件的工艺性(圆角、冲孔P140)
弯曲件工艺性(A选大的弯曲半径,可避免弯曲件断裂B对称性工件,弯曲半径应对称相同,以保持工件的平衡C当弯曲半径很小时,应在弯曲内边开槽D弯曲边不应太短,否则支撑面太短,达不到弯曲目的E可采用月牙形防止弯曲变上孔变形)
精冲零件的工艺性(表面精度和尺寸精度要求高的地方可以采用;制件和板材在冲裁过程中始终保持一个整体,直至冲裁终了时才分离;利用这个特性产生了半冲孔工艺P144)
拉伸件的工艺性(由于尺寸变化,一般应注明‘保证内部尺寸’或‘保证外部尺寸’,但不能同时要求)
冷挤压件的工艺性(断面形状应对称,侧面不应有凹槽,断面过渡处应有圆角或斜度,黑色金属用得少,因为容易磨损,主要材料:紫铜、纯铝、黄铜、锡、铅等)
弹簧工艺
正确选用弹簧材料(低压电器一般选用碳素弹簧钢丝,选用弹簧丝直径精度较高的原材料)
螺旋弹簧的绕制工艺性(<10mm冷绕 >10mm热绕)
弹簧的回火与稳定处理(回火xx残余应力,但回火会导致弹簧尺寸变化,减少1.5%~2%)
正确选择弹簧的涂复工艺(d<3mm电镀再去氢处理,为克服碳素弹簧钢丝的氢脆现象,可用不锈弹簧钢丝代替碳素弹簧钢丝,免去电镀和氢脆,提高耐蚀。D>3mm采用磷化或涂漆处理,涂复层无气孔)
塑料件的结构工艺
一、合理选用材料(根据零件结构、使用条件、价格便宜选用)
1、 按塑料的耐热等级(见相关表)
2、 按塑料制件达到的精度要求
3、 按塑料制件的特殊要求(高频、耐辐射、耐霉菌)
二、脱模斜度
三、壁厚(一般,壁厚不应超过10mm;同一制件壁厚应均匀,转折处应制成圆角,便于提高强度和塑料流动;相邻壁厚度{zh0}相等)
四、加强筋(塑料制件壁不应该太厚,为了增加强度,可采用加强筋;加强筋的高度不应该超过相应壁厚的3倍;尽量避免采用外形封闭的加强筋,如必须采用,尽量使其外形周长缩小,以降低制件收缩引起的内应力;平板零件的加强筋设计成交叉,曲折的排列,以减少收缩不匀引起的变形;圆筒形零件不能设计加强筋加固时用球面或曲面来代替)
五、支撑面(设计若干凸台,以三个为好,凸台高出平面不小于0.5mm,安装紧固螺钉的凸耳应该有足够的强度,避免过渡处的突变)
六、孔的工艺性(1、压出完整孔2、部分机加工3、全部机加工钻出;深孔可采用双面成型,但很难保证同心度,可使一孔按公差要求压出,另一孔放大0.5~1mm;复杂孔采用型芯相接的方式压出)
七、螺纹的工艺性(塑料制件上压螺纹,外螺纹>=M8,内螺纹>=M3,螺距>0.5mm,比钢制零件强度低5~10倍;螺纹冷却后要收缩变形,不方便拧出,所以螺纹长度要短些,长度不应大于直径的1.5倍;公差精度不应大于IT8;同一轴线上压制几段螺纹时,其螺文旋向和螺距必须相同,否则无法脱模;螺纹的每一端均应留出一段光滑部分,不应该延伸至端面或台阶处;螺纹不能有退刀槽,否则无法脱模)
八、
九、制件内外表面
十、制件的表面粗糙度(一般可以达到0.8-0.4)
电磁铁工艺性
→→铆钉:尽量采用塑性好的ML2、ML3铆螺钢,可用低碳钢代替,磷化处理
→→夹板:1mm的低碳钢和黄铜板,磷化处理
→→短路环:紫铜或黄铜板
电器触头工艺性
一、小规格,纯金属;大规格,粉末冶金触头(耐电弧、冲击载荷、接触压力)
二、解决粉末冶金触头焊接问题,国内外采用双层金属的触头材料,可轧制,也可粉末冶金工艺)
三、铆接、钎焊、点焊
铆接:不需加热,不会退火,机械性能不会变差;浪费材料,接触电阻高;
钎焊:火焰**,电阻**;钎料(>500度,硬;<500,软)、焊剂(去除表面氧化膜和杂质,改善基体金属的润湿作用)
点焊:基体金属熔化而结合在一起
电镀层的工艺性
钢<….
镀锌:铬酸盐处理后,导电和可焊性能不好
镀铜:不作防护层,作防止渗氮,渗碳部分的工艺性镀层
磷化、发蓝:良好环境中作防护层,需加防蚀油
铜及铜合金<….
镀银:抗氧化性好、接触电阻稳定、镀层柔软、可焊性好、易受硫化物侵蚀变黑,需进行抗暗处理
镀锡:良好的防护能力,接触电阻稳定,不能耐高温
酸洗+防暗处理:表面光洁,并可提高铜及铜合金的防护能力
铝及铝合金<….
氧化处理:有良好的防护能力
触头设计
电动力:公式见P509
触头振动:公式见P510
熔焊:相关公式见P512
触头主要参数的选择和确定
【作者: 】【访问统计:】【2007年06月26日 星期二 14:57】【】【】