微型继电器底板冷挤成形技术的研究

摘要

微型继电器具有功耗低、灵敏度高、重量轻等固有优势，因此广泛应用于国防电子系统和航天电气控制系统中。为保证航天用继电器产品高性能、高可靠的迫切需求，微型继电器零件的加工制造难度逐渐增加。以往在生产微型继电器底板零件的过程中存在电阻焊筋挤压断裂问题和挤压模具开裂问题，这些问题现已严重影响企业的高效能生产制造。
　　本文以TO-5微型继电器的底板冷挤压成型工艺技术优化为题，首先根据零件的材料属性和尺寸特征，提出了膨胀合金4J29材料大变形条件下冷挤压成形的工艺改进方案，并计算了毛坯件的式样尺寸、零件挤压的断面收缩率和冷挤压力。
　　然后，基于商用有限元软件DEFORM-3D仿真模拟了继电器底板冷挤压成形的完整过程，以工序中出现的变形现象为模拟切入点，采取数值模拟和实验研究相结合的分析方法，比较研究了一次挤压和二次挤压工艺方案中的底板应力和应变的分布特征、挤压载荷的变化情况，进而分析了材料特性和摩擦系数对挤压效果的影响。
　　最后，根据有限元模拟结果，按照两次挤压成型方案重新优化了微型继电器底板加工工艺流程，进行了新的模具设计与加工，采用了强度较单体式阴模更好的具有预应力环的两层组合阴模结构。实际生产验证结果表明，零件成型效果改善明显，且不再存在零件断筋的质量缺陷，模具寿命也得到大幅度提高。
　　本研究工作为提高微型继电器零件的精密加工制造水平进行了有益的尝试，所得的研究成果也可以推广到其他航天用机电元件的冷挤压成形工艺的研究中。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 课题的研究目的及意义

1.3 该领域的国内外研究现状

1.4 论文的主要研究内容

第2章 微型继电器底板冷挤压成形原理

2.1 引言

2.2 冷挤压成形原理

2.3 微型继电器底板冷挤压成形工艺分析

2.4 微型继电器底板加工现存工艺问题分析

2.5 本章小结

第3章 微型继电器底板冷挤压成形的有限元仿真分析

3.1 引言

3.2 冷挤压过程的有限元理论

3.3 继电器底板挤压成形模拟

3.4 结果分析

3.5 本章小结

第4章 微型继电器底板冷挤压模具设计

4.1 引言

4.2 方案设计

4.3 模具的结构设计

4.4 产品验证

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢

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