模具專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯---筆記本上蓋外殼的鎂合金薄板沖壓模具設(shè)計(jì) 中文版

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邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 筆記本上蓋外殼的鎂合金薄板沖壓模具設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要 在本研究中，在室溫下 分別用 實(shí)驗(yàn)方法和有限元分析 對(duì) 筆記本 上 蓋 的 合金薄板 沖壓工藝制造情況 進(jìn)行檢查 。 四 操作沖壓工藝的開發(fā)消除了上蓋沖壓過程中的斷裂和褶皺缺陷。 為了驗(yàn)證有限元分析，以 米厚的 板作為毛坯，執(zhí)行了一個(gè)實(shí)際的四操作沖壓工藝過程。 在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和有限元結(jié)果之間，恰當(dāng)?shù)胤喜煌瑔卧械暮穸?分布 ， 證實(shí)了有限元分析的精確性和有效性。 本研究 還通過成功地制造筆記本上蓋外殼論證了室溫下 板的最優(yōu)可模鍛性。 本文 提出的四操作過程有助于產(chǎn)生一種 有效的方法，實(shí)現(xiàn)用比目前實(shí)際要求還要少的操作程序來設(shè)計(jì)筆記本鉸鏈 ，也證實(shí)了筆記本外殼可以用 合金薄板的沖壓工藝來制造，提供了一個(gè) 鎂合金 在電子工業(yè)應(yīng)用中的選擇方法。 關(guān)鍵字 ： 筆記本外殼 ； 合金薄板 ； 多操作沖壓 ； 可模鍛性 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1. 緒論 鎂合金由于 具有 重量輕和在電磁干擾阻力 下有 良好性能 的優(yōu)點(diǎn) ，已被廣泛用于電子行業(yè) 的 結(jié)構(gòu)部件，如手機(jī)和筆記本電腦 外殼 。 雖然 在 主要 的 鎂合金 制造過程中產(chǎn)品是進(jìn)行 壓鑄 的 ， 但是由于 鎂合金 薄板的 沖壓 強(qiáng) 競(jìng)爭(zhēng) 性 的生產(chǎn)力和在有效生產(chǎn)薄壁結(jié)構(gòu)單元時(shí)的性能， 在 工業(yè)領(lǐng)域 里 人們 已對(duì) 其 產(chǎn)生興趣。 在 沖壓過程中 ，盡管由于它封閉的六角 晶體結(jié)構(gòu) 以至它的形成需要高溫 ， 合金（鋁 3％，鋅 1％） 薄板在當(dāng)前形成過程 中已 被廣泛應(yīng)用 。 最近，鎂鋰（ 金已研制成功， 它可以 改善室溫下鎂合金 的可模鍛性。 鎂合金 的韌性 可以 通過增加 鋰 成分得到 改善 ， 來發(fā)展以立方體為中心的 晶體結(jié)構(gòu) 的坯體的形成。 在本研究中， 檢驗(yàn)了 板在 筆記本電腦 上蓋外殼 的沖壓 過程中的應(yīng)用。筆記本上蓋外殼的兩個(gè) 鉸鏈的形成顯示 在 圖 1 的 a 和 b 中 ， 由于 邊緣 和 邊緣的小角落半徑之間微小 的距離， 鉸鏈的形成成了 沖壓過程中 最困難的運(yùn)行 部分，這些影響在 圖 1的 c 中已表示出來。 這 種 幾何的復(fù)雜性 是當(dāng) 鉸鏈 的邊緣與筆記本的邊緣太接近時(shí)，由角落半徑的變化引起的， 這將很容易造成 鉸鏈周圍的 破裂，此時(shí)需要一個(gè)多操作沖壓過程來克服這個(gè)問題。 在本研究中， 研究了 合金 薄板的可模鍛性，并用實(shí)驗(yàn)方法和有限元分析兩種方法開發(fā)了最優(yōu)多操作沖壓過程，來減少運(yùn)行程序的數(shù)量。 圖 1 筆記本上蓋外殼鉸鏈的邊緣 （ a）鉸鏈 （ b）上蓋外殼 （ c）鉸鏈邊緣 2. 鎂合金 薄板的力學(xué)性質(zhì) 對(duì) 室溫 下 6％ ， 鋅 1％ ）、 合金 薄板 與高溫下 2（ a）表明了 板在 室溫 下與 溫 和 200 攝氏度時(shí)的 應(yīng)力 變化 關(guān)系 。 據(jù) 圖可知 ，應(yīng)力 變化 曲線 隨著鋰的增加而降低。同時(shí)可從圖 2 觀察到，室溫下 板和 200 攝氏度下 板的力學(xué)性質(zhì)是很接近的 ， 顯示了 室溫下 室溫 下 200 攝氏度下 文） 更好的延展性。 由于鋰的成本非常昂貴 ，可選 為合適的 合金 薄板，而不選用 來反應(yīng)室溫下良好的可模鍛性。 基于 此 ，本研究 采用 板作為筆記本上蓋外殼的毛坯，并研究其在 室溫下 的可模鍛 性。 為了判定 在有限元分析 中是否會(huì)發(fā)生破裂 ， 米的 板形成極限圖在圖 2（ b）中 已 給出。 圖 2 鎂合金 的力學(xué)性質(zhì) （ a） 鎂合金 的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系（ b） 板 的形成極限圖 3. 有限 元 模型 模具 的幾何結(jié)構(gòu)是由 軟件構(gòu)造的，并用 件修正為有限元網(wǎng)格，如圖 3（ a）所示。 模具 可 視為 剛體， 四節(jié)點(diǎn) 外 殼 組成部分用來構(gòu)建毛坯網(wǎng)格。 從實(shí)驗(yàn)中獲得的材料性能和成形極限圖被用來做 有限元模擬 。其他用于初始 運(yùn)行的模擬參數(shù)有：沖床 速度 為 5 毫米 /秒，壓邊力 為 3 干 摩擦系數(shù)為 有限元軟件 來進(jìn)行分析，模擬在 臺(tái)式 電腦上完成。 有限元模型 的構(gòu)造首先用來研究鉸鏈的單操作成形過程。 考慮大批 上蓋外殼的對(duì)稱性，我們只對(duì)其一半進(jìn)行模擬，如圖 3（ a）所示。圖 3（ b）所顯示的模擬結(jié)果 表明破裂 發(fā)生在最小厚度小于 米 的邊緣 的 拐角 處。這 意味著 破裂 問題是非常嚴(yán)邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 重 的 ，可能無法 通過擴(kuò)大 邊緣的拐角半徑 得到解決 。 進(jìn)行 有限元模擬 來 研究 影響發(fā)生破裂的 參數(shù) ，并提出了 幾種 避免 破裂的 方法 。 圖 3 有限元模擬 （ a）有限元網(wǎng)格 （ b）拐角處的破裂 4. 多操作沖壓過程設(shè)計(jì) 為了 避免發(fā)生 破裂 ， 多 操作 沖壓 過程 是必需的。在目前的工業(yè)實(shí)踐 中 ，使用鎂合金 薄板形成上蓋外殼通常需要至少十個(gè)運(yùn)行程序。 在本研究中， 我們?cè)?圖 減少 運(yùn)行 程序 數(shù)目 ，并 提出了 幾種方法 來 避免 破裂 ，證明 了 四 操作 沖壓 過程在破裂問題中是一個(gè)可行的解決辦法。 由于文章長(zhǎng)度的限制，接下來只對(duì)兩操作和四操作沖壓過程進(jìn)行描述。 操作沖壓過程 兩操作沖壓過程中的第一個(gè)運(yùn)行程序是形成 側(cè)壁 ，如圖 4（ a）所示，第二個(gè)運(yùn)行程序是形成高度為 5 毫米的 鉸鏈 邊緣，如圖 4（ b）所示。圖 4（ c）顯示了從有限元模擬中得到的厚度分布，變形薄板的最小厚度為 米 ，而且應(yīng)力都高于成形極限，這意味著破裂是可以 避免 的。 此外 ，邊緣的高度 符合要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 。然而，如圖 4（ d）所示， 這一進(jìn)程產(chǎn)生了 一個(gè) 關(guān)鍵的缺陷 —— 在 鉸鏈 邊緣處發(fā)生 起皺 ，這將導(dǎo)致在 后面 去毛刺過程中產(chǎn)生問題。 因此， 盡管 兩 操作 沖壓 過程解決了底部和鉸鏈邊緣拐角處的破裂 問題， 仍期望有更好的形成過程來解決鉸鏈邊緣的起皺問題。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 4 兩操作沖壓過程 （ a）側(cè)壁的形成（ b）鉸鏈的形成（ c）厚度分布（ d）起皺 操作沖壓過程 四操作形成過程在本研究中的提出，如圖 5（ a）所示，是始于三個(gè)側(cè)壁和具有大的拐角半徑的鉸鏈邊 緣的形成。由于邊緣附近的側(cè)壁是打開的，而且拐角半徑比設(shè)計(jì)的要大，可成功形成邊緣，而且無破裂現(xiàn)象。 這樣的過程成功地避免了同時(shí)形成兩個(gè)幾何特征 的 困難 ， 但增加 了毛坯薄板的材料流通量。下一步工作是對(duì)側(cè)壁界外的毛坯進(jìn)行修剪，并把 4 毫米的拐角半徑修正到要求的 米。 鉸鏈 就這樣形成了，如圖 5（ b）所示。 第三步 是把打開的一面折起來，這樣側(cè)壁就 可以完成其周邊 區(qū)域了 ，如圖 5（ c）所示。研究了第二步中修剪側(cè)壁界外的毛坯對(duì)第三步的影響。 當(dāng) 多余的薄板沒有被修剪時(shí)，拐角的厚度是 米 ，如圖 5（ d）所示，而當(dāng)?shù)诙街行藜艄ぷ?實(shí)施后拐角厚度增加到 米 ，如圖 5（ e ）所示。第三步中由折疊過程產(chǎn)生的多余的材料在接下來的零件設(shè)計(jì)中會(huì)被作修剪處理。 最后一步是 最重要的一步，要對(duì)所有拐角半徑與設(shè)計(jì)值進(jìn)行校準(zhǔn)。最終產(chǎn)品的拐角最小厚度是 米 ，并且所有的應(yīng)力都高于形成極限。 這是應(yīng)當(dāng)指出 的是 ，圖 5（ 顯示一個(gè)鉸鏈的 形成。同樣的設(shè)計(jì)概念 可 延伸到完整的 上 蓋 外殼的 沖壓過程 中去 。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 5 沖壓過程 （ a）第一步操作（ b）第二步操作（ c）第三步操作（ d）未修剪（ e）已修剪 5 實(shí)驗(yàn)確認(rèn) 為了 證實(shí) 有限元分析， 以 米厚 的 板作為毛坯，進(jìn)行了一個(gè) 實(shí)際的四操作 沖壓 過程。毛坯的尺寸 和模具的幾何 形狀是根據(jù) 有限元模擬的結(jié)果設(shè)計(jì) 的。 一個(gè)無 破裂無 皺紋的 完美的 產(chǎn)品 便 制造 出來了 ， 如圖 6（ a）所示。 為了進(jìn)一步定量驗(yàn)證有限元分析， 如圖 6（ b），對(duì)完美產(chǎn)品的 鉸鏈 附近的拐角的厚度進(jìn)行測(cè)量，并與有限元模擬中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果列在表 1 中。 從表 1 可以看出，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 和有限元結(jié)果是一致的。 四操作過程是以有限元分析為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。 圖 6 完美產(chǎn)品（ a）無破裂無起皺（ b）厚度測(cè)量點(diǎn) 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總 結(jié) 本 研究 使用 實(shí)驗(yàn)方法和有限元分析 兩種方 法對(duì) 鎂合金 薄板的 沖壓 進(jìn)行了研究。 首先對(duì) 板的可模鍛性 進(jìn)行檢驗(yàn)。 研究結(jié)果表明， 板在室溫下有良好的可模鍛性，同樣， 板在 200 攝氏度的形成溫度下也有該性質(zhì)。本研究還通過成功地制造筆記本上蓋外殼證實(shí)了 板在 室溫下 的良好的可模鍛性。 本文 提出的四操作過程證實(shí)了 它自身 是一種有效的方法， 可以 運(yùn)用比現(xiàn)在實(shí)際要求少的運(yùn)行程序來制造筆記本的鉸鏈。 它也證實(shí)，筆記本 外殼可通過對(duì) 合金 薄板進(jìn)行沖壓制造而成。這為 鎂合金 在電子工業(yè)中的應(yīng)用提供了選擇方案。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1]of J. 2]of g–l J. 378. 192–195. [3]of of a J. [4]89/90. 135–[5]of on of a i–1Zn at 271, 251–256.