1筆記本外殼壓鑄模具的設(shè)計(jì)

利用固定在壓邊間隙的這種剛性壓邊裝置所提供的壓邊力FP來(lái)壓緊整個(gè)鎂合金板料，可以通過(guò)調(diào)節(jié)置于壓邊圈與凹模之間間隙板的厚度D來(lái)有效地控制壓鑄過(guò)程中的壓邊力，而壓邊圈與凹模則利用底缸的油壓來(lái)頂緊不至于松弛。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整上缸與下缸的油壓來(lái)獲得不同的壓鑄速度和壓邊力?；贑AD智能技術(shù)系統(tǒng)所涉及的這一套模具，可以智能化、人性化的控制整個(gè)模具實(shí)驗(yàn)過(guò)程，保證了模具設(shè)計(jì)的精度和質(zhì)量，可以大大節(jié)約生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。

2對(duì)壓鑄件模具設(shè)計(jì)的檢測(cè)分析

2.1拉伸性能檢測(cè)

筆記本外殼要求具有優(yōu)良的表面質(zhì)量以及一定的力學(xué)性能，現(xiàn)對(duì)壓鑄成形的外殼做了力學(xué)性能的測(cè)試，如圖4所示。拉伸試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，試樣選取方向與板材長(zhǎng)度方向一致如圖4(a)所示的白色虛線框，拉伸速度為0.6mm/min，根據(jù)試樣尺寸計(jì)算得到應(yīng)變速率約為5.4×10-4s-1。選取4種材料作對(duì)比，分析AZ31鎂合金壓鑄件的應(yīng)力應(yīng)變曲線，如圖4(b)可知AZ31鎂合金在25℃和200℃時(shí)相同應(yīng)變下，25℃的應(yīng)力較大，屈服強(qiáng)速也較高，這是因?yàn)榈蜏劓V合金壓鑄成形時(shí)變形困難，塑性差所需要的臨界屈服應(yīng)力就較大，而高溫下的變形大部分滑移系啟動(dòng)，塑性得到改善，變形比較容易，所需的臨界屈服應(yīng)力就越小。

2.2壓鑄件硬度的檢測(cè)

硬度的檢測(cè)也是衡量筆記本外殼壓鑄件的表面質(zhì)量的一種手段，在壓鑄成形之后，由于壓邊力的大小以及壓邊速率的不同都會(huì)導(dǎo)致外殼表面質(zhì)量的優(yōu)劣。采用MH-6L型維式硬度計(jì)測(cè)量壓鑄件表面的顯微硬度，在1個(gè)樣品上選取N個(gè)點(diǎn)求其平均值，得到變化的直方圖如圖5。沿著筆記本外殼的長(zhǎng)度方向測(cè)量了14組數(shù)據(jù)，硬度大致分布在44~49HR范圍。可見(jiàn)硬度值分布的比較均勻，說(shuō)明筆記本外殼壓鑄成形后的制品具有良好的表面質(zhì)量，對(duì)后期的模具設(shè)計(jì)具有一定的質(zhì)量保證。

2.3基于CAD技術(shù)的有限元分析

對(duì)壓鑄成形后的筆記本外殼壓鑄件進(jìn)行了有限元模擬。通過(guò)對(duì)筆記本外殼3D建模以及有限元分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，斷裂發(fā)生在外殼圓角的法蘭處，最小厚度小于0.35mm，這意味著斷裂問(wèn)題非常嚴(yán)重，不僅只是通過(guò)擴(kuò)大圓角的法蘭半徑的方法去解決。這種有限元模擬對(duì)法蘭斷裂的問(wèn)題進(jìn)行了仿真研究并得到了良好的效果。然而一些學(xué)者已經(jīng)提出了避免斷裂的方法為解決壓鑄缺陷提供了基礎(chǔ)。

3壓鑄模具設(shè)計(jì)總結(jié)構(gòu)圖

對(duì)以上CAD技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，能夠有效地指導(dǎo)筆記本外殼壓鑄件模具的設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)結(jié)果如圖7。通過(guò)圖7中的模具可以很好地解決壓鑄件模具尺寸的穩(wěn)定性，一次合格率可以達(dá)到93%以上，提高了實(shí)際批量生產(chǎn)的效率。

4結(jié)束語(yǔ)

在筆記本外殼壓鑄件的模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用CAD技術(shù)系統(tǒng)對(duì)壓鑄件進(jìn)行了流動(dòng)模擬分析，在模具制造及試模之前，通過(guò)CAD技術(shù)分析比較了不同的方案，能夠有效而快捷地找出壓鑄制品的成形缺陷及相關(guān)原因，從而能夠?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化以及壓鑄成形工藝方案的確定提供有效的指導(dǎo)作用。

作者：顧海 單位：紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系