1、 1 出处： Journal of Materials Processing Technology Volume 201, Issues 13, 26 May 2008, Pages 247251 10th International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies AMPT 2007 题目： 笔记本顶盖的镁合金板材冲压模具设计 蔡恒光，廖浩钦 ， 陈复国 摘要： 在本文章中，对 LZ91 镁锂合金板材在室温下制造笔记本顶盖时的冲压工艺进行了检查，同时使用了实验方法和有限元分析。四步工序冲压工艺的开
2、发，以消在冲压顶盖的工艺的情况下产生裂缝和起皱缺陷。为了验证有限元分析，进行实际操作冲压工艺与使用 0.6 毫米厚的 LZ91 的空白。厚度分布在不同地点之间的实验数据和有限元计算结果吻合良好，证实了有限元分析的准确性和效率。 LZ91 板材在室温成形性能优越，也表明目前的笔记本顶盖的成功制造研究。适合的四步操作过程本身操作程序数量少，比在目前的实践要求，形成在笔记本铰链的有效途径。这也 印证了在制造笔记本盖的情况下，可以用 LZ91 镁合金板材的冲压工艺生产。它提供了一个在电子行业替代镁合金的应用。 关键字 笔记本电脑情况下 ；LZ91 镁锂合金板材 ；多工序冲压 ；成形性 1. 介绍 在
3、EMI 中 由于重量轻，性能良好，在电子行业镁合金已被广泛用于结构部件，如手机和笔记本电脑。虽然现行的镁合金产品制造过程一直压铸，镁合金板材的冲压行业，因为其有竞争力的生产力和有效的薄壁结构构件生产性能已制定的利益。由于它的六角形密堆积（ HCP 的形成）晶体结构（ 陈等， 2003和 陈和黄，2003），即使它需要高温，常 用冲压工艺中镁合金（铝 3，锌 1）已在目前的形成过程中应用。 最近，镁，锂（ LZ）合金也已研制成功，以提高镁合金的室温成形性。镁合金的延展性，可以改善锂此外，开发形成体心立方（ BCC）晶体结构（ Takuda等人。， 1999， Takuda 等。， 1999和 D
4、rozd 等， 2004）。 在本研究中，一个笔记本顶盖使用 LZ 表的情况下的冲压工艺进行了检查。笔记本顶盖的两个铰链的形成，如图 1 所示 （ a 和 b），是由于在冲压过程中最困难的操作之间的法兰和图中显示在小角落半径小的距离。 如图 1（ c） 。造成这种几何复杂 圆角半径的一个戏剧性的变化时，铰链法兰太接近笔记本的边缘，这很容易造成周围的铰链法兰断裂缺损，并要求多操作，克服这一问题。在本研究中， LZ 镁合金板的成形性能和最佳的多工序冲压工艺开发，以减少同时使用的实验方法和有限元分析的操作程序。 2 图 1 在笔记本顶盖的铰链法兰 （ a）铰链，（ b）顶盖情况和（ c）法兰。 2。
5、镁合金板材的力学性能 在室温下进行拉伸试验，比较其机械性能，在高温下对 AZ31 张镁锂合金板材 LZ61（锂 6，锌 1）， LZ91， LZ101。图 2（ a）显示 LZ 表在室温和那些对 AZ31 张在室温和 200 C 的应力应变关系据悉，应力 - 应变曲线趋于增加锂的含量较低。图（ 2）也显示， LZ91 板材在室温和 AZ31 镁板在 200 C 是彼此接近。 LZ101 板材在室温下具有更延性比 LZ91 和 AZ31 在 200 C 由于锂的成本是非常昂贵，而不是 LZ101 板材 LZ91 板材，可被视为一个合适的 LZ镁合金板材在室温下呈现良好的成形性。出于这个原因，本研
6、究采用 LZ91 板材的笔记本顶盖的空白，并试图探讨在室温成形性 LZ91。以确定是否断裂将发生在有限元分析，为 0.6 毫米厚的 LZ91 板材成形极限图还建立了如图 2（ b）所示。 图 2 镁合金的力学性能 （ a） 镁合金的应力应变关系 ； （ b） LZ91 板材的（ FLD）成形极限图 3。有限元模型 如图 3（ a）所示，使用软件 DELTAMESH，由 CAD 软件， PRO / E 的模具几何构造， 3 被转换成有限元网格。被视为刚体的工具，并采用四节点壳单元建设空白网。从实验中获得的材料特性和成形极限图中使用的有限元模拟。在初始运行中使用的其他模拟参数为：冲压力 5 毫米
7、/秒，压边力 3 千牛，库仑摩擦系数为 0.1。采用有限元软件 PAM_STAMP 进行分析，并在台式电脑上进行模拟。 图 3 有限元模拟 （ a） 有限元网格和（ b）在角落断裂。 首次构建了有限元模型研究的一个铰链的形成过程。由于对称性，只有 一个顶盖的情况下的一半是模拟，如图 3（ a）所示。仿真结果如图 3（ b）所示，表明断裂发生在法兰的角落，最小厚度小于 0.35 毫米。这意味着断裂问题非常严重，是只通过扩大在法兰圆角半径是不能解决的。对有限元模拟进行研究的参数，影响断裂的发生以及避免断裂，提出了几种方法。 4. 多工序冲压工艺设计 为了避免发生断裂，多工序冲压过程是必需的。在当前
8、的工业实践中，形成顶盖的情况下，使用镁合金板材，通常需要至少十步的运作程序。在本研究中，尝试了 减少 运作程 序。对避免断裂，提出了几种方法，断裂问题的一个可行的解决方案是四 个操作冲压工艺。为了限制这个文件的长度，在下面只对两个操作和四个操作冲压工艺进行了描述。 4.1 两步操作冲压工艺 第一是在两个操作冲压工艺侧壁形成如图 4（ a） ，第二是在图 4（ b）提出的铰链法兰成型，铰链法兰的高度为 5 毫米。图 4（ c）所示的厚度分布的有限元模拟得到。变形板材的最小厚度为 0.41 毫米及以上的成形极限图的菌株。这意味着可避免断裂 缺 损。此外，法兰的高度符合要达到的目标。然而，这个过程是产生起皱缺陷的关键，如图 4（ d）所示，法兰上的铰链，导致在随后的修剪操作中出现问题。因此，即使两个操作冲压工艺 解决在角落和底部的铰链法兰断裂问题，更好的形成过程仍有望解决铰链法兰起皱。
