鎂合金手機外殼的沖壓工藝理論與實踐

1、鎂合金手機外殼的沖壓工藝理論與實踐 慧聰網(wǎng)   2006年1月6日11時18分      網(wǎng)友評論 0 條  進入論壇4.4 拉深生產(chǎn)實驗       AZ31B鎂合金板材的拉深生產(chǎn)是沖壓生產(chǎn)鎂合金手機外殼的關(guān)鍵工序，技術(shù)難度很高，主要工藝參數(shù)有拉深力、拉深速度、坯料溫度、模具預(yù)熱溫度、潤滑方式、模具圓角、模具間隙、壓邊力等,這些因素對坯料的拉深成形均有不同程度的影響。 4.4.1拉深速度   &

2、#160;   鎂合金AZ31B板材在熱態(tài)下具有較好的塑性,甚至在一些不利于其它材料成形的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)下也可以變形,但變形速度不易過大。這是因為隨著變形速度的增加,鎂合金的流動應(yīng)力會隨之增大,而材料的斷裂抗力受變形速度的影響很小,這使得板料較早到達斷裂階段，從而產(chǎn)生拉裂缺陷4。因此在拉深時應(yīng)采用慢速拉深工藝，同時還可以采取修整拉深間隙和凹模圓角的大小等措施來改善材料的受力狀態(tài),使之能在較高的變形速度下拉深出合格的產(chǎn)品6。對于0.6mm 厚的ZA31B薄板料，滑塊每分鐘行程數(shù)為65次時是比較合適的。 4.4.2坯料溫度    

3、0;  雖然溫度對變形鎂合金的塑性影響很大，溫度愈高，塑性愈好，變形抗力愈低，愈易于拉深成形，但不宜過高。當鎂合金溫度高于400時,由于晶粒長大反而使其塑性降低,不利于板材的拉深成形，同時還容易產(chǎn)生氧化腐蝕,因而坯料的溫度范圍應(yīng)選定在室溫至400這個區(qū)間。拉深生產(chǎn)實驗時經(jīng)反復(fù)比較得知，坯料溫度在360390時為最佳。 4.4.3模具溫度       由于鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性,與冷模具接觸時,坯料溫度會迅速降低,加上鎂合金的變形溫度范圍比較狹窄,因而極易產(chǎn)生拉深缺陷,不利于拉深成形的進行,所以必須對模具進行預(yù)熱。我們在設(shè)計拉

4、深模具時采用電熱管環(huán)繞模具進行加熱，并配以溫度控制系統(tǒng)以保證拉深模具的溫度恒定。拉深生產(chǎn)實驗時，當凸模溫度在120150、凹模溫度在350380時，拉深成形的效果很好，拉深制件如圖6所示。 圖6 拉深制件 圖7 拉裂缺陷件4.4.4 潤滑劑       鎂合金的劃傷程度隨溫度的增加而增加, 在鎂合金的熱成形中潤滑劑的選用比在冷成形中更為重要。拉深生產(chǎn)實驗時采用二硫化鉬試劑做潤滑劑，有效地減小了坯料與壓邊圈及拉深凹模之間的摩擦,增強了金屬的流動性,防止粘模,并保證良好的零件外觀質(zhì)量。5 分析與討論   &#

5、160;   在鎂合金手機外殼的沖壓成形過程中，主要的失效形式是拉深成形時危險端面處的破裂。雖然有拉深力、壓邊力、模具園角、拉深間隙、拉深速度、模具溫度、坯料溫度等許多影響因素，且各個因素之間還相互作用，但從實際的拉深成形實驗過程看，溫度是最關(guān)鍵的影響因素。在慢拉深時，只有保證坯料和拉深模具合適的溫度，才能用0.6 mm厚的ZA31B板料拉深成形出完好的手機外殼。目前，我們通過反復(fù)實驗已初步掌握了拉深速度、坯料溫度、模具溫度等主要因素對鎂合金拉深成形的影響規(guī)律。       當模具溫度低于200時或坯料溫度低于15

6、0時，基本上無法進行拉深生產(chǎn)，拉深件全部在危險端面處發(fā)生斷裂現(xiàn)象；當坯料溫度大于250，凹模溫度在250300時，情況有所好轉(zhuǎn)，但仍有拉裂現(xiàn)象（如圖7所示）；當坯料溫度在360390，凸模溫度在120150、凹模溫度在350380時，拉深效果達到最佳，拉深制件如圖6所示。 6 結(jié)論      （1）鎂合金有其獨特的性能，在進行沖壓模具設(shè)計時要注意其塑性差的特點，選取合適的模具參數(shù)。      （2）在鎂合金拉深成形時，通過對坯料溫度、模具溫度等主要影響因素的控制，可有效地解決鎂合金拉深生產(chǎn)過程中的拉裂缺陷

7、。 (3) 在曲柄壓力機上能成功地用0.6mm厚的ZA31B板料沖壓生產(chǎn)出手機外殼。 參考文獻 1 王渠東，丁文江.鎂合金及其成形技術(shù)的國內(nèi)外動態(tài)與發(fā)展.世界科技研究與發(fā)展，2004，（6）：3945 2 H.Friedrich,S.Schumann,Research for a “new age of magnesium” in automotive industry. Journal of Materials Processing Technology 117 (2001) :276281. 3 E. Doege, K. Droder, Sheet metal forming of magnesium wrought alloys-formability and process technology, Journal of Materials Processing Technology 115 (2001): 1419. 4 尹德良,張凱鋒,吳德忠.AZ31 鎂合金非等溫拉深性能的研究.材料科學(xué)與工藝，2004，（1）：8790 5 閻其風(fēng).模具設(shè)計與制造.北