1筆記本外殼壓鑄模具的設計

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來壓緊整個鎂合金板料，可以通過調(diào)節(jié)置于壓邊圈與凹模之間間隙板的厚度D來有效地控制壓鑄過程中的壓邊力，而壓邊圈與凹模則利用底缸的油壓來頂緊不至于松弛。實驗過程中可以通過調(diào)整上缸與下缸的油壓來獲得不同的壓鑄速度和壓邊力。基于CAD智能技術系統(tǒng)所涉及的這一套模具，可以智能化、人性化的控制整個模具實驗過程，保證了模具設計的精度和質(zhì)量，可以大大節(jié)約生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。

2對壓鑄件模具設計的檢測分析

2.1拉伸性能檢測

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

2.2壓鑄件硬度的檢測

硬度的檢測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導致外殼表面質(zhì)量的優(yōu)劣。采用MH-6L型維式硬度計測量壓鑄件表面的顯微硬度，在1個樣品上選取N個點求其平均值，得到變化的直方圖如圖5。沿著筆記本外殼的長度方向測量了14組數(shù)據(jù)，硬度大致分布在44~49HR范圍。可見硬度值分布的比較均勻，說明筆記本外殼壓鑄成形后的制品具有良好的表面質(zhì)量，對后期的模具設計具有一定的質(zhì)量保證。

2.3基于CAD技術的有限元分析

對壓鑄成形后的筆記本外殼壓鑄件進行了有限元模擬。通過對筆記本外殼3D建模以及有限元分析，實驗結果表明，斷裂發(fā)生在外殼圓角的法蘭處，最小厚度小于0.35mm，這意味著斷裂問題非常嚴重，不僅只是通過擴大圓角的法蘭半徑的方法去解決。這種有限元模擬對法蘭斷裂的問題進行了仿真研究并得到了良好的效果。然而一些學者已經(jīng)提出了避免斷裂的方法為解決壓鑄缺陷提供了基礎。

3壓鑄模具設計總結構圖

對以上CAD技術系統(tǒng)的結構分析，能夠有效地指導筆記本外殼壓鑄件模具的設計總體結構圖，設計結果如圖7。通過圖7中的模具可以很好地解決壓鑄件模具尺寸的穩(wěn)定性，一次合格率可以達到93%以上，提高了實際批量生產(chǎn)的效率。

4結束語

在筆記本外殼壓鑄件的模具設計過程中，應用CAD技術系統(tǒng)對壓鑄件進行了流動模擬分析，在模具制造及試模之前，通過CAD技術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原因，從而能夠為模具結構設計的優(yōu)化以及壓鑄成形工藝方案的確定提供有效的指導作用。

作者：顧海 單位：紫瑯職業(yè)技術學院機電工程系