镁合金手机外壳的冲压工艺理论与实践

1、镁合金手机外壳的冲压工艺理论与实践 慧聪网   2006年1月6日11时18分      网友评论 0 条  进入论坛4.4 拉深生产实验       AZ31B镁合金板材的拉深生产是冲压生产镁合金手机外壳的关键工序，技术难度很高，主要工艺参数有拉深力、拉深速度、坯料温度、模具预热温度、润滑方式、模具圆角、模具间隙、压边力等,这些因素对坯料的拉深成形均有不同程度的影响。 拉深速度    

2、   镁合金AZ31B板材在热态下具有较好的塑性,甚至在一些不利于其它材料成形的应力、应变状态下也可以变形,但变形速度不易过大。这是因为随着变形速度的增加,镁合金的流动应力会随之增大,而材料的断裂抗力受变形速度的影响很小,这使得板料较早到达断裂阶段，从而产生拉裂缺陷4。因此在拉深时应采用慢速拉深工艺，同时还可以采取修整拉深间隙和凹模圆角的大小等措施来改善材料的受力状态,使之能在较高的变形速度下拉深出合格的产品6。对于0.6mm 厚的ZA31B薄板料，滑块每分钟行程数为65次时是比较合适的。 4.4.2坯料温度     

3、60; 虽然温度对变形镁合金的塑性影响很大，温度愈高，塑性愈好，变形抗力愈低，愈易于拉深成形，但不宜过高。当镁合金温度高于400时,由于晶粒长大反而使其塑性降低,不利于板材的拉深成形，同时还容易产生氧化腐蚀,因而坯料的温度范围应选定在室温至400这个区间。拉深生产实验时经反复比较得知，坯料温度在360390时为最佳。 4.4.3模具温度       由于镁合金具有良好的导热性,与冷模具接触时,坯料温度会迅速降低,加上镁合金的变形温度范围比较狭窄,因而极易产生拉深缺陷,不利于拉深成形的进行,所以必须对模具进行预热。我们在设计拉深模具时采

4、用电热管环绕模具进行加热，并配以温度控制系统以保证拉深模具的温度恒定。拉深生产实验时，当凸模温度在120150、凹模温度在350380时，拉深成形的效果很好，拉深制件如图6所示。 图6 拉深制件 图7 拉裂缺陷件 润滑剂       镁合金的划伤程度随温度的增加而增加, 在镁合金的热成形中润滑剂的选用比在冷成形中更为重要。拉深生产实验时采用二硫化钼试剂做润滑剂，有效地减小了坯料与压边圈及拉深凹模之间的摩擦,增强了金属的流动性,防止粘模,并保证良好的零件外观质量。5 分析与讨论     

5、  在镁合金手机外壳的冲压成形过程中，主要的失效形式是拉深成形时危险端面处的破裂。虽然有拉深力、压边力、模具园角、拉深间隙、拉深速度、模具温度、坯料温度等许多影响因素，且各个因素之间还相互作用，但从实际的拉深成形实验过程看，温度是最关键的影响因素。在慢拉深时，只有保证坯料和拉深模具合适的温度，才能用0.6 mm厚的ZA31B板料拉深成形出完好的手机外壳。目前，我们通过反复实验已初步掌握了拉深速度、坯料温度、模具温度等主要因素对镁合金拉深成形的影响规律。       当模具温度低于200时或坯料温度低于150时，基本上无法进行

6、拉深生产，拉深件全部在危险端面处发生断裂现象；当坯料温度大于250，凹模温度在250300时，情况有所好转，但仍有拉裂现象（如图7所示）；当坯料温度在360390，凸模温度在120150、凹模温度在350380时，拉深效果达到最佳，拉深制件如图6所示。 6 结论      （1）镁合金有其独特的性能，在进行冲压模具设计时要注意其塑性差的特点，选取合适的模具参数。      （2）在镁合金拉深成形时，通过对坯料温度、模具温度等主要影响因素的控制，可有效地解决镁合金拉深生产过程中的拉裂缺陷。 (3) 在曲柄压

7、力机上能成功地用0.6mm厚的ZA31B板料冲压生产出手机外壳。 参考文献 1 王渠东，丁文江.镁合金及其成形技术的国内外动态与发展.世界科技研究与发展，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,张凯锋,吴德忠.AZ31 镁合金非等温拉深性能的研究.材料科学与工艺，2004，（1）：8790 5 阎其风.模具设计与制造.北京