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1、学 号：201003040205HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书GRADUATE DESIGN设计题目：镁合金笔记本电脑外壳冲压模具设计学生姓名： 专业班级：10机设4 班学 院：机械工程学院指导教师： 副教授2014年6月3日摘 要摘 要本次设计通过分析笔记本电脑外壳的冲压工艺过程以及对镁合金的材料性能，设计出一套笔记本电脑外壳的冲压模具。镁合金是迄今在工程应用中最轻的结构材料，同时镁合金还具有高比强度和比刚度、尺寸稳定性好以及具有环保性等优点，具有很大的市场优势和广阔的发展前景。但是由于镁合金常温下不能拉深，通过查阅资料，可以通过同时加热模具和零件解决这个问题。
2、用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。在冲压工艺过程设计中，从产品的结果和功能出发介绍了本次设计所需要的各个工序。由于对笔记本电脑外壳经行了一定的简化，所以拉深工序成为本次设计的重点。本次设计以拉深模具的设计例，对冲压模具的设计过程进行了介绍。关键词 笔记本电脑外壳；镁合金；冲压；拉深模具-35
3、-AbstractAbstractThis design through the analysis of the stamping process of laptop shell process and material properties of magnesium alloy, design a set of laptop shell stamping die. Stamping press and die by the sheet, strip, pipe and profiles such as force, to produce plastic deformation or sepa
4、ration, thus obtaining the desired shape and size (Stamping) forming process. Compared to stamping parts and castings, forgings, has the characteristics of light, thin, uniform, strong. Stamping can be prepared by other methods difficult to produce with a reinforcing rib, rib, the ups and downs or f
5、olded, to enhance its rigidity. Magnesium alloys are the lightest structural material in engineering application, and magnesium alloy has high specific strength and specific stiffness, good dimensional stability, and has the advantages of environmental protection, has a large market advantages and b
6、road prospects for development. But because of magnesium alloy under the normal temperature cant deep drawing, through access to information, can solve this problem by heating mould and parts at the same time.With mold manufacturing parts for its high efficiency, products of good quality and low mat
7、erial consumption, low production cost and widely used in manufacturing. In the process of stamping process design, from product according to the results and the function of this design introduces the need of all processes. Due to laptop shell by the line must be simplified, so the deep drawing proc
8、ess become the focus of this design. In deep drawing mould design example, the design of the stamping die design process are introduced.Keywords Laptop shell; magnesium alloy; stamping; Drawing dies目 录目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 选题背景11.1.1 镁合金的特点及国内外研究现状11.1.2 模具概述21.1.3 冲压工艺的分类及特点41.2 设计研究方案61.3 本次
9、设计主要内容6第2章 镁合金的研究现状72.1 AZ31镁合金中合金元素的作用72.1.1 Al元素的影响72.1.2 Zn元素的影响82.1.3 其他元素的影响82.2 AZ31 镁合金的组织及性能82.3 AZ31镁合金塑性加工技术82.3.1挤压技术92.3.2 锻造技术92.3.3 轧制技术92.3.4 超塑性成形技术92.4 结论10第3章 冲压工件的工艺分析113.1零件图113.2 结构工艺性分析113.3 毛坯尺寸的确定123.3.1 修边余量的确定133.3.2毛坯尺寸的计算133.4 冲裁件的排样143.4.1 排样方式143.4.2 材料的利用率15第4章 工艺方案的确定
10、164.1 基本工艺方案的确定164.2 不同工艺方案的比较164.3 冲压工艺过程卡片16第5章 冲裁工序195.1 落料工艺力计算195.2 冲孔工艺力计算195.2 模具压力中心计算205.3 冲裁间隙的确定215.3.1 冲裁间隙的影响215.3.2 冲裁间隙的确定235.4 冲裁模刃口尺寸的确定235.4.1 刃口尺寸确定的原则235.4.2 刃口尺寸的计算24第6章 拉深工序及拉深模具的设计266.1 拉深次数的确定266.2 拉深工艺力的计算266.2.1 拉深力的计算266.2.2 压边力的计算266.2.3拉深总工艺力266.3模具的总体设计276.4凸模和凹模工作部分的设计
11、286.4.1 凸模和凹模的间隙286.4.2 凸模和凹模的工作部分尺寸286.4.3 凸模和凹模的工作尺寸部分圆角半径296.5模具其他主要零件的设计及选用296.5.1定位板的设计296.5.2 弹性压边圈的设计296.5.3 拉深筋的设计306.5.4 上下模座、导柱导套的设计30结 论31参考文献32谢 辞34附 录35 第1章 绪论第1章 绪论1.1 选题背景1.1.1 镁合金的特点及国内外研究现状镁合金密度较轻，是实际应用中最轻的金属结构材料。其具有导电性、导热性、电磁屏蔽性，同时性能良好，比强度和比刚度高，减震性好，切削加工和尺寸稳定性夹，易回收，有利于环保等优点，被誉为21世纪
12、的绿色工程材料。在航空、汽车、电子等领域获得了越来越广泛的应用，并表现出强劲的发展势头。镁合金常用的成形方法有压铸、半固态铸造、挤压铸造、挤压和轧制等, 其中镁合金产品的80% 是通过铸造方法获得。室温下，镁合金的塑性较差，变形困难，且易出现变形缺陷，这是由镁合金自身性质决定的，也是制约变形镁合金加工成形的重要原因。据有关文献报道，温度对镁合金的塑性影响很大，温度愈高，塑性愈好，变形抗力愈低，易于成形加工。镁合金的冲压形是一种技术难度较大的生产工艺，在冲压成形工艺中，拉深成形最为复杂，难度也较大。由于镁合金晶体结构是密排六方，滑移系少，常温下塑性较差，一般都必须在150以上进行拉深成形。根据小
13、坂田等人的研究结果，镁合金板材在250左右拉深时其拉深比超过铝合金和低碳钢板的常温拉深成形极限，在175时镁合金板杯形件拉深的拉深比可达2.0，而在225时可达3.0，超过了钢板、铝板在室温下的拉深比(分别为2.2和2.6)。在该温度下镁合金拉深成形性能与钢板、铝板在室温下的拉深性能相近。但以其生产效率高、可直接使用高密度的轧制板料而具有很大的市场优势和广阔的发展前景。近年来，镁合金的开发和应用已经受到世界各国的重视，尤其西方发达国家十分重视变形镁合金的研究与开发，变形镁合金材料已开始向系列化发展，产品应用领域不断扩展。其中美国的变形镁合金材料体系较为完备，合金系列有Mg-Al、Mg-Zn、M
14、g-RE、Mg-Li、Mg-Th等，可以加工成板、棒、型材和锻件，并且开发出了快速凝固高性能变形镁合金非晶态镁合金及镁基复合材料等。美国与世界上最大的镁生产企业挪威Novsk Hydro公司签订了长期的合作关系。日本也开始着重研究镁的新合金、新工艺、开发超强高变形镁合金材料和可冷压加工的镁合金板材。英国开发出了Mg-Al-B挤压镁合金用于Magnox核反应堆燃料罐。以色列最近研制出了用在航天飞行器上、兼具优良力学性能和耐蚀性能的变形镁合金。我国变形镁合金材料的研制与开发仍处于起步阶段，缺少高性能镁合金板、棒和型材，国防军工、航天航空用高性能镁合金材料仍依靠进口，民用产品尚未进行大力开发，因此，
15、研究和开发性能优良、规格多样的变形镁合金材料显得十分重要。1.1.2 模具概述模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的
