镁合金超薄Notebook外壳压铸成型质量控制技术研究

论文摘要

随着移动处理技术的发展和无线网络的日益普及,笔记本电脑的个人消费取得了前所未有的发展,成为了现代人办公、休闲、娱乐的主要工具。其便携性、轻薄化、抗冲击、散热性等性能得到人们越来越多的重视,而传统的塑料外壳已无法满足消费者的这些需求,人们把目光投向了镁合金。镁合金是最轻的工程金属材料之一,具有很好的比强度、比刚度,特别适合制造要求重量轻、强度高、减震降噪的工程结构部件和要求一定强度的壳类零件。镁合金低熔点、低比热及充型速度快等优点极其适合于用现代压铸技术进行成形加工,其压铸件壁厚可达0.6mm～1.5mm,且强度远远高于同类厚度的塑胶产品。特别是最近几年,采用镁合金外壳或内部结构件的笔记本电脑占了整个笔记本行业的60%以上。需要说明的是,尽管电子信息产业镁合金的消耗量急剧增加,但镁合金产品的价格远高于同等尺寸的塑胶产品,生产工艺也较塑胶复杂。特别对厚度在0.8mm以下的镁合金薄件产品来说,现有的压铸成型工艺无法保证较高的成品生产良率,在很大程度上制约了超薄件Notebook外壳的大量生产。在同等尺寸及相同的结构下,产品越薄、压铸生产的良率越低。成品易出现充填不良、缩陷、弹性变形、裂纹等品质问题。当镁合金Notebook外壳的产品厚度在0.50mm左右时,它的重量仅为100多克,组装后整台机器的重量不超过500克,具有极大的市场应用价值。但是,由于此种产品压铸成型的技术难点,在业界的开发应用仍处在起步阶段,相关的理论研究和开发、生产经验都极为匮乏。本文正是针对镁合金超薄压铸件的压铸生产技术难点进行分析研究。首先介绍了Notebook外壳压铸成型的基本原理和常见压铸件缺陷的产生原因、对策分析;接着借助Magma软件对0.5mm厚度的超薄Notebook外壳的压铸成型过程进行了仿真,深入分析了其在压铸成型过程中易出现的问题和需解决的关键技术难点;再用理论分析与试验验证相结合的方法,论证了镁合金超薄压铸件弹性变形的控制,镁合金压铸模具温度的控制及镁合金压铸工艺参数对压铸成型质量的影响控制。优化了0.50mm超薄Notebook外壳的产品、模具结构设计和压铸工艺参数,使此产品最终达到大量生产并交货客户,为企业创造了巨大的经济价值,提升了企业在行业中的竞争地位。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 镁合金Notebook 外壳压铸成型研究现状
• 1.2.1 国外镁合金Notebook 外壳成型研究现状
• 1.2.2 国内镁合金Notebook 外壳成型研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 基于数值模拟的镁合金超薄Notebook 外壳压铸成型过程及缺陷分析
• 2.1 镁合金Notebook 外壳压铸技术介绍
• 2.2 镁合金 Notebook 外壳功能要求及其常用材料特性分析
• 2.3 镁合金超薄Notebook 外壳压铸缺陷类型及原因分析
• 2.3.1 充填不良
• 2.3.2 缩陷
• 2.3.3 变形
• 2.3.4 裂纹
• 2.3.5 冷接纹
• 2.4 镁合金超薄 Notebook 外壳压铸成型模流分析
• 2.5 小结
• 第三章 镁合金超薄Notebook 外壳压铸件变形分析及控制
• 3.1 镁合金Notebook 外壳产品基本设计方案
• 3.2 镁合金超薄 Notebook 外壳压铸变形控制方法
• 3.2.1 压铸件弹性变形仿真分析
• 3.2.2 产品局部加肉防弹性变形技术
• 3.3 镁合金超薄Notebook 外壳压铸件弹性变形实验分析
• 3.4 小结
• 第四章 镁合金超薄Notebook 压铸成型模具温度控制
• 4.1 镁合金超薄件模具设计基本方法
• 4.1.1 压铸模具结构设计
• 4.1.2 压铸模具方案设计
• 4.2 模具温度控制技术
• 4.3 模具温度提升技术试验结果及评价
• 4.4 小结
• 第五章 镁合金超薄Notebook 外壳压铸成型工艺
• 5.1 镁合金压铸的特性
• 5.2 镁合金压铸工艺参数对压铸成型质量的影响分析
• 5.2.1 压力影响
• 5.2.2 速度影响
• 5.2.3 时间影响
• 5.2.4 温度影响
• 5.3 压铸工艺参数正交试验结果及评价
• 5.3.1 试验过程
• 5.3.2 试验结果与分析
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文