笔记本电脑外壳零件压铸模设计及可行性模拟.doc

毕业设计课题：笔记本电脑外壳零件压铸模设计及可行性模拟摘要 分析了笔记本电脑外壳的压铸工艺及镁合金AZ91D的性能，通过对零件进行详尽的分析和查阅相关技术资料，设计了一套对笔记本外壳零件成型的压铸模具。本文从产品的结构和功能出发，介绍了各压铸工序的模具结构及工作过程，提出了模具设计及制造时应注意的事项。通过对产品进行工艺分析，浇注系统对获得高质量的压铸件起着非常重要的作用。如果采用普通浇口，产生了紊流式填充，铸件中存在较多的气孔和冷隔缺陷，铸件质量较差。优化设计中采用连续的锥形双切向浇注系统和较大的浇口尺寸，使浇注面积增加，浇注速度略微降低。其结果充型过程均匀，最后填充区域位于易放置溢流槽的部位，且铸件气孔等缺陷少，铸件整体质量较高。在优化设计基础上完成了压铸模具各成型部件，包括动、定模套板，动、定模座板，支承板，垫块等及辅助机构的设计，并将模具各部分按实际生产的顺序进行装配，组合成一套完整的三维模具装配图。关键词 笔记本电脑;镁合金;压铸模具；浇注系统Title Laptops shell die-casting mold design Abstract:Analyzed the die-casting process of the laptops shell and performance of magnesium alloy AZ91D , and maked a detailed analysis of parts and consulted relevant technical information, i design a set of parts of the laptops shell molding die-casting mold. From the structure and function of products in this paper, introducing the process of die casting mould structure and the working process, and there are mold design and manufacturing issues should pay attention to.Through the analysis of the technology of products, gating system of access to high-quality die-casting plays an important role. If the ordinary gate, resulting in a turbulence-type filling , the casting of the existence of more pores and cold-lap defects, poor quality of castings. Using the optimized design of continuous conicity tangential gating system and the larger size, make the runner gating area increased ,slightly lower casting speed. As a result, the process of filling evenly, finally filled areas is situated at a place easy to place overflow tank, and less casting defects such as porosity, the higher the overall quality of castings. Based on this optimized runner and gating system,the mould ingredients,including the moving mold cleading, fixed mold cleading,moving mold bed plate,fixed mold bed plate,bolster plate, cushion blocks and the complementary units,are designed. Subsequently, an entire three-dimensional mold assembly diagram is completed in the actual manufacturing order.Keywords: notebook computers; magnesium alloy;die-casting die;gating system.目 录 摘要 Abstract 第1章 引言 1 1.1 背景 1 1.2 笔记本电脑的镁合金机壳 1 1.3 镁合金压铸在国外的发展现状 2 1.3.1 北美的发展 2 1.3.2 欧洲的发展 3 1.3.3 日本及东南亚的发展 4 1.4 镁合金压铸在我国的发展现状 5 1.5 课题研究内容和意义 6第2章 压力铸造 8 2.1 压力铸造技术简介 8 2.2 薄壁铸件及其铸造特点 8 2.3 压铸边界条件 9 2.3.1 速度边界条件 9 2.3.2 传热边界条件 9 2.4 压铸型设计 10 2.5 充型过程的研究 10 2.6 计算机模拟研究 10 2.7 本章小结 10第3章 浇注系统的优化设计 11 3.1 压铸机的选择 11 3.1.1 压铸机的基本参数 11 3.1.2 确定比压 11 3.1.3 确定压铸机型号 12 3.1.4 压铸机性能指标校核 12 3.1.4.1 最大金属浇注量校核 12 3.1.4.2 压铸机最大投影面积校核 12 3.1.4.3 压铸机锁模力的校核 12 3.2 充型时间的确定 13 3.3 分型面的确定 14 3.4 浇注系统设计方案 14 3.4.1 锥形双切向浇口形式设计 14 3.4.1.1 内浇口截面积的确定 15 3.4.1.2 锥形双切向浇道的设计 15 3.4.2 镁合金材料库的建立 15 3.4.3 锥形双切向浇口形式的分析16 3.5 本章小结 17第4章 溢流系统的设计 18 4.1 溢流槽的结构形式 18 4.2 溢流系统方案的分析 18 4.3 本章小结 19第5章 模架及成型零件的设计 20 5.1 模架的基本形式及设计要点 20 5.2 定模座板的设计 20 5.3 动模座板的设计 21 5.4 定模镶块和动模镶块的设计 21 5.5 圆型芯的设计 22 5.6 套板的设计 22 5.7 支撑板的设计 23 5.7.1 选择支撑板厚度的原则 23 5.7.2 支撑板厚度的计算 23 5.8 导柱和导套的设计 24 5.9 本章小结 24 第6章 辅助机构的设计 26 6.1 推出机构的设计 26 6.2 推出机构的组成及分类 26 6.3 推出距离的确定 26 6.3.1 推板的设计 27 6.3.1.1 推板的厚度计算 27 6.3.1.2 推出部位的选择 27 6.3.1.3 推板的尺寸 27 6.3.2 推杆的设计 28 6.3.3 推板导柱与导套的设计 29 6.4 复位机构的设计 29 6.5 限位钉的设计 30 6.6 压铸模具的校核 30 6.6.1 模具厚度校核 30 6.6.2 动模座板行程核算 31 6.7 压铸模具的装配 31 6.8 本章小结 32结论 33致谢 35参考文献 36第1章 引言11 背景能源、环境和安全是当今世界极为关注的三大问题：资源消耗少、环境污染轻、技术含量高是制造业发展的三大目标。因此，高性能轻质材料的不断开发和应用越来越引起各行业的关注。以质轻和可回收利用为应用特点的镁合金结构材料的开发和应用已经得到越来越多的研究和关注，镁合金的使用量也呈现出逐年增加的趋势。目前，笔记本外壳体零件一般用塑料生产。伴随着世界对能源和环保日益关注，同时为了满足电子数码产品抗干扰及屏蔽等的需要，很多笔记本生产商正准备用镁合金代替塑料来生产笔记本外壳体零件。镁合金是一种能够满足各种行业需求、发展前景极为可观的轻质合金材料。镁合金作为一种新型金属材料，已被广泛应用于汽车、计算机、通讯及航空航天等众多领域，许多国家将之视为二十一世纪的重要战略物资，提出了若干重大的研究与开发计划。近年来，镁合金及其成形技术的研究应用已取得重要进展，镁合金的材料质量不断提高而生产成本得以下降。镁合金熔液保护技术更加成熟，高纯镁合金材料耐蚀性的大幅提高以及人们对能源和环境保护的高度重视，镁合金已经具备了铝等其他轻合金材料无可比拟的巨大优势。12 笔记本电脑的镁合金机壳笔记本电脑使用镁合金作为机壳几乎是基于镁合金的全部优点：防震性能提高了电脑部件的可靠运行；抗电磁波干扰和电磁屏蔽性能保证了电脑的信息安全；尤其是优良的热传导性，大大地改善了电脑的散热问题。镁合金机壳的综合性能显著的高于塑料机壳，因此近几年镁合金笔记本电脑机壳得到飞速发展。如表1.1所示，镁合金应用在NB机壳的比例由1996年的1.3%，增加到2000年的14.5%。但根据台湾厂商所估计的应用比例其实已到达30%。在2001年全球NB总预估产量2000万台中，600万台NB将采用镁合金机壳。1998年以后日本所有的笔记本电脑厂商均推出以镁合金外壳的机型，目前38cm以下的机种已全面使用镁合金作为外壳。中国的联想、华硕等笔记本电脑1999年也部分采用了镁合金外壳。中国台湾是全球镁合金机壳生产基地，约50%60%的镁合金机壳是由台湾产业所生产，台湾镁合金产业2000年合计360万片的总产量，将足够供应全球600万台镁合金NB约60%的需求。 表1-1：全球笔记本机壳使用情况 时间 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 塑料壳/t 15286 17951 20245 21813 21237 镁合金壳/t 199 462 1245 2488 3610 合计/t 15485