AZ31B镁合金手机外壳拉深模具设计
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ｄ暾大
图１镁合金手机外壳零件图
要措施之一。在镁合金板料的制备过程中，应采用交 叉轧制的方法㈨来改善其各向异性，加强材料内部组 织的均匀性和等轴化作用，从而改善其拉深性能，为 均匀的拉深变形提供良好的内部组织条件‘３１。在退
制造技术／工艺装备
现代制造工程２０１０年第３期
中图分类号：ＴＧ７６文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１＿３１３３（２０１０）０３—００９４珈３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＡＺ３１ Ｂ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａＵｏｙ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｓｈｅｌｌ ｄｒａｗｉｎｇ ｄｉｅ
ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｆｅｎｇ，ⅡＡＮＧ Ｍｅｎｇ （Ｄｅｐａｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎ舀ｎｅｅｄｎｇ，Ｎａｎｙａｎｇ
２拉深次数的确定
ＡＺ３１Ｂ镁合金手机外壳属于盒形件，盒形件是按
相对高度肜Ｂ的大小进行分类＂Ｊ，计算过程如下。 相对高度：肜曰＝６／４２一Ｏ．１４
相对转角半径：ｒ／Ｂ＝８／４２—０．１９
万万芒‰￣０．０１ 相对厚度：ｔ／玩２万≯汀万毛Ｆ而万２
２素２了嘉２乃靠４ 转角总拉深系数．ｍｃ
Ｏ．８２
式中：日为手机外壳的总高度（含修边余量ｌｍｍ）；Ｂ 为手机外壳的短边宽度；ｒ为手机外壳的转角半径；￡ 为手机外壳的壁厚；瓯为手机外壳的拉深坯料宽度； ｈ为手机外壳的底部圆角半径。
第八届全国钛及钛合金学术交流会文集，１９９３：２２４
—２２９．
［３］ 张青来，卢晨，丁文江．镁合金盒形件温拉深起皱原因 分析及措施［Ｊ］．金属成形工艺，２００４（１）：ｌ一３，１０．
［４］ 刘饶川，汪凌云，辜蕾钢，等．ＡＺ３ｌＢ镁合金板材退 火工艺及晶粒尺寸模型的研究［Ｊ］．轻合金加工技 术，２００４（１１）：２２—２５．
［７］ ＡｓＭ．ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｈ蚰ｄｂ００ｋ－Ｍａ印ｅ８ｉ姗蚰ｄ Ｍａ印∞ｉｕｍ
Ａｕｏｙｓ［Ｍ］．Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｐａｒｋ，０ｈｉｏ：ＡＳＭ Ｉｌｌｔｅｍａｔｉｏｎａｌ．
１９９１９．
［８］ 尹德良，张凯锋，吴德忠．Ａｚ３１镁合金非等温拉深性 能的研究［Ｊ］．材料科学与工艺，２００４（１）：８７—９０．
在拉深成形过程中，板料的各向异性对拉深性能 的影响很大，控制板料的组织是提高其综合性能的重
９４ 万方数据
１
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由于相对高度∥Ｂ＜Ｏ．５，因此在进行拉深模具
设计时可按低盒形件处理。 由相对转角半径为０．１９和相对厚度为０．Ｏｌ查相
关冲压设计资料，可得转角的第一次极限拉深系数 ｍ。＝０．４４。由于ｍ。＞ｍ。，因此可一次拉深成形。
３拉深模具设计
３．１拉深模具结构设计 拉深模具的结构示意图如图２所示。在模具结构
中采用带限位装置（限位高度Ｓ＝０．６ｍｍ）的橡胶式弹 性压边装置，在厚度方向上给凸缘变形区（主变形区） 施加轴向压应力盯：，以防止拉深过程中制件起皱；采 用橡胶式弹顶机构以保证拉深时底面的平整和拉深 后制件不滞留在凹模型腔内；采用２２０Ｖ电热管环绕 模具进行加热，并配以温度控制系统，以保证在拉深 生产时拉深模具的温度恒定，给拉深模具提供合适的 温度梯度。
４模具及板材的温度
Ａ２３１Ｂ镁合金是密排六方晶体结构，在室温下只 有基面会产生滑移，其塑性变形能力很差，且易出现 变形缺陷，因此在室温下基本无法进行拉深生产。由 Ａｚ３１Ｂ镁合金在不同温度下的单向拉深特征旧１可知， 随着温度的升高，ＡＺ３１Ｂ镁合金的非基面滑移系被激 活，在２００℃以上时第一类角锥面会产生滑移，在 ２２５℃以上时第二类角锥面也可能产生滑移，其塑性 变形能力会显著增强＂Ｊ，拉深性能明显改善。但板材 的温度也不宜过高，因为在温度升高的同时，Ａｚ３１Ｂ 镁合金的抗拉强度明显降低旧Ｊ，当板料温度高于 ４００℃时，将导致凹模入口处板料的抗拉强度严重下 降，同时还会使其晶粒长大，并伴有氧化腐蚀现象，使 板材的塑性降低，不利于拉深成形。
2.易孟阳 轧制工艺对TA1薄板深冲性能的影响 1993
3.张青来.卢晨.丁文江 镁合金盒形件温拉深起皱原因分析及措施[期刊论文]-金属成形工艺 2004(1) 4.刘饶川.汪凌云.辜蕾钢.黄光胜 AZ31B镁合金板材退火工艺及晶粒尺寸模型的研究[期刊论文]-轻合金加工技术
2004(2) 5.阎其风 模具设计与制造 1998 6.DOEGE E.DRODER K Sheet metal forming of magnesium wrought alloys-formability and process Technology 2001(115) 7.ASM Speciality Handbook-Magnesium and Magnesium Alloys 1999
现代制造工程２０１０年第３期
制造技术／工艺装备
ＡＺ３１ Ｂ镁合金手机外壳拉深模具设计
张洪峰，姜萌 （南阳理工学院机电工程系，南阳４７３００４）
摘要：以ＡＺ３ｌＢ镁合金手机外壳的拉深模具设计和实际生产为例，对Ａｚ３ｌＢ镁合金的托深成形过程进行研究。实际生 产表明，选取合适的模具结构和参数可以改善Ａｚ３ｌＢ镁合金板材的拉深成形性能；在拉深成形时，通过对坯料温度和模 具温度等主要影响因素的控制，可有效地消除ＡＺ３ｌＢ镁合金在拉深过程中的拉裂缺陷。 关键词：ＡＺ３ｌＢ镁合金；手机外壳；拉深
２００４．
［２］ 李维特，黄保海，毕仲波．热应力理论分析及应用
万方数据
作者简介：张洪峰。教授，主要从事材料成形及模具设计方面的研 究。
Ｅ．ｍａｉｌ：ｚ｝ｌ脚１０３３＠１６３．咖
收稿wk.baidu.com期：２００９旬６旬１
［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００４． ［３］ 王亚峰，宋晓辉．新型传感器技术及应用［Ｍ］．北京：
火处理时，还要严格控制退火温度和保温时间，以得 到细小、均匀的组织，从而进一步提高Ａｚ３１Ｂ镁合金 板料的拉深性能Ｍ Ｊ。
拉深成形所使用的Ａｚ３１Ｂ镁合金板材的厚度为 ０．６ｍｍ，其化学成分如表ｌ所示。
表ｌ ＡＺ３１Ｂ镁合金的化学成分
％
灿Ｍｎ ｚｎ熹聂聂数袅专塞茎乒№ ２蠹ｏｊ公ｏｊ：ｏ．呲ｌ００．ｏｌ㈣１０．００５ ０．３０余量
ｔｅｍｐｅｒ砒ｕｒｅ ｉｎ山ｅ ｃ０Ⅲｓｅ ｏｆ ｈｙｄＩ．０－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｅｐ ｄｒａｗｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡＺ３ ｌ Ｂ ｍａ印ｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ；ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｐｈ∞ｅ ｓｈｅｕ；ｄｒａ而ｎｇ
镁合金是实际应用中比重最小的金属材料，在汽 车工业、电子通讯和航空航天等领域正得到日益广泛 的应用‘１Ｉ。镁合金手机外壳以比重小和电磁屏蔽能 力强等显著优势，在未来手机外壳市场中占据的份额 将越来越大。
［５］ 阎其风．模具设计与制造［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，１９９８．
［６］ ｍｇ－ ＤＯＥＧＥ Ｅ，ＤＲＯＤＥＲ Ｋ．ｓｈｅｅｔ ｍｅｔａｌ ｆｏｎＩｌｉｎｇ ｏｆ
ｎｅｓｉｕｍ啪ｕｇｈｔ ａＵｏｙｓ－ｆ０肿ａｂｉＩｉｔｙ ａｎｄ ｐｍｃ∞８ Ｔｅｃｈ－
∞ｌｏ舒［Ｊ］．Ｊ伽ｍａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ ＰＤｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃ｝ｌＩｌｏｌｏｇｙ， ２００ｌ（１１５）：１４—１９．
图４拉深制件
５ 结语 １）在设计拉深模具时，选取合适的模具结构和参
（上接第６９页） ４结语
本文通过一种间接测量的方法测出了热套连接 过程中轴套表面的热应力。试验结果证明，这种方法 是有效可行的，能够为热套连接的进一步研究提供有 意义的试验数据参考。
参考文献： ［１］ 徐兵．机械装配技术［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，
Ａｚ３１ Ｂ镁合金具有良好的导热性，与冷模具接触
９５
现代制造工程２０１０年第３期
制造技术／工艺装备
时板料温度会迅速降低，极易产生拉深缺陷，所以在 普通机械式锻压机床上进行拉深生产时必须对拉深 模具进行加热。实际生产表明，当坯料温度低于 １５０℃或凹模温度低于２００ｃ｜Ｃ时，基本上无法进行拉深 生产，拉深件几乎都在危险端面处发生拉裂现象，如 图３所示；当坯料温度大于２００ｃｃ、凹模温度在２５０～ ２９０℃时，情况有所好转，但仍有拉裂现象发生；当坯 料温度在２６０～２９０℃、凸模温度在１２０～１５０℃、凹模 温度在３２０～３５０℃时，拉深效果达到最佳，拉深制件 如图４所示。
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
张洪峰， 姜萌， ZHANG Hong-feng， JIANG Meng 南阳理工学院机电工程系,南阳,4731304
现代制造工程 MODERN MANUFACTURING ENGINEERING 2010，""(3) 0次
参考文献(8条)
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[期刊论文]-世界科技研究与发展 2004(3)
万方数据
图２拉深模具结构不意图 １．顶件板２．下模座３．导柱４．销钉５．凹模６．导套 ７．上模座８、１０．螺栓９．模柄“．垫板１２．凸模固定板 １３．橡胶１４．凸模１５．压边圈１６．定位板１７．加热元件
３．２拉深模具主要参数 因装配关系，手机外壳的外形尺寸要求较严，设
计时应以凹模为基准件，主要参数如下。 修边余量△日＝１ｍｍ；凸模圆角半径ｒＩ＝１ｍｍ；凹
中国计量出版社，２００９． ［４］ 徐科军．传感器与检测技术［Ｍ］．北京：电子工业出
版社，２００８．
作者简介：刘晓东，博士，副教授，主要研究方向为精密测量与控 制。
Ｅ．ｍａｉｌ：ｂｌｌｘｉａｏｄｏｎｇ＠ｔｏｎ商ｉ．ｅｄｕ．∞ 收稿日期：２００９·ｌＯ＿２４
AZ31B镁合金手机外壳拉深模具设计
作者： 作者单位： 刊名：
图３拉裂缺陷件
数可以改善Ａｚ３１Ｂ镁合金板材的拉深成形性能。 ２）在进行ＡＺ３１Ｂ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，可有效地消 除拉深生产过程中的拉裂缺陷。
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［Ｊ］．世界科技研究与发展，２００４（６）：３９—４５． ［２］ 易孟阳．轧制工艺对ＴＡｌ薄板深冲性能的影响［Ｃ］．
１ 冲压工艺性分析
１．１冲压工艺性分析 图ｌ所示为某型号Ａｚ３１Ｂ镁合金手机外壳零件，
从图１可以看出，用冲压方法生产Ａｚ３ｌＢ镁合金手机 外壳需要落料、拉深、修边和冲孔四道工序，对冲压模 具的设计提出了较高的要求。其中，拉深模具的设计 比较复杂，在设计模具结构和选取模具参数时，要考 虑Ａｚ３１Ｂ镁合金的冲压成形特性、室温和热态下较大 的变形差异等多种因素，否则，在拉深成形过程中就 会出现起皱、开裂等缺陷，从而导致Ａｚ３１Ｂ镁合金手 机外壳的报废。 １．２板材的选用
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎ０１０９ｙ，Ｎａｎｙａｎｇ ４７３００４，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｄｅｅｐ血删Ｉｌｇ ｏｆ Ａｚ３ ｌ Ｂ ｍａ印ｅｓｉ哪ａｌｌｏｙ ｈｙｄｍ－ｍｅｃｈ锄ｉｃａｌ，ｂ酗ｅｄ ｏｎ ｔｌＩｅ ｍｏｂｎｅ ｔｅｌｅｐｈｏ啪 ｓｈｅｌｌ’ｓ ｄｅｓｉ印ｏｆ出撕ｎｇ ｄｉｅ粕ｄ ａｃｔｕａｌ ｍａｎ证址ｔｕｒｉｎｇ ｗ油ＡＺ３ ｌＢ ｍａ印ｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ．ｒ１１Ｉｅ ａｃｔｕａｌ ｍ蚰血ｌｃｔｕｌｉｎｇ ｒｅｓＩｌｌｔ￥ｕ鹊ｅｓｔ ｔＩｌａｔ ｐｍｐｅｒ ｍｏＩｌｌｄ ｓｔｍｃｔｕ托彻ｄ ｐａ衄ｍｅｔｅｒｓ ｃａｎ ｉｍｐｍｖｅ ｔｈｅ ＡＺ３ｌＢ ｍａｇｎｅｓｉ岫ａＵｏｙ ｐｌａｔｅｓ’ｃ叩ｌａｂｉｌｉｌｙ ｏｆ ｈｙｄｍ－ｍｅｃｈ锄ｉｃａｌ ｄｅｅｐ ｄｒａｗ－ ｉＩｌｇ肌ｄ ｃ册ｅｌｉＩＩｌｉｎａｔｅ ｔｌｌｅ ｃｒａｃｋ ｄｅｆｅｃ协ｅ％ｃｔｉｖｅｌｙ ｗｉｔｈ ｍｅ ｃｏｎ的ｕｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｆ如ｔｏｒ８ ｓｕｃｈ脑ｍｔｅｒｉａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ觚ｄ ｍｏｕｌｄ
模圆角半径Ｌ＝２ｍｍ；直边部分拉深间隙Ｃ＝Ｏ．６ｍｍ； 转角部分拉深间隙Ｃ．＝０．６６ｍｍ。
凹、凸模工作部分的横向尺寸按下式计算：
Ｌ。＝（￡一一ｊ，△）＋分 ￡，＝（￡。一２ｃ２）一；。 式中：ｔ、Ｌ。分别为凹模、凸模工作部分的横向尺寸；
６。、最分别为凹模、凸模的制造公差（取Ｉｒｌ７级）；￡一为 制件外形标注的最大尺寸；Ｃ：为凹模、凸模之间的单 边间隙；△为制件的制造公差（单向公差）；ｘ为磨损系 数，取彳＝０．７５。
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枉—蓟。
ｄ暾大
图１镁合金手机外壳零件图
要措施之一。在镁合金板料的制备过程中，应采用交 叉轧制的方法㈨来改善其各向异性，加强材料内部组 织的均匀性和等轴化作用，从而改善其拉深性能，为 均匀的拉深变形提供良好的内部组织条件‘３１。在退
制造技术／工艺装备
现代制造工程２０１０年第３期
中图分类号：ＴＧ７６文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１＿３１３３（２０１０）０３—００９４珈３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＡＺ３１ Ｂ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａＵｏｙ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｓｈｅｌｌ ｄｒａｗｉｎｇ ｄｉｅ
ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｆｅｎｇ，ⅡＡＮＧ Ｍｅｎｇ （Ｄｅｐａｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎ舀ｎｅｅｄｎｇ，Ｎａｎｙａｎｇ
２拉深次数的确定
ＡＺ３１Ｂ镁合金手机外壳属于盒形件，盒形件是按
相对高度肜Ｂ的大小进行分类＂Ｊ，计算过程如下。 相对高度：肜曰＝６／４２一Ｏ．１４
相对转角半径：ｒ／Ｂ＝８／４２—０．１９
万万芒‰￣０．０１ 相对厚度：ｔ／玩２万≯汀万毛Ｆ而万２
２素２了嘉２乃靠４ 转角总拉深系数．ｍｃ
Ｏ．８２
式中：日为手机外壳的总高度（含修边余量ｌｍｍ）；Ｂ 为手机外壳的短边宽度；ｒ为手机外壳的转角半径；￡ 为手机外壳的壁厚；瓯为手机外壳的拉深坯料宽度； ｈ为手机外壳的底部圆角半径。
第八届全国钛及钛合金学术交流会文集，１９９３：２２４
—２２９．
［３］ 张青来，卢晨，丁文江．镁合金盒形件温拉深起皱原因 分析及措施［Ｊ］．金属成形工艺，２００４（１）：ｌ一３，１０．
［４］ 刘饶川，汪凌云，辜蕾钢，等．ＡＺ３ｌＢ镁合金板材退 火工艺及晶粒尺寸模型的研究［Ｊ］．轻合金加工技 术，２００４（１１）：２２—２５．
［７］ ＡｓＭ．ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｈ蚰ｄｂ００ｋ－Ｍａ印ｅ８ｉ姗蚰ｄ Ｍａ印∞ｉｕｍ
Ａｕｏｙｓ［Ｍ］．Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｐａｒｋ，０ｈｉｏ：ＡＳＭ Ｉｌｌｔｅｍａｔｉｏｎａｌ．
１９９１９．
［８］ 尹德良，张凯锋，吴德忠．Ａｚ３１镁合金非等温拉深性 能的研究［Ｊ］．材料科学与工艺，２００４（１）：８７—９０．
在拉深成形过程中，板料的各向异性对拉深性能 的影响很大，控制板料的组织是提高其综合性能的重
９４ 万方数据
１
一
际：≤卜
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Ｒ１１５．１６
·Ｒ３
口
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１３２一
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由于相对高度∥Ｂ＜Ｏ．５，因此在进行拉深模具
设计时可按低盒形件处理。 由相对转角半径为０．１９和相对厚度为０．Ｏｌ查相
关冲压设计资料，可得转角的第一次极限拉深系数 ｍ。＝０．４４。由于ｍ。＞ｍ。，因此可一次拉深成形。
３拉深模具设计
３．１拉深模具结构设计 拉深模具的结构示意图如图２所示。在模具结构
中采用带限位装置（限位高度Ｓ＝０．６ｍｍ）的橡胶式弹 性压边装置，在厚度方向上给凸缘变形区（主变形区） 施加轴向压应力盯：，以防止拉深过程中制件起皱；采 用橡胶式弹顶机构以保证拉深时底面的平整和拉深 后制件不滞留在凹模型腔内；采用２２０Ｖ电热管环绕 模具进行加热，并配以温度控制系统，以保证在拉深 生产时拉深模具的温度恒定，给拉深模具提供合适的 温度梯度。
４模具及板材的温度
Ａ２３１Ｂ镁合金是密排六方晶体结构，在室温下只 有基面会产生滑移，其塑性变形能力很差，且易出现 变形缺陷，因此在室温下基本无法进行拉深生产。由 Ａｚ３１Ｂ镁合金在不同温度下的单向拉深特征旧１可知， 随着温度的升高，ＡＺ３１Ｂ镁合金的非基面滑移系被激 活，在２００℃以上时第一类角锥面会产生滑移，在 ２２５℃以上时第二类角锥面也可能产生滑移，其塑性 变形能力会显著增强＂Ｊ，拉深性能明显改善。但板材 的温度也不宜过高，因为在温度升高的同时，Ａｚ３１Ｂ 镁合金的抗拉强度明显降低旧Ｊ，当板料温度高于 ４００℃时，将导致凹模入口处板料的抗拉强度严重下 降，同时还会使其晶粒长大，并伴有氧化腐蚀现象，使 板材的塑性降低，不利于拉深成形。
2.易孟阳 轧制工艺对TA1薄板深冲性能的影响 1993
3.张青来.卢晨.丁文江 镁合金盒形件温拉深起皱原因分析及措施[期刊论文]-金属成形工艺 2004(1) 4.刘饶川.汪凌云.辜蕾钢.黄光胜 AZ31B镁合金板材退火工艺及晶粒尺寸模型的研究[期刊论文]-轻合金加工技术
2004(2) 5.阎其风 模具设计与制造 1998 6.DOEGE E.DRODER K Sheet metal forming of magnesium wrought alloys-formability and process Technology 2001(115) 7.ASM Speciality Handbook-Magnesium and Magnesium Alloys 1999
现代制造工程２０１０年第３期
制造技术／工艺装备
ＡＺ３１ Ｂ镁合金手机外壳拉深模具设计
张洪峰，姜萌 （南阳理工学院机电工程系，南阳４７３００４）
摘要：以ＡＺ３ｌＢ镁合金手机外壳的拉深模具设计和实际生产为例，对Ａｚ３ｌＢ镁合金的托深成形过程进行研究。实际生 产表明，选取合适的模具结构和参数可以改善Ａｚ３ｌＢ镁合金板材的拉深成形性能；在拉深成形时，通过对坯料温度和模 具温度等主要影响因素的控制，可有效地消除ＡＺ３ｌＢ镁合金在拉深过程中的拉裂缺陷。 关键词：ＡＺ３ｌＢ镁合金；手机外壳；拉深
２００４．
［２］ 李维特，黄保海，毕仲波．热应力理论分析及应用
万方数据
作者简介：张洪峰。教授，主要从事材料成形及模具设计方面的研 究。
Ｅ．ｍａｉｌ：ｚ｝ｌ脚１０３３＠１６３．咖
收稿wk.baidu.com期：２００９旬６旬１
［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００４． ［３］ 王亚峰，宋晓辉．新型传感器技术及应用［Ｍ］．北京：
火处理时，还要严格控制退火温度和保温时间，以得 到细小、均匀的组织，从而进一步提高Ａｚ３１Ｂ镁合金 板料的拉深性能Ｍ Ｊ。
拉深成形所使用的Ａｚ３１Ｂ镁合金板材的厚度为 ０．６ｍｍ，其化学成分如表ｌ所示。
表ｌ ＡＺ３１Ｂ镁合金的化学成分
％
灿Ｍｎ ｚｎ熹聂聂数袅专塞茎乒№ ２蠹ｏｊ公ｏｊ：ｏ．呲ｌ００．ｏｌ㈣１０．００５ ０．３０余量
ｔｅｍｐｅｒ砒ｕｒｅ ｉｎ山ｅ ｃ０Ⅲｓｅ ｏｆ ｈｙｄＩ．０－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｅｐ ｄｒａｗｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡＺ３ ｌ Ｂ ｍａ印ｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ；ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｐｈ∞ｅ ｓｈｅｕ；ｄｒａ而ｎｇ
镁合金是实际应用中比重最小的金属材料，在汽 车工业、电子通讯和航空航天等领域正得到日益广泛 的应用‘１Ｉ。镁合金手机外壳以比重小和电磁屏蔽能 力强等显著优势，在未来手机外壳市场中占据的份额 将越来越大。
［５］ 阎其风．模具设计与制造［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，１９９８．
［６］ ｍｇ－ ＤＯＥＧＥ Ｅ，ＤＲＯＤＥＲ Ｋ．ｓｈｅｅｔ ｍｅｔａｌ ｆｏｎＩｌｉｎｇ ｏｆ
ｎｅｓｉｕｍ啪ｕｇｈｔ ａＵｏｙｓ－ｆ０肿ａｂｉＩｉｔｙ ａｎｄ ｐｍｃ∞８ Ｔｅｃｈ－
∞ｌｏ舒［Ｊ］．Ｊ伽ｍａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ ＰＤｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃ｝ｌＩｌｏｌｏｇｙ， ２００ｌ（１１５）：１４—１９．
图４拉深制件
５ 结语 １）在设计拉深模具时，选取合适的模具结构和参
（上接第６９页） ４结语
本文通过一种间接测量的方法测出了热套连接 过程中轴套表面的热应力。试验结果证明，这种方法 是有效可行的，能够为热套连接的进一步研究提供有 意义的试验数据参考。
参考文献： ［１］ 徐兵．机械装配技术［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，
Ａｚ３１ Ｂ镁合金具有良好的导热性，与冷模具接触
９５
现代制造工程２０１０年第３期
制造技术／工艺装备
时板料温度会迅速降低，极易产生拉深缺陷，所以在 普通机械式锻压机床上进行拉深生产时必须对拉深 模具进行加热。实际生产表明，当坯料温度低于 １５０℃或凹模温度低于２００ｃ｜Ｃ时，基本上无法进行拉深 生产，拉深件几乎都在危险端面处发生拉裂现象，如 图３所示；当坯料温度大于２００ｃｃ、凹模温度在２５０～ ２９０℃时，情况有所好转，但仍有拉裂现象发生；当坯 料温度在２６０～２９０℃、凸模温度在１２０～１５０℃、凹模 温度在３２０～３５０℃时，拉深效果达到最佳，拉深制件 如图４所示。
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
张洪峰， 姜萌， ZHANG Hong-feng， JIANG Meng 南阳理工学院机电工程系,南阳,4731304
现代制造工程 MODERN MANUFACTURING ENGINEERING 2010，""(3) 0次
参考文献(8条)
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[期刊论文]-世界科技研究与发展 2004(3)
万方数据
图２拉深模具结构不意图 １．顶件板２．下模座３．导柱４．销钉５．凹模６．导套 ７．上模座８、１０．螺栓９．模柄“．垫板１２．凸模固定板 １３．橡胶１４．凸模１５．压边圈１６．定位板１７．加热元件
３．２拉深模具主要参数 因装配关系，手机外壳的外形尺寸要求较严，设
计时应以凹模为基准件，主要参数如下。 修边余量△日＝１ｍｍ；凸模圆角半径ｒＩ＝１ｍｍ；凹
中国计量出版社，２００９． ［４］ 徐科军．传感器与检测技术［Ｍ］．北京：电子工业出
版社，２００８．
作者简介：刘晓东，博士，副教授，主要研究方向为精密测量与控 制。
Ｅ．ｍａｉｌ：ｂｌｌｘｉａｏｄｏｎｇ＠ｔｏｎ商ｉ．ｅｄｕ．∞ 收稿日期：２００９·ｌＯ＿２４
AZ31B镁合金手机外壳拉深模具设计
作者： 作者单位： 刊名：
图３拉裂缺陷件
数可以改善Ａｚ３１Ｂ镁合金板材的拉深成形性能。 ２）在进行ＡＺ３１Ｂ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，可有效地消 除拉深生产过程中的拉裂缺陷。
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［Ｊ］．世界科技研究与发展，２００４（６）：３９—４５． ［２］ 易孟阳．轧制工艺对ＴＡｌ薄板深冲性能的影响［Ｃ］．
１ 冲压工艺性分析
１．１冲压工艺性分析 图ｌ所示为某型号Ａｚ３１Ｂ镁合金手机外壳零件，
从图１可以看出，用冲压方法生产Ａｚ３ｌＢ镁合金手机 外壳需要落料、拉深、修边和冲孔四道工序，对冲压模 具的设计提出了较高的要求。其中，拉深模具的设计 比较复杂，在设计模具结构和选取模具参数时，要考 虑Ａｚ３１Ｂ镁合金的冲压成形特性、室温和热态下较大 的变形差异等多种因素，否则，在拉深成形过程中就 会出现起皱、开裂等缺陷，从而导致Ａｚ３１Ｂ镁合金手 机外壳的报废。 １．２板材的选用
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎ０１０９ｙ，Ｎａｎｙａｎｇ ４７３００４，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｄｅｅｐ血删Ｉｌｇ ｏｆ Ａｚ３ ｌ Ｂ ｍａ印ｅｓｉ哪ａｌｌｏｙ ｈｙｄｍ－ｍｅｃｈ锄ｉｃａｌ，ｂ酗ｅｄ ｏｎ ｔｌＩｅ ｍｏｂｎｅ ｔｅｌｅｐｈｏ啪 ｓｈｅｌｌ’ｓ ｄｅｓｉ印ｏｆ出撕ｎｇ ｄｉｅ粕ｄ ａｃｔｕａｌ ｍａｎ证址ｔｕｒｉｎｇ ｗ油ＡＺ３ ｌＢ ｍａ印ｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ．ｒ１１Ｉｅ ａｃｔｕａｌ ｍ蚰血ｌｃｔｕｌｉｎｇ ｒｅｓＩｌｌｔ￥ｕ鹊ｅｓｔ ｔＩｌａｔ ｐｍｐｅｒ ｍｏＩｌｌｄ ｓｔｍｃｔｕ托彻ｄ ｐａ衄ｍｅｔｅｒｓ ｃａｎ ｉｍｐｍｖｅ ｔｈｅ ＡＺ３ｌＢ ｍａｇｎｅｓｉ岫ａＵｏｙ ｐｌａｔｅｓ’ｃ叩ｌａｂｉｌｉｌｙ ｏｆ ｈｙｄｍ－ｍｅｃｈ锄ｉｃａｌ ｄｅｅｐ ｄｒａｗ－ ｉＩｌｇ肌ｄ ｃ册ｅｌｉＩＩｌｉｎａｔｅ ｔｌｌｅ ｃｒａｃｋ ｄｅｆｅｃ协ｅ％ｃｔｉｖｅｌｙ ｗｉｔｈ ｍｅ ｃｏｎ的ｕｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｆ如ｔｏｒ８ ｓｕｃｈ脑ｍｔｅｒｉａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ觚ｄ ｍｏｕｌｄ
模圆角半径Ｌ＝２ｍｍ；直边部分拉深间隙Ｃ＝Ｏ．６ｍｍ； 转角部分拉深间隙Ｃ．＝０．６６ｍｍ。
凹、凸模工作部分的横向尺寸按下式计算：
Ｌ。＝（￡一一ｊ，△）＋分 ￡，＝（￡。一２ｃ２）一；。 式中：ｔ、Ｌ。分别为凹模、凸模工作部分的横向尺寸；
６。、最分别为凹模、凸模的制造公差（取Ｉｒｌ７级）；￡一为 制件外形标注的最大尺寸；Ｃ：为凹模、凸模之间的单 边间隙；△为制件的制造公差（单向公差）；ｘ为磨损系 数，取彳＝０．７５。