AZ91D镁合金超薄笔记本电脑外壳模压矫形研究
发布时间：2022-01-21 09:47
近年来,镁合金压铸笔记本电脑外壳因为其质量轻、强度高、电磁屏蔽和散热性好的特点而逐渐被广泛应用。但是基于成本及轻量化的原因,许多镁合金超薄笔记本电脑外壳在设计时缺少了铸造工艺性方面的考虑,其零部件众多、壁厚差异大、精度要求高,给压铸技术开发及生产带来了很大的挑战。通常需要通过合适的矫形技术来克服其缺陷,提高其产品质量。本课题以平整度不达标的AZ91D镁合金超薄笔记本电脑外壳为研究对象,采用模压矫形的方法对其进行研究。主要研究内容包括:压铸过程的数值模拟;矫形模具设计;模压矫形实验;模压过程中的组织及力学性能演化。本课题首先使用ProCast软件模拟了AZ91D镁合金超薄笔记本电脑外壳的压铸成形过程,通过温度场、应力场分析了各零部件对于AZ91D镁合金超薄笔记本电脑外壳平整度及充填过程的影响。之后,采用“局部离散化”的方法针对防水台和散热孔位置设计和改进了矫形模具,以进行模压矫形实验。在模压矫形实验中,本课题研究了模具温度、工件保温温度、保压时间对AZ91D镁合金超薄笔记本电脑外壳平整度的影响。实验所得最佳工艺:将待矫形工件放入200℃恒温炉中保温10min,之后快速转移到加热至280℃...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
镁合金在3C产品中的使用
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-研究了激光矫形，进一步优化了激光矫形工艺。该方法是一种先进的矫形工艺，属于局部加热矫形，且容易实现自动化，并且许多方面已经成功运用到各个领域，包括汽车零部件和电子产品的矫形。图1-2是激光矫形的多方面应用。但由于激光器价格较为昂贵，激光矫形的方法通常都应用于高附加值的产品矫形。图1-2激光矫形技术的应用[29]TakashiSeno、YutakaOhtake等[30]提出先采用三维扫描的方法测量初始金属模具铸铝的形状，然后通过3D扫描合金在铸造过程中发生的变形信息，通过比较3D扫描数据和产品计算机辅助设计(CAD)数据来估计变形和修正量，继而修正模具CAD数据中的平面和圆柱部分，并利用修正后的模具数据对金属模具的平面部分进行修正。其原理图如图1-3所示。该方法虽然对减少变形量有效，但不能保证没有变形或满足精度要求，也无法对热处理后产生的变形造成影响。图1-3CAD辅助设计的数据和3D扫描获取的数据[30]YoolKwonOh、JeSeChoi[31]利用Comsol-Multiphysics有限模拟软件对铝合金铸件进行了三维热变形的仿真模拟和数值分析，并基于有限元法（FEM）数值分析了铸件从高温完全冷却到50℃的过程中所发生的变形。经过实验验证得到的实际结果和预测值十分接近。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-研究了激光矫形，进一步优化了激光矫形工艺。该方法是一种先进的矫形工艺，属于局部加热矫形，且容易实现自动化，并且许多方面已经成功运用到各个领域，包括汽车零部件和电子产品的矫形。图1-2是激光矫形的多方面应用。但由于激光器价格较为昂贵，激光矫形的方法通常都应用于高附加值的产品矫形。图1-2激光矫形技术的应用[29]TakashiSeno、YutakaOhtake等[30]提出先采用三维扫描的方法测量初始金属模具铸铝的形状，然后通过3D扫描合金在铸造过程中发生的变形信息，通过比较3D扫描数据和产品计算机辅助设计(CAD)数据来估计变形和修正量，继而修正模具CAD数据中的平面和圆柱部分，并利用修正后的模具数据对金属模具的平面部分进行修正。其原理图如图1-3所示。该方法虽然对减少变形量有效，但不能保证没有变形或满足精度要求，也无法对热处理后产生的变形造成影响。图1-3CAD辅助设计的数据和3D扫描获取的数据[30]YoolKwonOh、JeSeChoi[31]利用Comsol-Multiphysics有限模拟软件对铝合金铸件进行了三维热变形的仿真模拟和数值分析，并基于有限元法（FEM）数值分析了铸件从高温完全冷却到50℃的过程中所发生的变形。经过实验验证得到的实际结果和预测值十分接近。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Finite element analysis of temperature and residual stress profiles of porous cubic Ti-6Al-4V titanium alloy by electron beam melting[J]. Xiaochun He,Yang Li,Yongjie Bi,Xiaomei Liu,Bing Zhou,Shangzhou Zhang,Shujun Li. Journal of Materials Science & Technology. 2020(09)
[2]淬火介质对7A85铝合金组织、力学性能及残余应力的影响[J]. 徐玉国,韩兆君. 热加工工艺. 2020(08)
[3]新型微坑车刀切削AISI4140残余应力影响因素分析研究[J]. 吴锦行,何林,蒋宏婉,吴艳英,张秀华. 组合机床与自动化加工技术. 2020(02)
[4]不同对流换热条件下复合材料层合板固化温度场与热应力分析[J]. 顾威,陈淑仙. 复合材料科学与工程. 2020(01)
[5]AZ91D镁合金表面Si颗粒激光熔覆层的组织与性能研究[J]. 肖萌,周伟,马驰程,华鹏,李先芬. 热加工工艺. 2020(04)
[6]镁合金材料的应用现状及发展趋势研究[J]. 李昀昊. 世界有色金属. 2019(12)
[7]笔记本电脑外壳材料及其专利技术发展趋势简析[J]. 江钟宇,林盛,方小明. 轻合金加工技术. 2019(06)
[8]镁合金压铸过程界面传热行为及凝固组织结构的表征与模拟研究[J]. 熊守美,杜经莲,郭志鹏,杨满红,吴孟武,毕成,曹永友. 金属学报. 2018(02)
[9]笔记本电脑使用钛制外壳[J]. 特种铸造及有色合金. 2016(11)
[10]高温合金薄壁密封片的精铸工艺[J]. 姚雷,王倩,谢秋峰,刘浩然,李杨,李培佳,孔胜国,李俊涛. 铸造. 2016(04)
硕士论文
[1]薄壁镁合金压铸件工艺优化与组织性能研究[D]. 王丹.合肥工业大学 2018
[2]车辆用铝型材矫正变形机理的研究[D]. 吴雨兰.太原科技大学 2015
[3]镁合金超薄Notebook外壳压铸成型质量控制技术研究[D]. 张瑞峰.上海交通大学 2009
[4]高温合金精铸叶片热应力与变形的数值模拟[D]. 王跃平.哈尔滨工业大学 2007
[5]不锈钢薄板激光加热矫形技术的研究[D]. 夏寒剑.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3600035
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
镁合金在3C产品中的使用
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-研究了激光矫形，进一步优化了激光矫形工艺。该方法是一种先进的矫形工艺，属于局部加热矫形，且容易实现自动化，并且许多方面已经成功运用到各个领域，包括汽车零部件和电子产品的矫形。图1-2是激光矫形的多方面应用。但由于激光器价格较为昂贵，激光矫形的方法通常都应用于高附加值的产品矫形。图1-2激光矫形技术的应用[29]TakashiSeno、YutakaOhtake等[30]提出先采用三维扫描的方法测量初始金属模具铸铝的形状，然后通过3D扫描合金在铸造过程中发生的变形信息，通过比较3D扫描数据和产品计算机辅助设计(CAD)数据来估计变形和修正量，继而修正模具CAD数据中的平面和圆柱部分，并利用修正后的模具数据对金属模具的平面部分进行修正。其原理图如图1-3所示。该方法虽然对减少变形量有效，但不能保证没有变形或满足精度要求，也无法对热处理后产生的变形造成影响。图1-3CAD辅助设计的数据和3D扫描获取的数据[30]YoolKwonOh、JeSeChoi[31]利用Comsol-Multiphysics有限模拟软件对铝合金铸件进行了三维热变形的仿真模拟和数值分析，并基于有限元法（FEM）数值分析了铸件从高温完全冷却到50℃的过程中所发生的变形。经过实验验证得到的实际结果和预测值十分接近。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-研究了激光矫形，进一步优化了激光矫形工艺。该方法是一种先进的矫形工艺，属于局部加热矫形，且容易实现自动化，并且许多方面已经成功运用到各个领域，包括汽车零部件和电子产品的矫形。图1-2是激光矫形的多方面应用。但由于激光器价格较为昂贵，激光矫形的方法通常都应用于高附加值的产品矫形。图1-2激光矫形技术的应用[29]TakashiSeno、YutakaOhtake等[30]提出先采用三维扫描的方法测量初始金属模具铸铝的形状，然后通过3D扫描合金在铸造过程中发生的变形信息，通过比较3D扫描数据和产品计算机辅助设计(CAD)数据来估计变形和修正量，继而修正模具CAD数据中的平面和圆柱部分，并利用修正后的模具数据对金属模具的平面部分进行修正。其原理图如图1-3所示。该方法虽然对减少变形量有效，但不能保证没有变形或满足精度要求，也无法对热处理后产生的变形造成影响。图1-3CAD辅助设计的数据和3D扫描获取的数据[30]YoolKwonOh、JeSeChoi[31]利用Comsol-Multiphysics有限模拟软件对铝合金铸件进行了三维热变形的仿真模拟和数值分析，并基于有限元法（FEM）数值分析了铸件从高温完全冷却到50℃的过程中所发生的变形。经过实验验证得到的实际结果和预测值十分接近。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Finite element analysis of temperature and residual stress profiles of porous cubic Ti-6Al-4V titanium alloy by electron beam melting[J]. Xiaochun He,Yang Li,Yongjie Bi,Xiaomei Liu,Bing Zhou,Shangzhou Zhang,Shujun Li. Journal of Materials Science & Technology. 2020(09)
[2]淬火介质对7A85铝合金组织、力学性能及残余应力的影响[J]. 徐玉国,韩兆君. 热加工工艺. 2020(08)
[3]新型微坑车刀切削AISI4140残余应力影响因素分析研究[J]. 吴锦行,何林,蒋宏婉,吴艳英,张秀华. 组合机床与自动化加工技术. 2020(02)
[4]不同对流换热条件下复合材料层合板固化温度场与热应力分析[J]. 顾威,陈淑仙. 复合材料科学与工程. 2020(01)
[5]AZ91D镁合金表面Si颗粒激光熔覆层的组织与性能研究[J]. 肖萌,周伟,马驰程,华鹏,李先芬. 热加工工艺. 2020(04)
[6]镁合金材料的应用现状及发展趋势研究[J]. 李昀昊. 世界有色金属. 2019(12)
[7]笔记本电脑外壳材料及其专利技术发展趋势简析[J]. 江钟宇,林盛,方小明. 轻合金加工技术. 2019(06)
[8]镁合金压铸过程界面传热行为及凝固组织结构的表征与模拟研究[J]. 熊守美,杜经莲,郭志鹏,杨满红,吴孟武,毕成,曹永友. 金属学报. 2018(02)
[9]笔记本电脑使用钛制外壳[J]. 特种铸造及有色合金. 2016(11)
[10]高温合金薄壁密封片的精铸工艺[J]. 姚雷,王倩,谢秋峰,刘浩然,李杨,李培佳,孔胜国,李俊涛. 铸造. 2016(04)
硕士论文
[1]薄壁镁合金压铸件工艺优化与组织性能研究[D]. 王丹.合肥工业大学 2018
[2]车辆用铝型材矫正变形机理的研究[D]. 吴雨兰.太原科技大学 2015
[3]镁合金超薄Notebook外壳压铸成型质量控制技术研究[D]. 张瑞峰.上海交通大学 2009
[4]高温合金精铸叶片热应力与变形的数值模拟[D]. 王跃平.哈尔滨工业大学 2007
[5]不锈钢薄板激光加热矫形技术的研究[D]. 夏寒剑.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3600035
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