CN102133594A - 一种镁合金冲压件手机外壳的冷加工成形方法 - Google Patents

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孔德强
张华�
桑高峰
高孝云
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Abstract

本发明提出一种镁合金手机外壳的冷冲压成形方法，其主要包括：剪切板料、单向多道次弯曲、板料热处理、落料、拉深、冲孔、修边及后加工等步骤。本发明采用冷冲压技术，使镁合金板料经单向多道次弯曲后，进行退火，在室温下进行落料和拉深，得到优良品质的拉深件，然后经过冲孔、修边以及后加工处理，制得高品质的镁合金冷冲压件。按照本发明的工艺方法,可以很好地冲压制备出镁合金手机外壳，产品优良品率高、机械性能好，加工过程中的毛边废料少。

Description

一种镁合金冲压件手机外壳的冷加工成形方法
技术领域
本发明涉及镁合金冲压工艺，更具体的说，是涉及利用镁合金冲压件制作手机外壳的冷加工工艺。
背景技术
镁合金是最轻的金属结构材料之一，具有比强度高、比刚度好、良好的阻尼系数、抗电磁干扰、屏蔽性好等优点，在汽车零部件、航空航天、电子等行业有着很大的应用前景。
目前镁合金手机外壳大多是通过压铸工艺生产，但由于金属液在高速高压状态下充填型腔，不可避免地会产生如气孔、 疏松、裂纹等组织缺陷，大大降低了使用寿命以及应用范围。而且压铸成形成品率低，制品力学性能较差，生产的制品壁厚限制在0.8mm以上。这些缺点使得镁合金压铸成形工艺难以满足3C产品应用上的要求。近些年，高温成形的镁合金冲压手机外壳也有所发展，虽然能解决上述问题，但较差的产品表面质量及较高成本的高温成形设备限制了其广泛应用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述技术问题，提供一种镁合金手机外壳的冷加工成形方法。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种镁合金手机外壳冷冲压成形方法，其包括以下步骤：
（1）剪取镁合金板料，板料厚度范围在0.4-0.8mm之间；
（2）对板料进行单向多道次弯曲处理，将镁合金板带材置于具有弧形顶部的固定支架上，以45~135°的角度弯折，在张力为10~60MPa下通过动力拉/卷动板带材一端，使其向一个方向运动一个道次，产生弯曲变形，然后在同一个方向进行多道次重复弯曲变形，弯曲过程中板带材运动速度为5-20m/min，弯曲道次为4-8次，弯曲后，再进行矫直；
（3）将板料通过热处理炉加温到260-300℃进行退火，保温1小时后取出空冷；
（4）将板料置于落料模具内，落料得坯料；
（5） 将坯料置于拉深模具内，拉深；其中，拉深模具的凸模圆角半径rt ≥0.8mm；凹模圆角半径ra ≥1.5mm；拉深间隙取值如下：①直边部分拉深间隙值C=1t；②转角部分拉深间隙值C=1.1t，t是板厚；拉深中的公称压力200KN-1000KN，曲柄压边机滑块每分种行程数为65次，压边力的调节范围为2KN-6KN；
（6）将所得拉深件置于冲孔模具内冲孔成形，形成半成品；
（7）修除半成品毛边，并对半成品进行后加工，即得镁合金手机外壳冷冲压件的成品；
上述的镁合金手机外壳冷冲压成形的方法，其中，对半成品的后加工包括表面处理。
采用本发明的优点如下：
（1）制品成品率高：本发明利用冷冲压技术，对镁合金板料进行单向多道次弯曲，弯曲道次为4-8次，再通过热处理炉加温到260-300℃进行退火，保温1小时后取出空冷，然后进行落料、拉深和冲孔，与压铸生产相比，可避免气孔、 疏松、裂纹等组织缺陷，因此得到优良品质的手机外壳，无需修补，从而制品成品率高。
（2）表面质量高：由于本发明镁合金板料拉深过程中不需加热，不存在表面氧化，可以保证产品表面光洁。
（3）提升机械性能：本发明成形的制品是通过冲压工艺获得的，与压铸产品相比，该产品具有良好的刚度、强度及韧性，适合制作轻质高强的3C外壳零部件。冷冲压与热冲压相比，可以保留一部分加工组织，使其具有较好的力学性能。
（4）降低生产成本：本发明的冲压工艺为室温冲压，与复杂的高温成形设备相比，设备相对简单，提高了生产效率，从而降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
本发明采用冷冲压技术，使镁合金板料经单向多道次弯曲后，进行退火，在室温下进行落料和拉深，得到优良品质的拉深件，然后经过冲孔、修边以及后加工处理，制得高品质的镁合金冷冲压件。其工艺过程如图1所示，主要包括：剪切板料、单向多道次弯曲、板料热处理、落料、拉深、冲孔、修边及后加工等步骤。
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步说明。
实施例1：
（1）剪取0.6mm厚度的AZ31B镁合金薄板，制成1000×200mm的矩形板料；
（2）对板料经单向多道次弯曲处理：将镁合金板带材置于具有弧形顶部的固定支架上，以135°的角度弯折，在张力为50MPa下通过动力拉动板带材一端，使其向一个方向运动一个道次，产生弯曲变形，然后在同一个方向进行六道次重复弯曲变形，弯曲过程中板带材运动速度为20m/min，弯曲后，再进行矫直；
（3）对板料进行热处理，在260℃温度下退火1个小时，取出空冷；
（4）将板料置于落料模具内，落料成形为坯料；
（5）将坯料置于拉深模具内，凸模圆角半径rt ＝1mm，凹模圆角半径ra ＝2mm。直边部分拉深间隙值C=0.6mm，转角部分拉深间隙值C=0.66mm，压边力调节为5KN，拉深力为300KN，润滑剂选用普通润滑机油，拉深成为盒形件；
（6）将盒形件置于冲孔模具内，冲孔成为半成品；
（7）对半成品进行修边等处理；
（8）对半成品进行后续表面处理，得到0.6mm厚的镁合金手机外壳冷冲压件。
实施例2：
（1）剪取0.4mm厚度的AZ31B镁合金薄板，制成1000×200mm的矩形板料；
（2）对板料经单向多道次弯曲处理：将镁合金板带材置于具有弧形顶部的固定支架上，以45°的角度弯折，在张力为10MPa下通过动力拉/卷动板带材一端，使其向一个方向运动一个道次，产生弯曲变形，然后在同一个方向进行多道次重复弯曲变形，弯曲过程中板带材运动速度为15m/min，弯曲道次为4次，弯曲后，再进行矫直；
（3）对板料进行热处理，在280℃温度下退火1个小时，取出空冷；
（4）将板料置于落料模具内，落料成形为坯料；
（5）将坯料置于拉深模具内，凸模圆角半径rt ＝0.8mm，凹模圆角半径ra ＝1.6mm，直边部分拉深间隙值C=0.4mm，转角部分拉深间隙值C=0.44mm，压边力调节为3KN，拉深力为200KN，润滑剂选用商用铝合金拉深润滑油，拉深成为盒形件；
（6）将盒形件置于冲孔模具内，冲孔成为半成品；
（7）对半成品进行修边等处理；
（8）对半成品进行后续表面处理，制备出0.4mm厚的镁合金手机外壳冷冲压件。
实施例3：
（1）剪取0.5mm厚度的AZ31B镁合金薄板，制成1000×200mm的矩形板料；
（2）对板料经单向多道次弯曲处理：将镁合金板带材置于具有弧形顶部的固定支架上，以90°的角度弯折，在张力为60MPa下通过动力拉/卷动板带材一端，使其向一个方向运动一个道次，产生弯曲变形，然后在同一个方向进行多道次重复弯曲变形，弯曲过程中板带材运动速度为18m/min，弯曲道次为8次，弯曲后，再进行矫直；
（3）对板料进行热处理，在300℃温度下退火1个小时，取出空冷；
（4）将板料置于落料模具内，落料成形为坯料；
（5）将坯料置于拉深模具内，凸模圆角半径rt ＝0.9mm，凹模圆角半径ra ＝1.8mm，直边部分拉深间隙值C=0.8mm；转角部分拉深间隙值C=0.88mm，压边力调节为4KN，拉深力为200KN，润滑剂选用普通润滑机油，拉深成为盒形件；
（6）将盒形件置于冲孔模具内，冲孔成为半成品；
（7）对半成品进行修边等处理；
（8）对半成品进行后续表面处理，得到0.8mm厚的镁合金手机外壳冷冲压件，
实施例4：
（1）剪取0.7mm厚度的AZ31B镁合金薄板，制成1000×200mm的矩形板料；
（2）对板料经单向多道次弯曲处理：将镁合金板带材置于具有弧形顶部的固定支架上，以80°的角度弯折，在张力为40MPa下通过动力拉/卷动板带材一端，使其向一个方向运动一个道次，产生弯曲变形，然后在同一个方向进行多道次重复弯曲变形，弯曲过程中板带材运动速度为5m/min，弯曲道次为6次，弯曲后，再进行矫直；
（3）对板料进行热处理，在260℃温度下退火1个小时，取出空冷；
（4）将板料置于落料模具内，落料成形为坯料；
（5）将坯料置于拉深模具内，凸模圆角半径rt ＝1.2mm；凹模圆角半径ra ＝2.2mm，直边部分拉深间隙值C=0.7mm，转角部分拉深间隙值C=0.77mm，压边力调节为5KN，拉深力为500KN，润滑剂选用机油+石墨润滑油，拉深成为盒形件；
（6）将盒形件置于冲孔模具内，冲孔成为半成品；
（7）对半成品进行修边等处理；
（8）对半成品进行后续表面处理，制备出0.7mm厚的镁合金手机外壳冷冲压件。
以上各实施例采用的设备都是是本领域通用的设备。
以上实施例表明，本发明工艺过程简单易行，按照本发明的工艺方法,可以很好地冲压制备出镁合金手机外壳，产品优良品率高、机械性能好，加工过程中的毛边废料少。

Claims (2)

1.一种镁合金手机外壳的冷冲压成形方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）剪取镁合金板料，板料厚度范围在0.4-0.8mm之间；
（2）对板料进行单向多道次弯曲处理，板料的弯曲道次为4-8次；所述单向多道次弯曲处理是将镁合金板料置于具有弧形顶部的固定支架上，以45~135°的角度弯折，在张力为10~60MPa下通过动力拉/卷动板料一端，使其向一个方向运动一个道次，产生弯曲变形，然后在同一个方向进行多道次重复弯曲变形，弯曲过程中板料运动速度为5-20m/min，弯曲后，再进行矫直；
（3）将板料通过热处理炉加温到260-300℃进行退火，保温1小时后取出空冷；
（4）将板料置于落料模具内，落料得坯料；
（5）将坯料置于拉深模具内，拉深；其中，拉深模具的凸模圆角半径rt ≥0.8mm，凹模圆角半径ra ≥1.5mm；拉深间隙取值如下：①直边部分拉深间隙值C=1t；②转角部分拉深间隙值C=1.1t，t是板厚；拉深中的公称压力200KN-1000KN，曲柄压边机滑块每分钟行程数为65次，压边力的调节范围为2KN-6KN；
（6）将所得拉深件置于冲孔模具内冲孔成形，形成半成品；
（7）修除半成品毛边，并对半成品进行后加工，即得镁合金手机外壳冷冲压件的成品；
所述步骤（3）至（7）都是在室温下进行。
2.根据权利要求1所述的用镁合金手机外壳的冷冲压成形方法， 其特征在于所述对半成品的后加工为表面处理。
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