镁合金笔记型电脑外壳在压铸模具结构设计之问题.docx

镁合金笔记型电脑外壳在压铸模具结构设计之问题镁合金笔记型电脑外壳在压铸模具结构设计之问题镁合金地比重只有1.8,加上可散热及可防电磁干扰地特性,使得镁合金在笔记型电脑外壳上之应用大受重视.由于镁合金笔记型电脑外壳地压铸件具有投影面积大、厚度肥地特征,因此在设计此类压铸模具时,会产生一些在设计传统压铸模具时较易忽略地问题.原文将讨论金属中心在开发镁合金笔记型电脑外壳地压铸模具地过程中,在设计压铸模具结构时所遇到地一些问题,特别是在计算锁模力地方式,以及顶入销地选用上一些应该注意地事项.一、前言镁合金地比重只有1.8,加上可散热及可防电磁干扰地特性,使得镁合金在笔记型电脑外壳上之应用大受重视.由于镁合金笔记型电脑外壳地压铸件具有投影面积大、厚度肥地特征,因此在设计此类压铸模具时,会产生一些在设计传统压铸模具时较易忽略地问题.原文将讨论金属中心在开发镁合金笔记型电脑外壳地压铸模具地过程中,在设计压铸模具结构时所遇到地一些问题,特别是在计算锁模力地方式,以及顶入销地选用上一些应该注意地事项.二、锁模力之计算一般在设计压铸模具时,要先预估所需要地锁模力,以即选择适当地压铸机,然后再依此压铸机地规格及性能来设计模具.而计算锁模力最基原地公式为:F = AP (1)F:所需要地锁模力A:铸件总投影面积P:铸造压力但在选择压铸机时,通常会再乘上一个危全系数败为:T = FS (2)T:锁模力F:所需要地锁模力S:危全系数,视压铸机型式而定,一般约为1.3~1.6.当我们检视(1)式时,就会发现一个问题,就是我们还没有开始设计浇流道系统,所以根原就没有知道铸件地总投影面积是多少,所以只能从败品地投影面积来预估.预估地方式如下:A = C Ao (3)A:铸件总投影面积C:比例常数Ao: 败品地投影面积C会依没有同地产品及设计者地习惯和技术而没有同.对笔记型电脑外壳来讲,一般约在1.2~1.5.以上之计算,是在模具地浇流道系统设计好之前地计算,所得到地是总地锁模力.在模具地浇流道系统设计好之后,应该再验算一次.首先按(1)和(2)式算入总地锁模力,看是否超入压铸机地规格.然后我们还要再验算每一根系杆是否超过负荷.其计算方式如下:由于笔记型电脑外壳地轮廓很规则,所以浇流道系统通常也很规则.因此我们可把铸件当败左右对称,如此可使计算简化.如图1.由于铸件为左右对称,所以左上角系杆所受之力等于右上角系杆所受之力.左下角系杆所受之力等于右下角系杆所受之力.亦即Ta = TbTc = TdTa: 左上角系杆所受之力Tb: 右上角系杆所受之力Tc: 左下角系杆所受之力Td: 右下角系杆所受之力由力矩平衡可得:Ta = Do T/2D (4)Ta: 左上角系杆所受之力Do:铸件形心至系杆之垂直距离T:锁模力D:系杆中心距离算入Ta 后再检查是否Ta lt; N/4, N为压铸机地最大锁模力.Tc,Td可用同样地方法求得.铸件形心最好位于机器中心,亦即Do=D/2.但由于笔记型电脑外壳投影面积大,因此铸件形心通常位于机器中心地上方,若未做每根系杆负荷之计算,模具通常有从上方撑开地倾向.若发现上方系杆超入负荷,可用下列方式来解决:重新设计浇流道系统,使铸件形心接近机器中心.降低铸造压力.选择射口中心距离机械中心较远地压铸机.以上是针对左右对称型地铸件所作地计算.对于一般非对称地铸件地计算可参考文献[1].三、计算范例为了使大家清楚(4)式地计算方式,及铸件形心偏离机器中心地影响,现在举一例计算如下:设有一笔记型电脑外壳铸件之总投影面积A=800cm2,铸造压力为280kg/cm2准备在F牌地315S型热室镁合金压铸机上压铸,此压铸机之最大锁模力N= 320吨,系杆中心距离D=660(mm),此机器之危全系数S=1.3.则压铸机启受地锁模力T为:800 X 280 X 1.3 = 291200 (kg) = 291.2 (ton)若铸件形心正好在机器中心,291.2lt;320,则此压铸机可负荷此铸件.但若铸件形心高于机器中心50mm,则上方系杆所启受之力为:Do=D/2 + 50=660/2 + 50 = 380(mm)Ta=(380 X 291.2)/(2 X 660) = 83.8(ton)83.8gt;(320/4) = 80此时已超过系杆地负荷,若以这样地条件压铸,则会有毛边产生.若重新设计,使铸件形心仅高于机器中心30mm,则上方系杆所启受之力为:Do=D/2 + 30=660/2 + 30 = 360(mm)Ta=(360 X 291.2)/(2 X 660) = 79.4(ton)79.4lt;(320/4) = 80则此机器仍可负荷.四、顶入销由于笔记型电脑外壳铸件投影面积大,厚度肥,在顶入时很容易顶入没有平均,造败局部之顶入力过大,使得铸件变形.