笔记本电脑塑胶外壳产品结构分析
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分类号:单位代码:10452 毕业论文(设计)笔记本电脑上壳冲压模设计姓名学号年级专业系(院)机械工程学院指导教师2016年3月30日摘要笔记本电脑由于携带方便而广受欢迎。
轻量化是笔记本电脑的发展趋势,因此外壳制造使用镁合金材料,上壳的制造采用冲压模具。
材料确定后要查表并计算修边余量,然后确定毛坯外形及查表得出计算公式计算尺寸,然后查表得出拉深次数,其中要确定加工工艺为落料、拉深、冲孔、修边。
设计冲裁工序时要先由公式计算冲裁力,然后查表得出顶件力系数,由公式可计算出顶件力大小,再加上冲裁力和推料力就得出了压力机要提供的力,由此选择压力机型号,再由公式和查表计算出落料件尺寸和精度即可。
拉深工艺计算时先查表得出抗拉强度和系数,再由公式计算拉深力。
再查表得出计算公式并计算压边力,将二者加起来就得到了压力机应提供的总压力,由此选择压力机型号。
设计冲孔工序时,由公式计算冲孔力、推料力和卸料力,其中的系数查表可得。
关键词:镁合金;冲裁;拉深ABSTRACTThe notebook computers are widely used in recent years because it is easy to carry. The development trend of notebook computer is light weight, so the shell of computers is made by magnesium alloy material, and the manufacture of the shell use the stamping die. After the determination of the materials, look-up the table to calculate the trimming allowance, and determine the blank shape. And then according to look-up table to calculate the size, check table to attain the number of drawing, determine the processing technology for falling material, drawing, punching and trimming. When design the blanking process, it needs to finish the formula calculation of blanking force and look-up table to get the top force coefficient. By formula the force size together with the punch force and pushing force to attain the needed pressure force, then choose the type of press. By the formula and look-up table calculation to choose the blossoming materials size. During the drawing process calculation, the first step is look up the table to draw the tensile strength and coefficient, and then according the formula to calculate the drawing force. Then look at the table to calculate the formula and calculate the pressure side force, then will get the total pressure of the press should be provided, which select the type of press. In the process of punching design, according to the formula to design the punching force, pushing force and unloading force.Key words: Magnesium alloy; punching; drawing目录1绪论 (1)1.1选题背景及目的 (1)1.2国内外研究状况 (2)1.3课题研究方法 (2)1.4论文构成 (2)2冲压工艺规程的编制 (3)2.1冲压件的工艺分析 (3)2.1.1材料 (3)2.1.2结构工艺性分析 (4)2.2确定毛坯形状及尺寸 (4)2.2.1计算修边余量 (5)2.2.2确定盒形件的毛坯尺寸 (6)2.6毛坯尺寸、外形 (7)2.3排样设计及材料利用率计算 (8)2.3.1排样方式 (8)2.3.2求材料利用率的大小 (8)2.4确定工艺方案 (8)2.4.1确定基本工序 (8)2.4.2比较不同加工方案 (8)2.5工艺计算 (9)2.5.1落料工序 (9)2.5.2拉深工序 (11)2.5.3冲孔工序 (12)2.5.4修边工序 (12)2.6冲压工艺过程卡片 (13)3拉深模设计 (16)3.1模具的结构形式 (16)3.2计算模具的刃口尺寸 (16)3.2.1计算上下模刃口尺寸 (16)3.2.2计算压力中心 (17)3.3零件设计及标准件选择 (18)3.3.1凸模的设计 (18)3.3.2凹模的设计 (19)3.3.3设计定位板 (19)3.3.4弹性压边圈的设计 (19)3.3.5拉深筋的设计 (20)3.3.6设计上下模座与导柱导套 (20)3.3.7出件装置的设计 (20)3.4模具闭合高度的计算 (21)3.5装配图及零件图的绘制 (21)3.6压力机的校核 (21)4修边模设计 (22)4.1模具的结构形式 (22)4.2压力中心计算 (22)4.3零件设计和标准件的选用 (23)4.3.1斜楔和滑块的设计 (23)4.3.2滑块返回行程的复位机构 (25)4.3.3设计出件装置 (25)4.3.4设计上模座 (26)4.3.5下模座的设计 (26)4.3.6压料板的设计 (26)4.3.7防磨板的设计 (27)4.3.8设计导板 (27)4.4模具闭合高度的计算 (27)4.5装配图及零件的图绘制 (28)4.6压力机校核 (28)总结 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1 选题背景及目的镁合金主要以镁组成,质地很轻,刚度和强度很高,超过了铝,并且对环境没有损害[1]很多常用金属在加工时都或多或少会污染环境,很多小型加工厂为了利益不惜牺牲环境,而镁合金在此方面有很大优势。
本技术提供了一种笔记本电脑外壳的制造方法,包括步骤:对镁合金板材进行电脉冲轧制,以得到厚度为0.5mm-1.0mm的镁合金片材;将镁合金片材冲压成型得到镁合金壳体;将粘合剂涂覆在镁合金壳体的内表面上;在用于成型塑料壳体的模具的成型面上涂覆一层脱模剂后,将上述涂覆有粘合剂的镁合金壳体置于模具内,待模具合模后用注塑材料进行注塑成型,冷却固化一段时间后得到由镁合金壳体及塑料壳体一体连接而形成的预制外壳;对镁合金壳体的外表面进行表面处理。
实施本技术的制造方法,具有以下有益效果:产品良率高并且生产成本较低;由此方法制备的笔记本电脑外壳,耐磨性、耐腐蚀性好,并且质量轻、厚度小、强度高、散热性能好,易回收。
技术要求1.一种笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:对镁合金板材进行电脉冲轧制,以得到厚度为0.5mm-1.0mm的镁合金片材;S2:将所述镁合金片材冲压成型得到镁合金壳体;S3:将粘合剂涂覆在所述镁合金壳体的内表面上;S4:在用来注塑成型塑料壳体的模具的成型面上涂覆一层脱模剂后,将上述涂覆有粘合剂的所述镁合金壳体置于所述模具内,待所述模具合模后用注塑材料进行注塑成型,冷却固化一段时间后得到由所述镁合金壳体及所述塑料壳体一体连接而形成的预制外壳;S5:对所述镁合金壳体的外表面进行表面处理。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述电脉冲轧制的工艺参数为:脉冲频率50Hz,脉冲宽度60μs-100μs,脉冲电压60V-80V,脉冲电流400A-600A,轧制速度20r/min-30r/min。
3.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述表面处理的工艺为等离子微弧氧化。
4.根据权利要求3所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述步骤S5包括:S51:用酒精作为清洗介质对预制外壳进行超声波清洗;S52:在合适温度下烘干后置于电解液中进行等离子微弧氧化。
《电子产品外壳结构设计大全》一、设计原则与要点1. 功能性:电子产品外壳设计要满足产品的功能性需求。
例如,确保内部元器件得到良好保护,散热性能优良,接口布局合理,便于操作和使用。
2. 美观性:外观设计需符合现代审美趋势,线条流畅,色彩搭配和谐,展现产品特色。
3. 人机工程:考虑用户使用习惯,使产品握感舒适,操作便捷,降低使用过程中的疲劳感。
4. 材料选择:根据产品需求,选用合适的材料,如塑料、金属、陶瓷等,确保外壳的强度、耐磨性和散热性能。
5. 结构优化:通过合理的结构设计,减轻产品重量,降低成本,提高生产效率。
二、常见电子产品外壳结构设计1. 手机外壳设计(1)防护结构:设计防摔、防水、防尘等功能,确保手机在恶劣环境下正常使用。
(2)散热结构:采用散热材料或设计散热通道,提高手机散热性能。
(3)天线布局:合理安排天线位置,保证信号传输效果。
2. 笔记本电脑外壳设计(1)开合结构:设计合理的转轴和支撑结构,使屏幕与底座开合顺畅。
(2)接口布局:充分考虑用户需求,合理布局USB、HDMI等接口。
(3)散热系统:设计散热窗口和风扇位置,确保散热效果。
3. 智能穿戴设备外壳设计(1)佩戴舒适:根据人体工程学原理,设计舒适的佩戴结构。
(2)防水防尘:采用密封设计,提高产品的使用寿命。
(3)充电接口:设计隐蔽式或一体化充电接口,提高产品美观度。
三、设计流程与注意事项1. 设计流程:需求分析→方案制定→结构设计→样品制作→测试与优化→量产。
2. 注意事项:(1)充分考虑生产可行性,避免设计过于复杂,导致生产难度增加。
(2)关注环保要求,选用可回收、环保材料。
(3)确保外壳结构设计的稳定性,防止在使用过程中出现变形、磨损等问题。
《电子产品外壳结构设计大全》四、创新设计理念与实践1. 设计理念创新:紧跟时代潮流,融入个性化、智能化元素,提升产品竞争力。
例如,采用模块化设计,让用户可以根据自己的喜好更换外壳。
2. 材料技术创新:探索新型材料,如碳纤维、柔性材料等,以实现更轻、更坚固的外壳结构。
笔记本电脑外壳冲压模具设计随着现代科学技术的发展,笔记本电脑已经成为了市场上最受欢迎的电子产品之一。
买家们在选择电子产品时,除了看重产品的功能和性能之外,外观设计也是一个非常重要的考虑因素。
因此,笔记本电脑外壳的设计变得至关重要。
而为了实现外壳的生产,我们需要使用电脑外壳冲压模具。
下面,我们将会探讨如何完美设计笔记本电脑外壳冲压模具。
1.了解电脑外壳的特性和要求在冲压模具设计之前,我们需要了解电脑外壳的特性和要求。
电脑外壳的主要要求是外观设计要美观、实用、具有耐用性和可维修性。
因此,我们在设计时需要遵循这些特性,同时还需要注意细节方面的要求,例如插入USB接口的形状、电源按钮和喇叭孔的位置等。
2.选择合适的设备和材料在设计过程中,我们需要使用一些设备和材料。
我们需要选择合适的数控机床、电脑辅助设计软件和其他相关设备。
关于材料,我们一般使用深度拉伸的铝板或者钢板制作电脑外壳。
需要注意的是,选择的材料应该是可以耐受高温的,从而避免在制造时导致材料变价,影响整体的结构和美观。
3.冲压模具的结构设计对于冲压模具的结构设计,我们应该考虑到以下几个方面:(1)模具的尺寸和形状:外壳的尺寸和形状是设计模具时最主要的考虑因素之一。
我们需要根据电脑的尺寸和形状来确定冲压模具的尺寸和形状。
(2)模具的材质:模具的材质需要具有高强度,以便在长时间使用中不易磨损。
同时,模具的材料也应该具有一定的韧性,以便能够承受金属拉伸等加工工艺所带来的压力。
(3)模具的耐用性:模具应该是耐用的,以便在大量的生产流程中能保持良好的品质。
4.对冲压模具进行优化和测试在模具的设计结束之后,我们需要进行相关的测试和优化工作。
这些测试包括整型和尺寸的确定、模具的位置和移动测试等。
如果发现模具有问题,我们需要及时进行修整,以便实现最佳效果。
5.生产过程在设计过程完成后,我们需要运用冲压模具进行实际生产。
整个过程需要经过加工、钣金调整、选择合适的材料和进行剪切等步骤,从而实现最终产品的生产。
笔记本电脑的外壳既是保护机体的最直接的方式,也是影响其散热效果、“体重”、美观度的重要因,什么是机壳材料。
笔记本电脑常见的外壳用料有:合金外壳有铝镁合金与钛合金,塑料外壳有碳纤维、PC-GF-##(聚碳酸酯PC) 和ABS工程塑料。
铝镁合金:铝镁合金一般主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。
因本身就是金属,其导热性能和强度尤为突出。
铝镁合金质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强,能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。
其硬度是传统塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳。
而且,银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观,而且易于上色,可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。
因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料,目前大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术。
缺点:镁铝合金并不是很坚固耐磨,成本较高,比较昂贵,而且成型比ABS困难(需要用冲压或者压铸工艺),所以笔记本电脑一般只把铝镁合金使用在顶盖上,很少有机型用铝镁合金来制造整个机壳。
钛合金:钛合金材质的可以说是铝镁合金的加强版,钛合金与镁合金除了掺入金属本身的不同外,最大的分别之处,就是还渗入碳纤维材料,无论散热,强度还是表面质感都优于铝镁合金材质,而且加工性能更好,外形比铝镁合金更加的复杂多变。
其关键性的突破是强韧性更强、而且变得更薄。
就强韧性看,钛合金是镁合金的三至四倍。
强韧性越高,能承受的压力越大,也越能够支持大尺寸的显示器。
因此,钛合金机种即使配备15英寸的显示器,也不用在面板四周预留太宽的框架。
至于薄度,钛合金厚度只有0.5mm,是镁合金的一半,厚度减半可以让笔记本电脑体积更娇小。
钛合金唯一的缺点就是必须通过焊接等复杂的加工程序,才能做出结构复杂的笔记本电脑外壳,这些生产过程衍生出可观成本,因此十分昂贵。
笔记本用ABS与PC材料特性与设计1 塑料制品及模具设计依据笔记本电脑,其塑胶件由于功能需求多,因而结构复杂,强度、外观要求高,内部装配精度也较高。
主要组成部件为LCD-Cover、LCD-Bezel、Logic-Upper及Logic-Lower等。
本设计内容为Logic-Upper的模具设计,Logic-Upper用于Note-Book Computer(笔记本电脑)中,下与Logic-Lower 用螺钉紧固,上与LCD-Cover通过转轴连接,是笔记本电脑极为重要的一个环节。
1.1材料分析制品选用PC+ABS(比例约为3:7)材料。
其中,PC成型性能:(1)无定型塑料,热稳定性好,流动性差(2)吸湿性小、但水敏性强,加工前需干燥,否则会出现银丝、气泡及强度显著下降等现象(3)成型收缩率小,易发生熔融开裂和应力集中,故需严格控制成型条件,塑件需退火处理,如成型条件适当,塑件尺寸可控制在一定公差范围内,塑件精度高(4)熔融温度高,粘度高,大于200g的塑件宜用螺杆式注射机、开畅式延伸喷嘴,喷嘴应加热(5)由于粘度高,对剪切作用不敏感,冷却速度快,模具浇注系统以粗、短为原则,宜设冷料井,浇口宜取大,模具宜加热,应注意顶出均匀,模具应用耐磨钢并淬火(6)塑件壁不宜取厚、应均匀,脱模斜度宜取2。
(7)模温对塑件质量影响很大,薄壁塑件宜取80~100℃。
模温低时,收缩率、伸长率、抗冲击强度大,抗弯、抗压、抗张强度低,模温超过120℃塑件冷却慢、易变形粘模等等。
ABS成型性能:(1)无定型料(2)吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥(3)流动性中等(比PC好),溢边料0.04mm左右(4)宜取高料温、高模温,但料温过高易分解(分解温度≧250℃),对精度较高塑件模温宜取50~60℃,对光泽、耐热塑件,模温宜取60~80℃,螺杆式注射汲取料温160~220℃、70~100Mpa(5)注意浇注系统对料流阻力小,浇口处外观不良,易发生溶解痕,脱模斜度宜取2。
笔记本外壳材料及制造工艺摘要:光阴似箭、日月如梭。
大专三年的学习一晃而过,为具体检这是三年来的学习效果,综合检测理论在实际中的应用中的能力,除了平时考试、实验测试外,更重要的是理论联系实际如设计一款笔记本的外壳。
在高速发展的今天笔记本已经成为我必不可少的一项办公工具,随着计算机市场的不断发展,人们越来越重视笔记本的外观和笔记本外壳的材质。
本次设计以笔记本外壳的外形和材质为主线,综合了笔记本的结构设计,参数设计的三维形成。
把以前的基础课程运用到本次设计当中来,所谓学以致用。
再设计中除了传统方法外,同时引用了AutoCAD等技术,使用office软件,力求达到最小的人力资源和劳动强度,提高工作效率的目的。
笔记本仿真设计是制造业中的新型手段,运用计算机软件对运动和动力学仿真分析,从而验证、修改、优化设计方案,使以前需要繁琐的程序不断地简化,节约成本。
由于实际经验和理论技术有限,设计错误和不足之处在所难免,希望各位老师批评指正。
重点词汇:材料、外形、工艺。
第一章计算机外壳材质1.1笔记本的铝镁合金材质笔记本电脑的外壳既是保护机体的最直接的方式,也是影响其散热效果、“体重”、美观度的重要因。
笔记本电脑常见的外壳用料有:合金外壳有铝镁合金与钛合金,塑料外壳有碳纤维、PC-GF-##(聚碳酸酯PC) 和ABS工程塑料。
铝镁合金:铝镁合金一般主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。
因本身就是金属,其导热性能和强度尤为突出。
铝镁合金质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强,能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。
其硬度是传统塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳。
而且,银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观,而且易于上色,可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。