【设计规范_014】锻压工艺介绍及相关设计规范

导读

前几年为了达到金属效果和手感，不少手机厂商都推出了不锈钢锻压的金属壳料，如今铝合金也开始使用锻压技术以达到省成本的目的，锻压的难点在哪里，相关设计要遵守哪些原则，今天我们简单介绍下锻压工艺及其设计规范：

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锻压成形介绍

锻压成形是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸制件的一种成形加工方法。

较常见的锻压成形主要为冷锻压、温热锻压及热锻压。

常见的锻压产品如下图所示。

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 不锈钢锻压成形件PVD所能生成的颜色

不锈钢锻压成形件后续表面处理大多使用PVD工艺，PVD能生成各种不同的颜色，下列颜色是比较典型的:

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 锻压成形件的原材料、应用范围及特点

锻压成形件的原材料为碳钢、合金钢、不锈钢及铝合金、镁合金、钛合金等有色金属材料。

其应用范围是：

1）齿轮、轴、连杆等相对厚，但强度高且寿命长的零件；

2）需要后续加工（如铣削加工等）的高强度结构件，如手机、数码相机外壳等。

其特点是：

1）可以形成壁厚变化的结构件，这是冲压无法实现的；

2）可以节约激光焊接、铆接等工艺；

3）表面质量大大优于金属压铸件；

4）金属质感。

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 锻压成形的工艺原理

1.冷锻压：是在常温下的锻压，其形状和尺寸精度高，表面光洁，加工工序少。冷锻因金属的塑性低，变形时易开裂，变形抗力大，需要大吨位的锻压机械,模具寿命低,一般在5000-20000pcs之间。

2.热锻压:是在金属再结晶温度以上进行的锻压，提高温度能改善金属塑性，减小金属的变形抗力，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。并且能降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。模具寿命在50000PCS左右。

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 锻压成形的工艺流程图

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 锻差设计原则

1. 锻压允许最小内径、壁厚

   

2.锻压允许最小厚度t

3.最大锻压深度K

4.拔模斜度a

5.内部加强筋

1）应遵循宽度=高度的原则，其最佳形状为半岛形，避免薄壁与孤岛形状设计

2）面面相交部分应设计成圆弧，避免直角设计，圆弧半径最小为0.3mm,相交面相互垂直且比较长时，圆弧半径最小为0.5mm或者更大.

6.横截面

1）横截面应可能保持对称

2）侧边直且避免凹凸不平

7.过渡面

过渡面保持圆弧过渡，如呈直角设计，会因金属流动困难冲破与划伤模具

8.拔模角度与侧壁厚的关系

9.公差

1）平面度公差≤ 0.3mm

2）长度方向总公差≤ 0.25mm，宽度方向总公差≤ 0.10mm.