在2025年，筆記本電腦行業持續保持著高速發展的態勢，技術創新不斷湧現。從外觀設計到內部性能，各個方面都在進行著革新與突破。其中，筆記本電腦外殼的製造技術作為影響產品質量與用戶體驗的重要環節，也備受關注。如何設計出既滿足功能需求，又具備良好工藝性的外殼拉伸模，成為了行業內研究的重點。

  一、筆記本電腦外殼衝壓工藝的詳細剖析

  筆記本電腦外殼作為電腦的重要組成部分，不僅承擔著保護內部組件的作用，還對產品的外觀和質感有著重要影響。《2025-2030年全球及中國筆記本電腦行業市場現狀調研及發展前景分析報告》通過對其形狀的分析可知，加工基本工序包含落料、拉伸、沖孔、切邊。該外殼設有定位孔，若在落料時直接衝出，後續拉伸工序中的加熱處理會致使孔的形狀變形、尺寸失真，因此沖孔工序需安排在拉伸之後。同樣，零件的側切邊有著嚴格的外形尺寸及定位尺寸要求，若在落料時預留切邊缺口，後續拉伸工序會使側邊變形，導致尺寸與外形失真，所以切邊工序也需單獨設計。最終確定採用 4 副單工序模具進行加工，其中拉伸模的設計是整個項目的關鍵與難點。

  二、筆記本電腦外殼拉伸模的關鍵設計要素

  (一)模具圓角半徑的精準確定

  筆記本電腦外殼為盒形件，在拉伸過程中，圓角半徑的確定至關重要。通過使用 AutoForm 進行模擬，得到了拉伸件變形有限元分析模型。在衝壓過程中，採用單動拉伸，設定摩擦係數為 0.15，壓邊力為 50kN，壓邊圈行程為 50mm，成形力為 200kN。以主應變最小為目標函數，通過設置壓邊力和拉延筋係數來優化相關參數，設計變量的初始值及取值範圍如表 1 所示。經 Sigma 優化，122 次疊代後收斂誤差小於 0.01mm，優化可行。理論上，拉伸件最小圓角半徑為 R2mm，根據凸模與拉伸件貼合關係，凸模的圓角半徑與直邊夾角圓角半徑均為 R2mm。對於凹模圓角半徑，依據計算公式 \(r_{A}=(6 \sim 10) t\) ，考慮到該拉伸件深度較小，為一次拉伸成形，過大的凹模圓角半徑會減少壓邊面積，導致毛坯邊緣在拉伸後期起皺，故選定 \(r_{A}=6 ~mm\) ，直邊夾角圓角半徑與拉伸件外部圓角半徑相同為 3mm。

  (二)壓邊方式的合理選擇與壓邊力計算

  壓邊力的計算依據公式 \(F_{p}=A_{p}\) ，其中 \(F_{p}\) 為壓力，A 為壓邊圈下被壓部分面積，P 為單位壓邊力。對於鎂合金板，單位壓邊力為 0.7 - 1.7MPa。經計算，壓邊面積為 \(19529.68 ~mm^{2}\) ，代入數據可得該外殼在拉伸過程中的壓邊力為 \(13670.776 \sim 33200.456 N\) ，約為 \(13 \sim 33 kN\) 。

  (三)拉伸力的精確計算

  拉伸力按照計算低的矩形盒(一次工序拉伸)的公式 \(F_{L}=\left(2 b_{1}+2 b-1.72 r\right) t \sigma_{b} k_{4}\) 進行計算。由於鎂合金 AZ31 在常溫下抗拉強度為 290MPa，不適合拉伸成形，需進行加熱處理。加熱後，鎂合金的抗剪強度 \(\tau=\) 35 - 50MPa，抗拉強度 \(\sigma_{b}=30 ~ 50 MPa\) ，拉伸係數 \(k_{4}=0.7\) ，板料厚度 \(t=1 ~mm\) ，盒型件的角部圓角半徑 \(r=3 ~mm\) ，代入數據計算得出拉伸力 \(F_{L}=39369.4 N\approx 40 kN\) 。結合壓邊力 \(F_{压 }=13 ~ 33 kN\) ，總壓力 \(F_{总 }=F_{L}+F_{压 }=73 kN\) ，Y32 - 100A 型液壓機能夠滿足衝壓要求。

  (四)模具的總體設計方案

  本次拉伸模採用 Y32 - 100A 型四柱液壓機，根據其結構特點，採用倒裝拉伸模。拉伸凹模安裝在上模座，利用剛性卸料板和彈簧配合實現卸料與壓料，通過 4 個定位銷釘對上工序沖裁出的坯料進行定位。模具上下模座選用衝壓模具標準件，採用滑動導向鑄鐵模座，四導柱模座，上模座型號為 GB/T2855.13 - 199，尺寸為 630×400×55mm;下模座型號為 GB/T2855.14 - 199，尺寸為 630×400×65mm。緊固件均採用內六角圓柱頭螺釘，型號為 JB/ZQ4352 - 2006，凸模與凹模使用螺釘固定在上下模座上，壓料板依靠導柱導套運動，提高了模具精度。模具總裝圖如圖 5 所示。

  (五)拉伸件的後處理工序

  拉伸工序完成後得到的拉伸件，為滿足後續加工要求，需進行後處理。首先是切除壓邊，可使用剪板機或者線切割去除多餘殘料。其次是側切邊，由於產品形狀結構複雜，側邊有兩處尺寸較小的弧形孔，為便於後續加工，採用側切邊模具進行切邊。

  三、筆記本電腦外殼衝壓生產模式的優勢總結

  通過對筆記本電腦外殼衝壓工藝和拉伸模的設計研究可知，採用分散生產方式進行筆記本電腦外殼衝壓具有顯著優勢。這種生產方式操作簡單，能夠降低生產過程中的技術難度和人力成本;成本低廉，減少了不必要的設備和工序投入;同時合格品率高，能夠保證產品質量的穩定性，是適合大批量生產筆記本電腦外殼的較佳模式。在 2025 年筆記本電腦行業技術不斷發展的背景下，這種對外殼製造工藝的深入研究與創新設計，將為筆記本電腦產品的質量提升和市場競爭力增強提供有力支持。