镁合金压铸技术经验

精心整理镁合金压铸技术发布日期：[10-04-0310:03:08]浏览人次：[367]向柱，汽门盖，方向盘，仪表板总成，灯罩底座。离合器箱体，歧管盖，轮毂，保险杠（2）摩托车类：曲轴箱，轮毂，汽缸罩，曲轴箱盖（3）自行车类：车架，前车架用镁合金AM60，AM50制成机车结构件和运动部件就可最大限度降低车的重量和能耗，提高整车加速制动性，降低行驶振动和噪声，提高驾驶舒适度。这些构件绝大多数用AM60，AM50经过压铸+微弧氧化即可使用电动工具，气动工具类外壳件对材料的设计要求1.?重量轻，刚性好，长期使用不变形2.?吸振性佳，耐冲击3.?散热性佳4.?易成型易加工5.?符合环保总结：用AM60，AM50合金，压铸+烤漆镁合金特性化学性能合金的化学性能是它们在各种介质中与其它元素起化学反应的能力，主要是耐蚀性。①?机械性能合金的机械性能是指它抵抗外力作用而表现出来的特性，也称为力学性能，如强度，硬度，塑性，弹性，和冲击韧性，精心整理一般以抗拉强度，屈服强度，塑性，延伸率，断面收缩率，硬度来衡量和反映金属和合金的机械性能。②?工艺性能合金的工艺性能是指它们是否易于加工成形的性能，它包括：可铸性，可锻性，可焊性，切削加工性，电镀性和热处理性等。合金的铸造性：流动性，收缩性，热裂，铸造应力。偏析，吸气，杂质。a.?流动性：指合金液充填型腔的能力；影响因素：浇注温度，模具温度，压力，压射速度，铸件结构。b.?收缩性：合金从液态到凝固完毕直至常温过程中所产生的体积和尺寸的变化，总称为收缩，可分三个阶段：液态，收缩，凝固收缩和固态收缩。压铸件收缩的大小，主要取决于合金种类，化学成分，浇注温度，压射比压，持压及留模时间，模具温度及铸件结构等。c.?热裂：是指合金在高温状态形成的裂纹。影响因素：铸型阻力，铸件结构，浇注温度。d.?铸造应力：根据应力产生原因分热应力，相变应力和收缩应力。防止铸件产生裂纹或变形，除铸件结构设计合理（即具有良好的压铸工艺性）外，在压铸工艺上应采取妥善措施，使合金同时结晶凝固，并尽可能使铸件壁厚均匀。避免合金局部积聚，转折处避免尖角，选择合理的浇注系统和溢流系统，以减少铸件各部分的温度差。总的目的是减免铸造应力产生。e.?偏析：铸件化学成分不均匀的现象称为偏析。成分不一致势必会影响其机械及物理性能。f.?吸气：各种铸造有色合金都有吸收气体的特性，尤其在合金达到熔点时气体的溶解度剧烈增加。g.?气密性：合金的气密性是指铸件承受高压气体或液体的作用而不渗漏的能力，它通常反映着铸件内部的致密程度，一般规律是合金的凝固温度范围愈窄，铸件产生疏松的倾向愈小，因而气密性愈高。物理特性：性能单位AZ91AM60AM50AM20AS41AS21AE42精心整理密度G/cm31.811.801.771.751.771.761.79凝固温度℃598615620638617632625融化温度℃420--435420--435420--435420--435420--435420--435590热膨胀Um/m.k26.026.026.026.026.126.126.1比热溶解Kj/kg370370370370370370370比热Kj/kg*k1.021.021.021.021.021.021.02导热系数W/k*m51616594688484导电系数Ms/m6.6nm9.113.1nm10.811.7机械特性：性能单位AZ91AM60AM50AM20AS41AS21AE42极限抗拉强度Mpa240225210190215175230拉伸屈服强度mpa16013012590140110145延伸系数%3810126910剪切系数Gpa17硬度Hbs1/570656060605560冲击力j6171818455五、应用领域1、汽车零部件采用镁合金制造汽车零部件，可显着减轻汽车整车重量，而汽车所用燃料的60%消耗于汽车自重，车重每减轻10%，可节约燃料5.5%，因此，国外近年来镁合金在汽车制造中的应用逐步增长。但我国在这方面的开发刚刚起步。2、通讯器材?如手机外壳、便携机外壳等3、高档建筑装饰材料?由于镁合金的许多独特性能比铝合金更优越，因此国外出现了采用镁合金制造高档豪华型建筑装饰材料的趋势，国内一些镁合金生产厂家强烈要求开发镁合金型材的成型加工技术，国家科技部也希望尽快开发这方面的高新技术，并列为国家“十五”攻关项目。六、技术工艺路线精心整理工艺视不同产品略有区别，典型的镁合金压铸工艺流程如下图所示：七、热室压铸机和冷室压铸机压铸机是压铸生产的最基本的设备，是压铸生产中提供能源和选择最佳压铸工艺参数的条件，是实现高速高压压铸特点而获得压铸件的保证基础。压铸机分类及型号规格压铸机通常按压室的受热条件的不同分为冷室压铸机和热室压铸机两大类。冷室压铸机又因压室和模具放置的位置和方向不同分为卧式，立式和全立式三种。热室压铸机的主要特点是在压室和压射冲头浸在熔融金属液中.冷室压铸机的主要特点是压室内和压射冲头不浸在熔融的金属中,冷室压铸机的卧式最为常见压铸机基本结构压铸机的基本结构由以下八个部分组成：1.合模机构；2.压射机构;3.液压传动系统；4.控制、操纵系统；5.机座与油箱；6.顶出器及液压抽芯器；7.冷却、润滑系统；8.安全防护装置。合模机构压铸机的开合模机构称合模机构，是带动压铸模式的动模部分，使模具分或合拢的机构，同时这一机构还具有锁紧模具的功能。近年来，在合模机构上发展了合模安全装置，合模力量示装置，合模力自动调节等腰新装置。压射机构压铸机的压射机构是将熔融金属推送进模具型号腔填充成形为铸件的机构，压射过程的压力、速度等主要工艺参数都必须是由安而产生。现代压铸机的压射结构的主要特点是三级压射。也就是低速排除压射室中的气体，高速填充型腔机不间断地给出液态合金施以稳定的高压即两级速度一级增压。为实现三级压射的目的，对压射机构提出来出了如下的原则和要求：1．?慢速压射速度应无级可调；精心整理2．?快速压射速度应大于4米/秒（镁合金机应大于6m/s）；3．?从慢速压射到快速压射的过渡转换距离应在30~50毫米以下；4．?建压时间应低于30毫秒；5．?压射及增压压力冲击峰值不应超过额定压力的30%；6．?各压射工艺参数应能独立调节器节而互不干扰。液压传动系统压铸机的运行是由液压传动系统来进行的，液压传动系统由动力设备及管路网等构成，其主要组成部分如下：1．?动力设备--------驱动电机、液压泵和贮能器等；2．?压力控制器件-------溢流阀、卸压阀、减压阀、顺序阀以及压力继电器等；3．?测量控制元件-------节流阀、调速阀、行程阀等；4．?方向控制元件-------电磁换向阀、电液换向阀、手动换向阀；5．?管路系统---------液压管道、油箱、油缸等；6．?净化装置--------滤油器；7．?冷却加热装置-------冷却器、加热器等；8．?安全保护器件-------安全阀、压力继电器及温度控制器；9．?传递介质-------压力油。控制、操纵系统?压铸机的控制、操纵系统大都采用液压操纵与电器控制。其控制、操纵系统应能满足以下三个基本要求：1．?保证压铸件的工艺规范得以顺利实施；2．?机器及人身安全均有可靠的保证；精心整理3．?操作方便、易于监视。压铸机的工作程序一般有：1.有点动调整程序?2.程序手动?3.半自动?4.全自动等。机座与油箱机座是整个压铸机的各种机构和系统的支承体、合模机构和压射机构通过拉力柱连成一个牢固的整体，并一同固定在机座上。油箱是压铸机工作液（压力油）存置的容器。现代的压铸机为减小机器的体积，将机座设计成箱体式，机座箱体内部即构成贮油的油箱。顶出器和液压抽芯器压铸机的合模机构上都附有顶出铸件的装置，这一装置称为顶出器。为了满足铸件特殊部位抽芯的需要，压铸机的动型板和定型板上都附有液压抽芯器，以供压铸模具设计液压压插芯之间。冷却、润滑系统压铸机上都设有冷却和润滑系统。冷却系统由冷却水管和回水管等组成，它的作用是输送、冷却水供压铸模、型板冷却之用，同时也供给液压油冷却器冷却之用。润滑系统由润滑油泵、油压表、输油管、电器元件等组成。其作用主要润滑曲肘机构中的回转副，减少摩擦。安全防护装置压铸机安全防护装置有：防护门、安全液压压力、滤油器堵塞、油温过高、报警等电气控制装置。压铸模压铸模式在生产中的作用。压铸模是压铸生产中的重要工艺装备，它对生产能否顺利进行，铸件质量的优劣合格率的高低、作业循环的快慢起着极为重要的作用。1．?决定着铸件的形状和尺寸公差等级；精心整理2．?其浇注系统（特别是浇口位置）决定了熔融金属的填充状况。3．?溢流排气系统影响着熔融金属的溢渣排气条件。4．?控制和调节压铸过程的热平衡。5．?决定了铸件的表面质量及变形程度。6．?模具的强度限制了压射比压的最大限度。7．?影响生产效益。?压铸模结构压铸模构成：压铸模式是由定模和动模两个主要部分组成的，定模与机器压射部分连接，并固定于其上，浇注系统压室内相通。动模则安装在机器的动模型板上，并随机器型板的移动而与定模式合拢或分开。八、压铸原理1.压铸概念熔融金属在高压高速下充填铸型,并在高压下结晶凝固形成铸件.特征:高速,高压.2.?金属填充型腔的流态介绍三种填充理论①?喷射填充填充分二个阶段:冲击阶段和涡流阶段a.?冲击阶段:在速度,压力保持不变的前提下,金属液进入内浇口后,仍保持着内浇口的截面形状,冲击到正对面的型壁处.b.?涡流阶段:向着内浇口反向填充这种理论比较适用于薄壁内浇口,高速填充的长方形铸件②?全壁厚填充理论精心整理由德国学者在1937年提出,内浇口厚度值取0.5~2mm,内浇口与铸件的厚度比值为f/F在0.1~0.6范围内.这种理论认:金属液通过内浇口进入型腔后,即扩张到型壁,然后沿着整个型腔截面向前填充,直到整个型腔充满为止.③?三阶段填充由英国学者1944年提出a.?第一阶段:液态金属射入型腔冲击型壁后,沿着型腔各方向扩展,在正常的传热条件下,与型腔壁面相接触的部位形成一层凝固层,亦即铸件的表面层.b.?第二阶段:铸件表面成壳后，型腔继续受到液体金属的填充，凝固层逐渐增厚，此时合金的粘度亦增，而处于中心部位的液体金属，在第二阶段结束时，尚处于液态，除了继续得到液体金属的补充外，仍可承受来自压室的压射压力。c.?第三阶段:金属液全部充满型腔，连同浇注系统及压室形成一个封闭的水力系统，在这个系统中各处的压力均等，压射力仍可通过尚未凝固的内浇口作用于铸件，达到进一步增压的目的。3.?金属液在不同条件下的流态分析①?不同厚度内浇口所出现的流态改变内浇口厚度与铸件厚度之比，除了影响填充的速度和时间外，也影响金属液在型腔内的流态。如下图：②?内浇口开在型腔一侧的流态金属液沿侧壁填充向前，到达顶端后包围，聚集，向反方向填充，聚集处有旋涡包气。③?薄壁型腔填充流态金属流的厚度接近型腔的厚度，金属流入是的飘动，与型腔一侧或两侧相接触。④?型腔转角处的流态精心整理金属液入型腔转角处会产生旋涡（b）⑤?圆弧面处的流态注：（1）金属液?（2）包气4.?压铸过程中的主要参数说明5.?压铸过程中的主要参数说明1)起始阶段?金属液浇入压室,精心整理2)3)4)5)一般希望在系统压力建立以后立即增压，以便达到紧实铸件，压缩消除内部气孔和缩孔的目的，增压时间T4一般在0.01~0.03秒范围内为佳，增压延时（t2）过长或增压建立时间（t3）太长都会造成整个增压时间T4延长，这对铸件的质量十分不利。冲头行程，各行程压力，各行程时间等解说6.?压铸件的检验精心整理检验项目：①尺寸与形状②合金成分③表面质量④内部质量⑤渗漏九、研?磨研磨目的：为化成，烤漆作准备，包括去除毛刺，打圆角，清洗油污，表面抛光。?一.??研磨内容：①毛刺，毛边去除?②表面抛光?③喷砂1.?毛刺，毛边去除方式：人工，机床冲切，喷砂，振动研磨人工去除要注意：锉刀目数及大小选用顺序2.?抛光分：人工打磨和震动研磨人工打磨的效果较好二.??震动研磨工艺1.?工艺内容：震动速度，振幅，振动