镁合金压铸工艺

镁合金压铸工艺
三、熔炼工艺
难点： 难点：危险性高 a.高温镁液与空气中的氧气接触会发生氧化燃烧； 高温镁液与空气中的氧气接触会发生氧化燃烧； b.高温下的镁液与水接触会瞬间将水分解成氧气和氢气，并释放能量 高温下的镁液与水接触会瞬间将水分解成氧气和氢气， 爆炸。 发生爆炸 发生爆炸。 预防措施： 预防措施： a.镁合金在升温达到350ºC，向密封熔炉内通氮气和六氟化硫混合保 镁合金在升温达到350ºC， 350ºC 护气体，镁液的设定温度不能超过700ºC； 护气体，镁液的设定温度不能超过700ºC； 700ºC b.禁止带水进车间； 禁止带水进车间； c.与镁液接触的工具、镁锭等必须预热150ºC,才能填加。 与镁液接触的工具、镁锭等必须预热150ºC,才能填加。 150ºC,才能填加
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f.尺寸公差( f.尺寸公差(日本压铸协会 JIS) 尺寸公差 精密公差
铸件长度
铝合金
锌合金
镁合金
25mm以下基本公差 以下基本公差
±0.10
±0.08
±0.10
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镁合金压铸工艺
讲 师：周 剑
2011年1月22日
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姓名： 姓名：周剑 职位：工程副经理 职位： 工作经验： 镁合金压铸13年从业经验 年从业经验， 工作经验：铝、镁合金压铸 年从业经验，对压铸模 结构、压铸工艺、压铸设备、 结构、压铸工艺、压铸设备、压铸现场操 作等具有丰富的实践经验。 作等具有丰富的实践经验。
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选择冷室机应考虑： 选择冷室机应考虑： a. 镁合金压射比压要求约 镁合金压射比压要求约30~40MPa，比铝合金低 ，比铝合金低60~70MPa，需 ， 较小的射料力可达较佳效果，因此射料部分最好配上多段可调射 较小的射料力可达较佳效果， 料力； 料力； b. 镁合金极易凝固，因此射速要求达到 镁合金极易凝固，因此射速要求达到7m/s以上； 以上； 以上 c. 液态镁合金易氧化、流动性好，外露电线及油喉必须特别保护； 液态镁合金易氧化、流动性好，外露电线及油喉必须特别保护； d. 射速高，为减少飞边，压射系统最好具有刹车功能； 射速高，为减少飞边，压射系统最好具有刹车功能； e. 镁合金压铸工艺较难控制，对压铸机的稳定性及参数可控性要求 镁合金压铸工艺较难控制， 相对较高。 相对较高。
4.导热性好,适用于当今设计密集的电子产品； 4.导热性好,适用于当今设计密集的电子产品； 导热性好
5.电磁屏蔽性较好,适合于现今发出电磁干扰的电子产品； 5.电磁屏蔽性较好,适合于现今发出电磁干扰的电子产品； 电磁屏蔽性较好
6.极好的切削加工性能，切削功率： 以镁合金定为1,则铝合金 6.极好的切削加工性能，切削功率：若以镁合金定为1,则铝合金 极好的切削加工性能 1, 为1.8,铸铁为3.5,低合金钢为6.3； 1.8,铸铁为3.5,低合金钢为6.3； 铸铁为3.5,低合金钢为6.3
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镁合金应用简介 镁的特性 熔炼工艺 镁合金压铸装备 压铸工艺 宜安镁合金产品介绍
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一、镁合金的应用简介
镁合金在20世纪初，因其生产工艺的局限，价格相对较高， 镁合金在20世纪初，因其生产工艺的局限，价格相对较高， 20世纪初 限制了其发展，只能用于军工科研， 限制了其发展，只能用于军工科研，在当今高科技发展与应用 的带动下，其生产工艺技术日趋成熟， 的带动下，其生产工艺技术日趋成熟，应用领域已经扩展到工 具、汽车、通讯、医疗等诸多领域，显示出广泛的适用性，镁 汽车、通讯、医疗等诸多领域，显示出广泛的适用性， 合金压铸产品的应用正在引出一场新材料的革命， 合金压铸产品的应用正在引出一场新材料的革命，科学家把镁 合金誉为“时代金属”. 合金誉为“时代金属”.
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二、镁的特性
1.重量轻，这对于现代手提类产品至关重要；对于车辆， 1.重量轻，这对于现代手提类产品至关重要；对于车辆，这一特性也将显著 重量轻 减少其启动惯性，并节省燃料和消耗； 减少其启动惯性，并节省燃料和消耗；
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7. 铸造性能好，镁合金压铸件最小壁厚可达 铸造性能好，镁合金压铸件最小壁厚可达0.5mm，而铝合金 ， 约1.2~1.5mm；与铝相比镁的结晶潜热小，这意味着它在模具 ；与铝相比镁的结晶潜热小， 内凝固快，一般来说镁合金压铸生产率比铝合金高出30~50%； 内凝固快，一般来说镁合金压铸生产率比铝合金高出 高出 ；
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镁合金压铸机边保温熔化炉
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镁合金废镁回收系统
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A380 315 160 120 3.5 3 138 963 96.2 71 640/660
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3.镁具有良好的降噪减震性能,这对用作设备机壳减少噪音传递, 3.镁具有良好的降噪减震性能,这对用作设备机壳减少噪音传递, 镁具有良好的降噪减震性能 和防重击与凹陷损坏是重要的； 和防重击与凹陷损坏是重要的；
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镁合金冷室机与热室机特点比较： 镁合金冷室机与热室机特点比较：
序号 1 2 3 4 5
冷室机 可生产大型镁铸件； 可生产大型镁铸件； 比压较大，适合厚件生产； 比压较大，适合厚件生产； 更换易损件较为容易； 更换易损件较为容易；
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
7.9 7.1
Fra Baidu bibliotek2.7 1.8
steel( 钢）
Zn
Al
mg
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2.比强度(强度重量比)和比弹性模量高,可生产较薄较轻的部件,镁有较高的 比强度(强度重量比)和比弹性模量高,可生产较薄较轻的部件, 稳定性,铸件和加工尺寸精度高; 稳定性,铸件和加工尺寸精度高;
材质 极限抗拉强度（mpa） 拉伸屈服强度（mpa） 压缩屈服强度（mpa） 延伸率 冲击强度 疲劳强度(mpa) 比热(j/kgºC) 导热系数
弹性模量
压铸温度
AZ91D 230 150 165 3 2.7 97 1050 72 45 630/680
AM60B 220 130 130 8 3.9 110 1650 61 45 630/680
四、镁合金压铸装备
镁合金压铸采用冷室、热室压铸方法，一般薄壁中小件采用热室 镁合金压铸采用冷室、热室压铸方法， 压铸机，厚壁大中件使用冷室压铸机。镁合金流动性高， 压铸机，厚壁大中件使用冷室压铸机。镁合金流动性高，凝固潜 热小，凝固时间短， 热小，凝固时间短，薄壁件采用热室压铸机有利于合金进入模腔 前维持温度，良好的流动性有利于迅速充满模腔， 前维持温度，良好的流动性有利于迅速充满模腔，获得质量优良 的压铸件。 的压铸件。
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五、压铸工艺
压铸件品质取决于诸多因素，包括产品设计、模具设计、模具温度、 压铸件品质取决于诸多因素，包括产品设计、模具设计、模具温度、 机器性能等。同体积情况下，镁合金携带的热量小，充填时间短。 机器性能等。同体积情况下，镁合金携带的热量小，充填时间短。 1.产品设计 产品设计 a. 在达到相同性能的情况下，镁合金件壁厚较铝、锌合金薄，最小 在达到相同性能的情况下，镁合金件壁厚较铝、锌合金薄， 壁厚可做到0.5mm，常见壁厚在1.5~4.0mm；壁厚均匀，防止固化时 ，常见壁厚在 壁厚可做到 ；壁厚均匀， 收缩及局部热节气孔、缩孔、裂纹等 收缩及局部热节气孔、缩孔、裂纹等。 b.镁合金填充时间一般是 镁合金填充时间一般是10~100ms，零件的设计应有助于平稳填 镁合金填充时间一般是 ， 充，镁合金的冲填速度较高，边缘和拐角处应为圆角，建议壁厚的一 镁合金的冲填速度较高，边缘和拐角处应为圆角， 半。
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选择热室机应考虑： 选择热室机应考虑： a. 机边熔化炉与镁合金冷室压铸机连续熔化炉一样，需要密封通 机边熔化炉与镁合金冷室压铸机连续熔化炉一样， 保护气体，采用电加热、特制坩埚等； 保护气体，采用电加热、特制坩埚等； b. 精确控制射嘴身温度，减少射嘴身过热或变形，保证熔料流回 精确控制射嘴身温度，减少射嘴身过热或变形， 鹅颈； 鹅颈； c. 热室机射速要求比冷室机低，一般在2m/s以上，设计最好达到 热室机射速要求比冷室机低，一般在 以上， 以上 3~4m/s； ； d. 电线、油喉、喷雾器要特别保护，同时要考虑机器稳定性及监 电线、油喉、喷雾器要特别保护， 控性。 控性。
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c.在设计镁压铸产品时，要采用辅助筋加强产品强度，而非通过片面 在设计镁压铸产品时，要采用辅助筋加强产品强度， 在设计镁压铸产品时 增加零件壁厚；设计时应避免长筋， 增加零件壁厚；设计时应避免长筋，以防止合金在冷却凝固过程中 因收缩不一致而产生应力和裂纹。 因收缩不一致而产生应力和裂纹。 d.由于镁合金与铁的亲和性较低，加之优良的热收缩特性，个别情 由于镁合金与铁的亲和性较低，加之优良的热收缩特性， 由于镁合金与铁的亲和性较低 况下甚至可采用零出模角，较小的出模角能大幅减轻铸件重量。 况下甚至可采用零出模角，较小的出模角能大幅减轻铸件重量。综 合考虑铸造效益，建议出模斜度取 合考虑铸造效益，建议出模斜度取1~4度。 度 e.由于镁合金的特性：出模斜度小、尺寸稳定、成型精度高，在镁合 由于镁合金的特性：出模斜度小、尺寸稳定、成型精度高， 由于镁合金的特性 金产品制程中机加工和打磨产生的镁屑、镁粉都存在高危性， 金产品制程中机加工和打磨产生的镁屑、镁粉都存在高危性，出于 安全及成本考虑，建议在产品设计时以产品实际需要为准， 安全及成本考虑，建议在产品设计时以产品实际需要为准，放宽公 差尽量减少机加工，使压铸出模产品最大限度满足成品尺寸要求。 差尽量减少机加工，使压铸出模产品最大限度满足成品尺寸要求。
8. 镁与铁的反应迟钝，压铸时模具产生烧损少；与铝合金相比， 镁与铁的反应迟钝 压铸时模具产生烧损少；与铝合金相比， 迟钝， 镁合金压铸模具使用寿命提高 倍以上，通常可维持15万模次 镁合金压铸模具使用寿命提高1.5倍以上，通常可维持 万模次 压铸模具使用寿命提高 以上。 以上。
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热室机 可使用较小吨位压铸机，投资额相对较小； 可使用较小吨位压铸机，投资额相对较小； 可用较小比压，生产周期较短，定量较准； 可用较小比压，生产周期较短，定量较准； 外界对料温影响较小，温度较稳定； 外界对料温影响较小，温度较稳定；
机器可用于压铸铝或其它合金。 炉温较低，减少氧化和坩埚腐蚀， 机器可用于压铸铝或其它合金。 炉温较低，减少氧化和坩埚腐蚀，气体卷入 较小； 较小； 没有冲头润滑剂，铸件较清洁。 没有冲头润滑剂，铸件较清洁。