镁合金压铸工艺与压铸模具.pptVIP

引 言 镁压铸的基本工艺和铝的压铸很相似，但两者之间也有明显的不同，主要的不同点是对液态合金的处理。 同时，由于镁和铝压铸合金有不同的性能，在压射参数和模具设计上也需要一定的变化。 镁压铸合金 合金定义 AZ91D：表示含铝量为9%，含锌量为 1%，D表示为一种特殊的高纯合金类别。各合金元素用字母定义为：A-铝；Z-锌；M-锰；S-硅；E-稀土。 合金规范 铝为主要合金添加元素，可提高合金机械强度、抗腐蚀性和铸造性能。AM系为低铝含量系列镁合金，广泛应用于汽车安全性部件；锌的加入可改善抗腐蚀性，锰的添加则为了控制铁的含量；高纯镁合金的基本要求是：成型压铸件中铁的含量一定要小于0.005%，镍和铜也必须控制得很低。为了提高高温蠕变性能，则添加硅和稀土，添加5-15ppm的铍，主要用于减少液态合金的氧化。 镁合金的熔炼 镁合金锭在浸入液态金属前一定要先预热到150 ℃。 多台炉或一炉多室等炉型可用于重熔干净的镁合金边角料。 AZ91D合金的典型压铸温度，冷室机为650-680 ℃，热室机为620-640 ℃。 对于铝含量低的镁合金有时需要较高的压铸温度，可达660-690 ℃。 压铸机的准备 同样压力下，镁的流动速度更高，因此充满同一模具镁需要的时间比铝更短，对于薄壁件且有长的流动距离时，镁因其低的热容量而须更短的充型时间。 通常，冷室压铸机所用的压铸静压力范围是30-70MPa，热室压铸机主要用于压铸2Kg以内的小型件，所用的压铸静压力范围小于冷室机，一般为20-30MPa。 热室压铸工艺 冷室压铸工艺 选用压铸机的方法 传统方法：根据锁模力选用。按压铸件的投影面积、所需的比压来计算。 新的方法：以压射能量为基础来选用。以压射系统的最大金属静压与流量的关系P-Q2图，使压铸机和压铸模组成一个具有较大柔性的压铸系统。能在尽可能大的范围内调整工艺参数，获得优质铸件。 镁合金压铸模具 压铸模具是一种复杂的设备，须完成多项功能。 浇道和浇道口的几何形状决定了模具的充型特性。 模具的热状态则决定了部件的凝固过程以及它的显微组织和质量。 长期压铸时，模具的热传导性则决定了模具压铸次数及寿命。 压铸模具结构图 镁合金压铸模具材料 决定压铸模具寿命的最主要因素：模具材料、热处理、压铸生产过程控制。 因型腔要直接和液态金属接触，所以模具用钢要具有抗热冲击能力，通常情况下都选用H13钢或相似品质的钢材。但型腔等特殊部件，一般只占模具总重量的20-25%。 模具加工完后，要进行淬火加低温回火热处理，使材料的硬度提高到46-48HRC的范围。 镁压铸合金和铝合金相比，单位体积内热容量小，并且铁在液态镁合金中的溶解度非常低，这就使镁合金压铸模具的寿命明显加长，一般会比铝合金的模具寿命长2倍以上 尺寸稳定性和公差 压铸件最终尺寸的影响因素有： 1、模具线性尺寸的变化； 2、定模和动模及其它模具部件之间的错位； 3、模具和铸件的变形及抽芯的定位和动作； 4、模具温度、铸件脱模温度； 5、冷却速度、应力松驰和模具精密度。 可以看出，压铸过程中的工艺控制是减少最终产品尺寸变化的关键。 模具的浇道口/溢流槽/排气孔 铸件的浇道系统对压铸件的质量非常重要，下面是浇道设计的准则： 1、浇道口必须要适合压铸机的压射能力，并能在必须的充型时间内完成充型。 2、浇道口可以是不同的几何形状，扇形或切线形。金属液必须从浇道口射入模腔时要保证平行或分流，以减少液流的紊乱。 3、浇道口设计时要保证液流最短。 4、在薄壁区要防止多股金属液流对撞。 5、从不同浇道口充型时，要保证模腔各部位同时充满。 溢流槽要用于将氧化物和润滑剂的残渣冲出模腔，以及可加热模具中较冷的部位。 排气孔应延伸到模具的外表面，用于将模腔内的气体排出。 浇道系统和溢流槽等设计时，要防止铸件切边清理时在铸件切口处形成锯齿状。 浇道系统示意图 波纹式排气槽 模具的热状态 压铸工艺是个循环的过程，要进行正常的压铸作业，必须预先将模具加热到并保持一定的温度。 大多数镁压铸模具都是用油来加热和冷却的，油管路分别设计在定模和动模上。 一般模具的工作温度在200-280℃，温度太低会造成压铸件产生压铸缺陷。 计算机辅助模具设计 较理想的是压铸技术人员能用统一的CAD/CAM系统来和顾客、模具设计人员和模具制造人员进行交流。计算机程序可以对模具设计中浇道和浇道口设计进行优化，并模拟模具的充型和凝固过程。 还可以用计算机辅助制造方法来快速加工模型。 压铸模具的安装(一) 压铸模具的最大外形尺寸取决于压铸机的固定拉杆之间的内尺寸和动模座板的最大行程。另一个因素是压铸机的最大锁模力。压射的液态金属会产生顶开模具的胀型力，可用下式表示：