大大都处境下,镁合金压铸生产的产品与其他合金压铸件相类似。镁合金压铸模具和铝、锌合金压铸模相似。但是因为镁合金分歧于铝合金的极少特征,在设计压铸模时予以充分考虑,本事设计出合理的压铸模具,从而高效、经济的生产镁合金压铸件。
一、镁合金的特性
① 质轻 镁的比重只有1.8G/CM3,铝合金的比重为2.7G/CM3,镁合金比铝合金轻30%,比钢轻80%。于是,汽车及手提电子产品中镁合金成为零件制形成志向材料。
② 强度 镁合金在金属及塑料等工程原料中,具有极佳的强度/重量比。
③ 压铸性 在保持良好的组织前提下,镁合金允许铸件壁厚最小达到0.6mm,这是塑料在强度下无法达到的。铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才干与镁合金相比。镁合金较易压铸成型,相符多量量压铸出产。别的,镁合金模的磨损铝为低。
④ 减震 镁有极好的滞弹吸震性能,可吸收震动和噪音,用作设备机壳可减少噪音传递、预防冲击和防止凹陷损坏。
⑤ 刚性 镁的刚性为铝的二倍并比大部分塑胶为高。镁有良好的抗应力阻力。
⑥ 高电磁干扰屏蔽 镁合金有良好的阻隔电磁波功能,符合生产电子产品。
⑦ 良好的切削性能 镁比铝和锌有更好的切削性,使镁成为易切削加工的金属质料。
⑧ 镁合金的比热容较小,合金液的冷却速度快。
⑨ 镁合金和模具钢材的亲和力小,不易粘附模具。
镁合金的以上特性,下面镁合金比铝合金在设计制作上作少许对。
二、模具设计
压铸模具是一种复杂的设备,完成多项功能。其定夺零件的大体几许形状,并对每啤货之间尺寸偏差有重要影响。使用固定或挪动转移的芯子补充了压铸的变通性,不妨压铸出复杂的较精密外形的零件。流道和水口体例的几许形状定夺模具的填充本能机能。模具的热条件定夺零件固化用及其微观结媾和品质。在大批出产时,模具的导热本能机能定夺周期时间。并且模具具有压铸件顶出体例。
三、模具材料
模具构成模穴的部门和融化金属直接接触,必须由能经受热冲锋的钢材料制成。常用的是H13钢或和其具有相似本能机能的材料。为担保大量啤货此后的外表质量,必须使用含硫量的优质钢材。为改善死板加工本能机能,供应模具制造商的钢材处于具有球形碳颗粒的软化退火状态。在死板加工此后,模穴部门始末淬火及退火,使硬度在46-48HRC范围以内。
只有模具的模穴部分和非常零件必要利用H13钢,这些部分一般占整个模具重量的20-30%。模具的此外部分利用低碳钢的中碳钢制造。对于几许开关单一的较小压铸件,利用准则化模块的模具。
镁合金比铝合金相具有更低的热容,其铁含量很低。是以模具具有更长的寿命。
四、零件寿命
压铸件的质量取决于良多身分,包孕合金的质料职能,出产参数,模具和零件的设计。零件设计者应当和模具设计者合作无懈,让零件设计者理解压铸出产的优势和局限。
部件厚度
较小的部件厚度方便来到所要求的机械本能机能,镁合金良好的填充本能机能,不妨使压铸件的厚度少于1mm,常见的壁厚在2-4mm之间。
均匀壁厚
避免固化时的局部热点,零件的壁厚应均匀。由于固化时的收缩,局部热点会造成气孔温柔穴的酿成。
容易的模具填充
模具的填充时间一般是10-100ms,零件的设计应有助于平稳填充,镁合金的填速度高,边沿和拐角处应为圆角。
使用加强助
应利用深化助深化零件的强度,而不是通过添补零件的厚度。设计中应避免长筋,防止合金在冷却凝固过程中因收缩不而产生应力和裂纹。
出模斜度 通常保举的出模斜度为2-5°,可拔取度为1-3°的设计。由于镁合金与铁的亲和性低,加之优良的热收缩特征,偶尔可以拔取零脱模斜度,当设计壁和型芯时,较小的起模斜度可能镌汰压铸件质量。
五、尺寸稳定性
压铸是精密的出产过程,然而很多成分可以影响压铸件的终极尺寸变化。尺寸变化可分为线性变化,模具间的搬动,分模线、铸件和模具翘曲,压铸参数,芯子和出模斜度。记住零件的终极变化只是部分取决于模具精度,线性尺寸变化是由下列成分引起:模具温度的颠簸,打针温度,冷却速率,铸件应力开释和模具精度。以上成分除模具精度外,和模具的设计和制造别国相干。为淘汰终极产品的尺寸变化,严肃控制出产工序。
下表为NADCA供给的可以达到的线性尺寸小吏,比方1,000米长零件的铸小吏为±1.2mm。
建议线性尺寸公差
| 长度 | 基本公差 | 附加公差 | ||
| 一般 | 重要 | 一般 | 重要 | |
| 0-25mm | ±0.25 | ±0.1 |
|
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| 25-300mm |
|
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±0.002 | ±0.0015 |
| 30mm以上 |
|
|
±0.001 | ±0.001 |
六、水口、流道、排气孔
注射体系对于压铸件质量是格外重要的,以下是设计水口体系的注意事项:
① 水口系统必须和压铸机容量相适应,使模穴有必要的填充时间。
② 水口可因此区别的几何形状,扇形或分枝的。为防范湍流,水口的金属流体应该是平行或分枝的。
③ 设计的水口应使流动距离最短。
④ 相反方向流动的液体金属不应在薄壁区域相遇。
⑤ 由多个水口填充的零件应同时填充。
⑥ 溢流应用来撤除氧化物和残留的润滑剂,并加热模具较冷的部分。
⑦ 应用连通至模具表面的排气孔除去模穴内生成的气体。
⑧ 水口和溢流的设计应可以避免在二次加工时形成锯齿纹。
七、加热、冷却系统
模具在出产过程中撑持较稳定的温度边界,有利于产物质量和出产节拍的稳定,同时因为震荡小,温度疲劳降低,延长模具寿命,以是,模具设计时要充分考虑加热、冷却系统,撑持模具的热均衡。少少3C产物如手机外壳、手提电脑外壳因为薄壁,要考虑加热系统安顿,使金属流动本能机能提高。
八、压铸参数
压铸出产过程中,选拔符合的工艺参数是获取优质压铸件,发挥压铸机最大出产率的先决前提,是准确设计压铸模的依据。压铸时,影响合金液充填成型的身分很多,个中主要有压射压力、压射速度、充填光阴、模具温度等。这些身分影响,彼此制约,调动一个身分会引起相应的工艺身分变化,以是,准确选拔各工艺参数十分重要。
① 压射速度:由于压铸件壁厚和复杂水平分歧,工艺参数采取的变化界限很大,镁合金同锌、铝合金相比,流动性更好,惯性小,而且由于镁的凝固潜热小,热容小,要在金属凝固之前充填举座型腔,是以,镁合金压铸的速度要高于铝合金,镁合金压铸的冲头速度比铝合金快约30%,最大超越9m/s。
② 建压时光:由于镁的凝固潜热小,镁合金在充满全部型腔后,要迅速的建压,以添补型腔内金属凝固的收缩,因为在内浇口凝固以来再增压已失去意义,所以镁合金压铸要求建压时光短于铝合金。力劲机而今的建压时光在20ms以内。
③ 模具温度:由于镁锭的凝固潜热较小,金属液以高速率填充型腔,凝固,不光可以缩短压铸循环周期,提高出产效率,而且也镌汰了模具的热疲劳,大大延长了模具的运用寿命。在压铸镁合金时,通常要保持模具的温度稳定。镁合金压铸时模具温度保持在220-280℃之间。
镁合金压铸过程中,假设工艺参数设计得当,镁合金将表现出比铝合金的压铸工艺性能。
九、模具润滑
镁合金比铝合金不易蚀模,原由是镁合金中铁的含量格外低。然而,当热金属高速冲锋模具的某些部件时,不妨产生焊接现象。利用相符的模具润滑剂不妨镌汰这种趋势。常用的是基于水的润滑剂。由于镁合金的热容只有铝合金的2/3,因而不必要把润滑剂用于冷却媒介,并且利用时光应的短,一般为铝合金的50%。为镌汰水的含量,利用较高浓度的润滑剂。
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