中國壓鑄雜志
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一肖中特彩图:鎂合金壓鑄件生產技術探討

作者:admin 來源:原創 發表時間:2015-09-30


文:張 翼
青海鹽湖特立鎂有限公司

 
       摘要:鎂合金鑄件因其密度小、強度高的特點,已被廣泛應用到各生產領域中,想要提高鎂合金鑄件加工的生產效率,就需要明確壓鑄件加工的生產原則,提高各工藝參數選擇的合理性,在保證鑄件加工效果的同時,降低各因素對鑄件產品質量所造成的不利影響。文章分析了鎂合金壓鑄件的特點,并對其加工生產技術進行了分析。
        關鍵詞:鎂合金;壓鑄件加工;生產技術;壓鑄機;加工參數;澆注系統  
        鎂合金壓鑄件現在已經被廣泛地應用于汽車、通訊以及電子等行業,并且隨著社會發展速度的加快,傳統生產技術已經逐漸不能滿足鎂合金壓鑄件實際生產需求。面對市場的快速變化,為進一步提高鎂合金壓鑄件的加工質量,就需要在現有基礎上做更進一步的分析,即基于壓鑄件所具有的特點,以滿足實際生產需求為目的來選擇合適的生產技術。
1 鎂合金壓鑄件的特點
       與其他金屬合金相比,鎂合金具有吸震性能高、切削性能好、尺寸穩定性高以及可回收等優點,對鎂合金進行加工,所生產出的壓鑄件,利用其所具有的吸震特點可以應用于汽車、飛機等交通運輸工具的零部件,可以有效降低因震動產生的噪聲。而利用其切削性好的特點,可以對其進行快速切削加工,不需要進行拋光處理,機械加工所需能量僅僅為鋼的1/5左右,并且可以得到有效的回收。針對其穩定性好、尺寸不易變形、散熱性好、耐腐性等特點,可以通過對零部件的加工應用于電子設備中,例如:對產品結構與熱傳導性能進行綜合設計分析,就可以利用鎂合金散熱性能,將CPU等電子零件產生的熱量疏導排除。
2 鎂合金壓鑄件的生產技術
        壓鑄加工是鎂合金鑄造工藝中應用最為廣泛的一種,具有效率高、批量大、自動化高等優點,所生產的鑄件具有輪廓清晰、尺寸精度高、表面精細等特點。在對鎂合金壓鑄件進行加工生產時,可以利用熱室壓鑄機或者冷室壓鑄機制作,一般情況下熱室壓鑄機主要用來生產加工中小型鑄件,尤其是壁薄,并且外觀要求高的零部件。而冷室壓鑄機則多用于有特殊要求結構件的加工,如飛機、汽車等零部件,功能性要求比較明確。鎂合金熱焓值偏低,凝固速度比較快,在對各構件進行壓鑄加工時,對壓射速度要求比較高,保證能夠完全充滿鑄型,一般情況下速度控制在鋁合金、鋅合金處理的1.5倍即可。并且在對鎂合金進行壓鑄處理時,要嚴格控制好加工溫度,配備相應防護系統來避免合金液氧化,不能直接使用鋅合金或者鋁合金壓鑄機進行加工。
3 鎂合金壓鑄件設計的控制要素
3.1 選擇壓鑄機
        在選擇壓鑄機時,可以將設計鑄件壁厚作為參考依據,結合實際情況來選擇用冷室壓鑄機還是熱室壓鑄機加工處理。結合鎂合金壓鑄件的生產經驗分析,一般情況下,對于不足1kg的鑄件應選擇用熱室壓鑄機加工,將鑄件壁厚控制在設計范圍內,體型比較大的鑄件加工則應選擇用冷室壓鑄機。
3.2 確定加工參數
        加工參數是否合理直接影響了壓鑄機的生產效率。在鎂合金壓鑄生產的加工過程中,影響合金液充填成型的因素眾多,如壓射速度、壓射壓力、充填時間、壓鑄模溫度等。在確定加工參數時,要注意因為壓鑄件壁厚與復雜度等因素的影響,在較大范圍內變化的工藝參數中選擇適合生產加工的參數。與鋅合金、鋁合金相比,鎂合金具有流動性高的特點,在確定二級壓射速度時可以適當增大,一般將鎂合金沖頭速度控制在鋁合金壓鑄速度的0.3倍即可。另外,為提高壓鑄件加工成品率,考慮到澆注溫度與壓鑄模溫度對其流動性的影響,就必須要嚴格控制好澆注與壓鑄模溫度,以免鎂合金凝固形成廢品。
3.3 澆注系統
        在對澆注系統進行設計時,需要同時做好對金屬液流動方向、模具溫度分布、排氣溢流條件、壓力傳遞、充填時間以及金屬液通過澆道處溫度與流動狀態等因素的綜合分析,做好各因素之間的協調性分析。
3.3.1 充填速度。受鎂合金熱力學特點影響,合金液向模具傳熱速度很快,并且具有較大的凝固區間,流動性差,為提高壓鑄件生產效果,應避免過早澆注合金液,并且要保證合金液能夠高速平穩地充入型腔。一般情況下澆道流速為90~100m/s即可,其中對于薄壁壓鑄件來說,內澆道速度可以控制在20m/s左右。
3.3.2 內澆道位置。一般鎂合金壓鑄件均為薄壁零件,并且合金液凝固速度快,對于內澆道位置的確定,應盡量避免直接沖擊型腔表面,使得合金液可以保持最短路徑在型腔內部流動,避免出現澆不足或者冷隔現象。
3.3.3 充填時間。充填時間與內澆道速度有著緊密聯系,尤其是對表面質量要求較高的薄壁鑄件影響較大,因此充填時間一般確定為比鋁合金充填少30%即可,通常取值為10~100ms。
3.3.4 內澆道尺寸。鎂合金壓鑄件生產時,應將內澆道寬度控制在壁厚的50%以下,以免修邊處理時對鑄件造成損傷。為盡量降低內澆道厚度,并保證鎂合金壓鑄件滿足薄壁要求,還應盡量擴大內澆道截面積。
4 鎂合金壓鑄機件表面加工技術
        依次對鎂合金壓鑄件表面進行預處理、鍍膜、涂裝等處理,一般情況下所謂的鎂合金壓鑄件表面加工即為鍍膜處理。即在壓鑄件表面形成與油漆、金屬、塑料黏著性能高,并且具有高耐腐蝕性的?;つ?。從實際情況來看,現在一般會利用處理溶液來對壓鑄件表面進行加工,根據成膜技術可以分為陽極氧化成膜與化學成膜兩種,其中化學成膜即利用化學溶液與壓鑄件表面進行一定時間的接觸,壓鑄件表面與化學溶液發生化學反應后在表面形成?;つ?。陽極氧化成膜即將壓鑄件作為陽極,并外加一個電壓,在一定溫度溶液中發生化學反應,最終在壓鑄件表面形成?;つ?。
5 結語
        要提高鎂合金壓鑄件加工生產效果,需要針對其具有的特點,對現存的技術進行分析,做好每個生產加工環節的研究,并采取措施進行優化,提高各加工環節實施的規范性與合理性,爭取不斷提高鎂合金壓鑄件加工效果。
 
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