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镁合金压铸模具技术

发布时间:2013-01-06 09:34:03

信息全文:
在大多数情况下,镁合金压铸生产的产品与其他合金压铸件相类似。镁合金压铸模具也和铝、锌合金压铸模相似。但是由于镁合金不同于铝合金的一些特性,在设计压铸模时给予充分考虑,才能设计出合理的压铸模具,从而高效、经济地生产镁合金压铸件。
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%。所以,汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。
2、强度镁合金在金属及塑料等工程材料中,具有极佳的强度/重量比。
3、压铸性在保持良好的结构条件下,镁合金允许铸件壁厚最小达到0.6mm,这是塑料在相同强度下无法达到的。铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才能与镁合金相比。镁合金较易压铸成型,适合大批量压铸生产(生产速度可达铝的1.5倍)。此外,镁合金模的磨损也较铝为低。
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2倍并比大部分塑胶为高。镁有良好的抗应力阻力。
6、高电磁干扰屏障 镁合金有良好的阻隔电磁波功能,适合生产电子产品。
7、良好的切削性能 镁比铝和锌有更好的切削性,使镁成为更易切削加工的金属材料。
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。
根据镁合金的以上特性,下面将镁合金和铝合金在设计制作上作一些对比。
 
二、模具设计
压铸模具是一种复杂的设备,须完成多项功能。其决定零件的大体几何形状,并对每啤货之间尺寸偏差有重要影响。使用固定或移动的芯子增加了压铸的灵活性,可以压铸出复杂的较精密外形的零件。流道和水口系统的几何形状决定模具的填充性能。模具的热条件决定零件固化用及其微观结构和品质。在大量生产时,模具的导热性能决定周期时间。并且模具具有压铸件顶出系统。
三、模具材料
模具组成模穴的部分和熔化金属直接接触,必须由能经受热冲击的钢材料制成。最常用的是H13钢或和其具有相似性能的材料。为保证大量啤货以后的表面质量,必须使用含硫量的优质钢材。为改善机械加工性能,供应模具制造商的钢材通常处于具有球形碳颗粒的软化退火状态。在机械加工以后,模穴部分经过淬火及退火,使硬度在46-48HRC范围以内。
 
只有模具的模穴部分和特殊零件才需要使用H13钢,这些部分一般占整个模具重量的20-30%。模具的其它部分使用低碳钢的中碳钢制造。对于几何开关相对简单的较小压铸件,以常使用标准化模块的模具。
 
镁合金和铝合金相比具有更低的热容,其铁含量也很低。因此模具具有更长的寿命。
 
四、零件寿命
压铸件的质量取决于很多因素,包括合金的材料性能,生产参数,模具和零件的设计。零件设计者应该和模具设计者紧密合作,让零件设计者知道压铸生产的优势和局限。
部件厚度
较小的部件厚度容易达到所要求的机械性能,镁合金良好的填充性能,可以使压铸件的厚度少于1mm,常见的壁厚在2-4mm之间。
 
均匀壁厚
为避免固化时的局部热点,零件的壁厚应尽可能均匀。由于固化时的收缩,局部热点会造成气孔和气穴的形成。
 
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,镁合金的填速度较高,边缘和拐角处应为圆角。
 
使用加强助
应使用加强助加强零件的强度,而不是通过增加零件的厚度。设计中应避免长筋,防止合金在冷却凝固过程中因收缩不一致而产生应力和裂纹。
出模斜度 通常推荐的出模斜度为2-5°,也可采用度为1-3°的设计。由于镁合金与铁的亲和性较低,加之优良的热收缩特性,有时甚至可以采用零脱模斜度,当设计壁和型芯时,较小的起模斜度能够大幅度减少压铸件质量。
五、尺寸稳定性
压铸是精密的生产过程,然而很多因素却可以影响压铸件的最终尺寸变化。尺寸变化可分为线性变化,模具间的移动,分模线、铸件和模具翘曲,压铸参数,芯子和出模斜度。必须记住零件的最终变化只是部分取决于模具精度,线性尺寸变化是由下列因素引起:模具温度的正常波动,注射温度,冷却速度,铸件应力释放和模具精度。以上因素除模具精度外,和模具的设计和制造没有关系。为减少最终产品的尺寸变化,必须严格控制生产工序。

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