目录
镁合金结构设计与加工工艺指南 ...................................................................................................................................... .?目的?
．适用范围 .................................................................................................................................................................... ．?引用标准?
.镁合金简介 ................................................................................................................................................................ .用途及应用前景?
材料特点?
气体与气孔.......................................................................................................................................................................... 粘模倾向?
一个令人关心的问题:镁会燃烧，镁屑有没有危险？?
．镁合金的压铸性能?
.?成形机的选择 .................................................................................................................................................................. .镁合金产品的加工过程 ........................................................................................................................................ ．镁合金的线性公差................................................................................................................................................ .?镁合金的平面度?
.机加工余量?
.?模具相关 ........................................................................................................................................................................... .?入水
.?入水唧嘴?
.?模具排气槽?
.镁合金件结构设计?
.?壁厚
.?分色槽?
．?拔模斜度?
.加强筋?
.?螺丝柱 ............................................................................................................................................................................... .止口配合尺寸........................................................................................................................................................ .圆角设计?
.机加工刀具预留空间............................................................................................................................................ ．排风口结构?
.镁合金常见问题与改善方法..................................................................................................................................... .镁合金压铸缺陷分析............................................................................................................................................ ．?镁合金常见压铸缺陷与改善方法?
.?镁合金压铸工艺介绍 ....................................................................................................................................................... .压铸机介绍............................................................................................................................................................ .?充填过程介绍?
.压铸成型要素........................................................................................................................................................ 压射力?
比压?
比压的作用与选择?
胀型力和锁模力.................................................................................................................................................................. 速度?
压射行程.............................................................................................................................................................................. 温度?
时间?
．?压铸涂料 ........................................................................................................................................................................ .?镁合金机加及后处理工艺介绍?
．?冲浇口和溢流槽?
.去批锋打磨............................................................................................................................................................ .?表面处理 ........................................................................................................................................................................... 前期化学转化化膜法.......................................................................................................................................................... 后期表面喷涂...................................................................................................................................................................... .?印刷?
.?镁合金压铸模具介绍 ....................................................................................................................................................... .浇口及流道排布?
.浇口设计................................................................................................................................................................ .产品搭桥?
.?排气槽与渣包 ................................................................................................................................................................... .模具结构图?
.?压铸模具失效分析 ........................................................................................................................................................... 热疲劳龟裂.......................................................................................................................................................................... 熔损冲蚀?
崩块和断裂.......................................................................................................................................................................... 型腔塑性变形?
.镁合金压铸产品问题点汇总?
.裂纹?
?填充不良?
双色槽涂装混色、溢边 ........................................................................................................................................ .?结束语 ...............................................................................................................................................................................
镁合金结构设计与加工工艺指南
1.目的
镁合金件设计与塑胶件、铝合金设计有很多不同,本设计指南介绍了镁合金的材料特性、镁合金模具、镁合金结构设计和加工工艺,供设计工程师参考。
2.适用范围
本指南适用于公司镁合金产品的机械结构设计。
3.引用标准
北美压铸协会()标准:
铸造镁合金
4.镁合金简介
4.1.用途及应用前景
镁合金在汽车、航空、电信、交通运输和机械行业等应用越来越受重视,采用镁合金铸件取代铝合金或钢铁零部件可有效地减轻机械重量,从而显著地节省能耗，减少环境污染。如汽车若每减轻,则每公里耗油量可减少。所以现在美、日、欧等发达国家开始在汽车上扩大镁合金铸件的应用,镁合金铸件以每年~的速度增长,其中为压铸件。据国外统计，到年镁合金压铸件的年产量将达多万吨。因此,镁合金压铸及镁合金压铸机正成为当今压铸行业重要发展项目之一。
4.１．1材料特点
镁合金常用的合金化元素是铝和锌。铝的合金化能提高合金强度及铸造性能。锌也能提高合金的铸造性能。为保证铸造性能压铸镁合金的铝含量>,锌含量＜。否则容易产生裂纹。基于系的合金（含锌)和（不含锌)是室温使用的主要压铸镁合金。目前及这两种系列合金占镁汽车结构件的，但它们在℃以上时其强度显著下降。
目前得到工业应用的压铸镁合金主要有个系列，即系列()；系列(）；系列()；系列（稀土）。年度开发的镁合金用的是。表中给出了它们中的常用合金的名义成分和性能。
压铸镁合金的成分及性能
合金
元素组成室温拉伸性能
总量
抗拉强度屈服强度伸长率
５0A
合金名称特征应用范围
强度高且耐腐蚀性好电器产品的壳体等
延伸率和抗冲击力大汽车上的方向盘和坐椅等
50A
抗蠕变性能好汽车上的减速相等符号含义如下:
镁的比重大约是铝的,是铁的。它是实用金属中的最轻的金属。
高强度、高刚性,镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以，在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的强度重量比高于铝合金和铁,因此，在不减少零部件的强度下，采用镁合金代替铝或者铁制零部件,可减轻铝或铁的零部件的重量。
传热性好,镁合金的导热系数比塑料高出数十倍，因此,镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。
电磁波屏蔽性好，镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好,因此,使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。
机械加工性能好，镁合金比其他金属的切削阻力小,在机械加工时，可以较快的速度加工。
耐凹陷性好，镁合金与其他金属相比抗变形力大，由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。
对振动·冲击的吸收性高，由于镁合金对振动能量的吸收性能好，使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外，冲击能量吸收性能好,比铝合金具有更好的延伸率的镁合金,受到冲击后，能吸收冲击能量而不会产生断裂。
抗蠕变性能好,镁随着时间和温度的变化在尺寸上蠕变少。
再生，镁合金与塑料不同，它可以简单地再生使用且不降低其机械性能，而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比，熔点低，比热小，在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的。
4.１.２气体与气孔
气孔以各种方式存在于铸件中,一种方式是由于冷却过程中气体从液体中析出,主要是，另一些是由于浇注而带入了空气。镁溶解氢的能力很强,即使铸锭上只有极少量的一点水分,也可能通过水的还原而吸收氢。然而氮产生氮化物、氧产生氧化物。因此,大气的影响较小,空气的温度与气体含量有关,也就是镁块必须进行彻底的烘干才能投炉熔化。
4．1．3粘模倾向
粘模倾向是指铸造合金粘附在铸型上的倾向。这种现象对压铸过程的影响很大。相对塑胶,镁合金侧面脱模力比较大，而且一旦粘模，成品断裂在模具中比较难处理。
４.1.4一个令人关心的问题：镁会燃烧,镁屑有没有危险？
手加工工序等产生的镁粉,会由静电而引起着火,所以必须使用湿式吸尘器，即使少量的镁合金粉也不要在干燥的状态下保存。
镁合金在一定的体积下,只要从火源来的热量小于镁合金的散热量,镁合金是不易着火的。按
照日本的第二类危险物判断准则，在小瓦斯火焰下，对触变成形用的镁屑（直径在～6mm)进行试验，其结果镁屑不属第二类危险物。但是,如果对镁屑施加大量热量，再使其与水反应产生氢气，就有着火的可能性。
4.2.镁合金的压铸性能
和铝合金相比,镁合金的热容较小,所以和铝合金压铸中大多数压铸模常常需要水冷不同,镁合金的模具常常需要加热才能满足正常生产,特别是在生产一些薄壁件时，为了加热模具，用模温机来对模具进行加热。
模温机利用高导热性的导热媒质,可以在很短的时间内将热量传递给模具。常用的模温机有两类,一类为热水模温机,一类为热油模温机，由于水的沸点所限，在密封加热的情况下，热水模温机的加热温度最高使用温度也只能达到℃℃之间，由于镁液遇水会发生激烈的反应引起爆炸,高压冷却水在模具内泄漏有引起爆炸的危险,而且镁合金压铸时模具的温度通常要保持在℃℃之间,因此,热水模温机在镁合金压铸中很少采用。镁合金压铸时常用的是热油模温机,导热油的沸点较高，使用温度也远高于水，对模具的加热也更均匀恒定,热油模温机的使用温度可以达到℃以上。
镁锭在投入熔炉前，一定要预热到℃以上,以去除镁锭中的水气,以免加入熔炉时引起爆炸的危险使用的料勺等工具,也要预热到℃以上。每次开机前模具也要预热到℃以上。镁合金热室压铸温度一般在℃℃之间,温度远远高于锌合金。
镁合金模具缩水率取之间。
4.3.成形机的选择
成形机的大小的选择是从产品的的投影面积来计算出锁模力而定。设总投影面积(包括主流道，分流道,溢流槽)为(），射出时模具内压为（）,所需锁模力的计算如下?机器的锁模力≥安全系数
通常,触变成形时金属模具的模腔内的压力以来计算。与塑料产品相比镁合金的模腔内的压力要大(塑料产品的模腔内压力为～5０0kg)，所以，需要大的锁模力的成形机。关于安全系数，成