镁合金压铸简介
- 格式:ppt
- 大小:99.50 KB
- 文档页数:16
铸造镁合金zm6砂型铸造工艺简析一、镁合金的特点你说镁合金,大家都会想,它的优势不就是轻嘛?对没错,镁合金的特点就是轻、强、耐腐蚀,而且能承受高温。
想想看,汽车、飞机这些啥高端科技,镁合金也能大显身手。
尤其是ZM6这个合金,不仅硬度高,耐磨性好,热膨胀系数小,简直是打造轻质零部件的不二选择。
听起来是不是挺炫酷的?而且这个ZM6合金,质量稳定,成型效果也好,特别适合用来做砂型铸造,啥是砂型铸造呢?就是说我们要用沙子当模具,把合金溶液倒进去,最后凝固成一个完整的零件。
这就像我们平时玩泥巴,想做个小玩具,捏捏就好,可是这个“沙子泥巴”用的是工业级材料,结果出来的可不是玩具,是有高强度和高要求的部件,简直是妙不可言!二、砂型铸造工艺一说到砂型铸造,大家脑海里可能浮现的就是那些传统的“大铁锅”式的生产过程,跟老式铁匠铺的场景差不多,都是手工打模,灰尘四溅的。
现代的砂型铸造已经不再是“粗糙”的代名词了。
ZM6镁合金的砂型铸造过程其实相当精准,得准备好合适的砂子,这砂子可不能是普通沙子,要挑选那种颗粒均匀、硬度较高的砂子,保证它能承受合金高温的“煎熬”。
然后,就得把这砂子捏成一个合适的模具,模具里得有个空腔,才能让液体合金流进。
就是铸造的“核心”部分——浇注!把液态的ZM6合金倒进模具,合金温度可不低,得保持在700度左右,没点儿技术那是“吓死个人”!但是,别怕!这过程看似危险,实则在“稳稳的技术流”操作下,合金会流入模具的空隙,接着就开始凝固,形成我们想要的零件。
三、铸造后的处理铸造之后,这个零件虽然已经成型了,但它的表面肯定是有些粗糙的。
就像咱们在沙滩上捏的沙雕,虽然形状大致出来了,但要想更完美,还得打磨打磨。
镁合金的铸件表面经常需要进行喷砂处理,这样就能去除杂质、提高表面质量。
然后,经过一些热处理,比如淬火、回火,来提高它的硬度和强度,毕竟轻巧的镁合金虽然好,但要确保零件在实际使用中不轻易损坏,还是要“锤炼”一番的。
镁合金压铸技术内部资料技术培训资料一、镁合金材料的优越性1、重量轻镁金属是所有商业金属中重量最轻的金属,按ρ=1.8g/cm3计算,镁合金比聚合物(塑料)轻20%,比铝轻30%。
2、比强度高即镁合金的强度与质量之比高,具有一定的承载能力。
3、弹性模量小,抗震力强,耐冲击,吸振性好;刚性好,表示长期使用不易变形,尺寸稳定。
4、抗电磁干扰及屏蔽性好,防辐射,无磁性。
5、色泽鲜艳美观,并能长期保持完好如新。
6、对环境无任何影响镁金属极其合金是一种环保型材料,,对环境无污染,其废料回收利用率高达85%以上,回收利用的费用仅为相应新材料价格的4%左右。
7、成型性好8、散热性好9、切削加工性能好镁元素元素符號元素英文名稱原子序原子量原子密度(g/ml)沸點(o C)熔點(o C)MgMagnesium12 24.312 1.74 1107 650二、镁合金压铸的优势模具寿命和生产效率钢模具型腔的热裂和热冲击,是多年来一直困扰压铸工作人员的两个问题。
在压铸铝合金时,在压射了10.000次后,就发现冲击的痕迹和热裂,这并不少见。
只要模具一开始投入使用,它型腔的钢材就慢慢被损伤;当压铸了150.000-200.000次以后,就要更换模具了。
有的时候,模具的寿命可能更短些。
镁合金与铝合金不同,它不像铝合金那样侵袭型腔的钢材。
根据实际的资料,压铸镁合金的模具的寿命约为铝合金模具的3-4倍。
有许多镁合金压铸模,在压铸了500000次以后,现在还在生产中正常使用。
许多这样的模具还在用于生产薄壁件,其表面质量要求很高。
由于镁的凝固很快,以及它不易粘结,所以可以比铝有更高的生产效率,而仃机和喷雾的时间更少。
与铝合金相比,镁合金的压铸周期时间可以比铝合金缩短25%到50%。
由于镁合金本身固有的特性,因而能有较快的压铸速率。
与铝合金相比,其压铸速率可以提高50%。
可以减轻重量是镁合金的另一重要优点,但与铝合金,锌合金作精确的减轻重量的比较,还要根据图纸作全面的考虑。
镁合金压铸模具在大多数情况下,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。
压铸镁合金
镁合金的密度为1.74g/cm3,只相当于铸铁
的25%,铝合金的64%左右。
镁合金强度大,其
抗拉强度与密度之比为14-16。
镁合金具有良好的吸收能的能力,具有良好的刚度和减震性,在承受冲击载荷时能吸收较大的冲击能量。
所以镁合金可制造强烈颠簸和吸收振动作用的零件。
铸镁在低温下(达-196℃)仍有良好的力学性能。
故可制造在低温下工作的零件。
镁合金在压铸时,与铁的亲和力小,粘模现象少,模具寿命较铝合金长。
压铸件不需退火和消除应力就具有尺寸稳定性能。
在负载的情况下,又具有好的蠕变强度,特别适应于制造汽车发动件零件和小型发动机零件。
镁合金具有良好的抗冲击和抗压缩能力,能产生良好的冲击强度与压缩强度。
镁合金压铸件具有良好的切削性能,以镁合金的切削功率为1,则铝为1.3,黄铜为2.3,铸铁为3.5,碳钢为6.3,镍合金为10。
加工时可不必添加冷却剂与润滑剂。
镁合金还具有高导热率、无毒性、无磁性、不易破碎等优点。
镁的标准电极电位较低,并且它表面形成的氧化膜是不致密的,因而抗蚀性较低,因此,镁铸件常需进行表面氧化处理和涂漆保护。
镁易燃,镁液遇水即起剧烈作用而导致爆炸,而且镁的粉尘亦会
自燃。
因此,在镁合金生产的各个环节中均应有专门的安全保护措施。
在我国压铸用的镁合金采用五号铸镁,其合金代号为YM5,合金牌号为YZMgAl9Zn。
如表1所示为我国压铸镁合金的化学成分和力学性能。
压铸镁合金主要元素的作用如表2所示。
压铸镁合金YM5物理性能如表3所示。
镁合金压铸工艺、安全操作要点1、压铸工艺镁合金的压铸工艺同其他合金的压铸工艺相似,但是由于镁合金的不同特性,在压力、速度、温度及涂料的应用上又有着不同的地方。
1.1压力镁合金压铸分热室和冷室两种形式,压铸时压力也不同,热室机的压射比压在40MPa左右,冷室机的比压要高于热室机,通常的比压在40-70MPa.另外重要的一点是增压建压时间,由于镁合金的凝固潜热低,镁合金在模具内的凝固时间要比铝合金的短的多,如果增压时间太晚的话,浇口和型腔的金属液已经凝固,增压也就失去意义.所以建压时间是衡量镁合金压铸机性能的一个重要因素,大部分压铸机的增压建压时间都在60ms以上,这时浇口的镁合金已经凝固,增压的压力无法传到模具型腔里面,优秀的压射系统建压时间通常在20ms以内.1.2速度镁合金由于密度小(只有铝合金的2/3),因而惯性小。
同时,由于镁合金的凝固也很快,要在金属凝固前充填整个型腔,因此,镁合金的压射速度要快。
热室镁合金的压射速度可达6m/s,冷室压铸机的速度要更高一些,达到8 m/s。
高的压射速度也产生高的浇口速度。
举例来说,锌合金和铝合金的压铸模浇口速度大约在40 m/s至60 m/s之间,否则可能出现模具烧蚀现象,薄壁镁合金铸件的浇口速度很多要超过80m/s,由于镁合金的低热性和对模具钢的低焊合性,对压铸模具的烧蚀也没有铝合金般严重。
1.3温度温度是压铸过程的热因素,为了提供良好的充填条件,保证压铸件的成型质量,控制和保持热稳定性,必须选用相应的温度规范,主要是指合金的浇注温度的模具温度。
热室压铸机的料壶在熔炉里面,压射时的热量损失小,因此,热室机压铸是镁合金的温度要低一些,通常在640℃左右。
冷室压铸机的温度要高一些,一般在680℃左右。
对于镁合金压铸有一点值得注意,就是如果产品的成型不太理想,可以从其它方面,比如压射速度、模具温度等方面改善,不可一味提高合金浇注温度,因为现在镁合金熔炉用的保护气体,在温度过高(超过710℃时)会失去效用。
镁合金半固态压铸汽车产品实例1.引言1.1 概述镁合金半固态压铸技术是一种新兴的铸造工艺,能够制造出高强度、轻量化的汽车零部件。
随着汽车工业的发展和对轻量化材料需求的增加,镁合金半固态压铸技术得到了广泛关注和应用。
本文将通过介绍镁合金半固态压铸技术的原理和特点,以及汽车产品中的应用实例,来探讨这一技术在汽车制造领域中的潜力和前景。
镁合金半固态压铸技术是将镁合金加热到半固态状态,通过压铸成型得到所需的零部件。
相比传统的压铸工艺,镁合金半固态压铸技术具有以下几个显著的优势。
首先,半固态状态下的镁合金具有较低的黏度和较高的塑性,使得其在压铸过程中更容易充填模腔,提高了产品的成形质量和尺寸精度。
其次,半固态压铸过程中的镁合金具有较低的热应力,可有效降低零部件的变形和缩松现象。
此外,由于镁合金具有良好的可再生性和循环利用性,采用半固态压铸技术制造汽车零部件有助于环境保护和可持续发展。
在汽车产品中,镁合金半固态压铸技术已得到广泛应用。
一方面,由于镁合金具有优异的强度和刚度,采用半固态压铸技术可以制造出更轻量化、更节能的汽车零部件。
例如,采用半固态压铸技术制造的发动机缸体和传动壳体重量可以减轻20以上,同时提高了产品的耐久性和可靠性。
另一方面,由于镁合金具有良好的导热性能,采用半固态压铸技术可以制造出具有良好散热效果的汽车零部件。
例如,采用半固态压铸技术制造的发动机散热器可以有效降低发动机的温度,提升整车的燃油经济性和动力性能。
综上所述,镁合金半固态压铸技术是一种有潜力的汽车零部件制造技术,具有轻量化、节能和环保等优势。
随着该技术的不断发展和完善,相信在未来的汽车制造领域中将得到更广泛的应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织方式和结构设计,以便读者能够更好地理解和阅读文章。
具体内容如下:文章结构:本文主要分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
1. 引言部分:引言部分首先对镁合金半固态压铸技术进行概述,介绍其在汽车制造领域中的重要性和应用背景。
铸造镁合金和变形镁合金概述说明以及解释1. 引言1.1 概述镁合金作为一种重要的轻质结构材料,在工业生产和科学研究领域得到了广泛应用。
其中,铸造镁合金和变形镁合金是常见的两种镁合金品种。
本文将对铸造镁合金和变形镁合金进行概述、说明以及解释,探讨它们的加工方法、特性与应用、优缺点,并对两者进行对比分析,包括异同点、应用领域的区别,同时展望其发展趋势与前景。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分。
引言部分概述了文章内容,并介绍了铸造镁合金和变形镁合金的研究背景和意义。
第二部分讲述了铸造镁合金,包括其铸造工艺、特性与应用以及优缺点。
第三部分则关注于变形镁合金,详细介绍了它的加工方法、特性与应用以及优缺点。
在第四部分中,我们将对铸造镁合金和变形镁合金进行比较分析,着重探讨它们的异同点和在不同领域中的应用差异,并展望其发展趋势与前景。
最后一部分是结论,对整篇文章的主要观点进行总结。
1.3 目的本文的目的在于全面介绍铸造镁合金和变形镁合金,在阐释它们的工艺、特性、应用和优缺点的基础上,比较两者的异同点,并探讨它们在不同领域中的应用区别。
通过对这些内容的详细介绍和分析,旨在为读者提供关于铸造镁合金和变形镁合金方面知识和研究帮助,并对其未来发展趋势做出一定预测。
2. 铸造镁合金2.1 铸造工艺铸造是制备镁合金最常用的工艺之一。
铸造镁合金可以采用砂型铸造、压力铸造和连续铸造等不同的方法。
在砂型铸造中,首先根据所需产品的形状和尺寸制作出沙模,然后将加热至适宜温度的镁合金液体倒入模具中,待其冷却凝固后取出成品。
这种方法生产成本较低,但表面质量一般较差。
压力铸造是指将加热至一定温度的镁合金注入高压下的模具中,通过快速凝固来制备零件。
该方法能够获得更高密度、更均匀组织和更好性能的零件。
常见的压力铸造方法包括压力浇注、低压浇注和真空浇注等。
连续铸造是指通过恒定输送速度将溶化状态的镁合金连续浇注到定型装置中进行凝固形成连续性材料坯料。
镁合金压铸技术的综述【摘要】本文介绍了有关镁合金压铸技术的压铸设备、压铸工艺、以及镁合金熔炼保护的研究进展。
同时,本文比较了镁合金传统压铸、充氧压铸技术、真空压铸技术、触变压铸等镁合金压铸成形的优点及缺点。
并指出了镁合金压铸还存在的问题。
【关键词】镁合金;压铸镁合金具有比强度、比刚度高,阻尼减震性能优良,机械加工方便,易于回收利用,符合环保要求等特性,在汽车、航空及3C领域等行业的应用呈现快速的增长,是当今实际生产中采用的最轻的金属结构工程材料[1,2]。
镁合金熔点低、比热容和相变潜热小,与铁的亲和力弱[3],镁合金压铸具有耗能少、充型和凝固速度快、生产周期短、模具使用寿命长等优势。
目前,70%以上采用镁合金压铸成形。
1镁合金压铸设备的研究镁合金用压铸机有热室和冷室两大类。
一般来说,通讯产品等许多小薄壁件采用热室压铸机;大、壁厚及复杂零件,如汽车、摩托车上使用的镁合金件,通常使用冷室压铸机。
镁合金冷室压铸机可采用普通铝合金冷室压铸机,而镁合金热室压铸机广泛采用专门设计的专用压铸机。
近年来美国、日本和英国等国的公司相继成功开发出镁合金半固态触变射压铸造机。
JSW和Husky两家公司已于2003年开发出第二代触变注射成形机,目前已研制生产出从6000kN到20000kN的半固态铸造用压铸机,成形件重量可达7kg以上[4]。
据最新报告,国内首台30000kN镁合金压铸机通过国际鉴定大吨位镁合金压铸机即将投入生产,必将使我国在镁合金材料的应用及压铸业的整体技术水平再上一个台阶。
最近,力劲集团已推出第一台镁合金专用压铸机,压射速度是铝合金压铸的1.5-3倍,型温用循环热煤油等介质可精确制在270±5℃,并实现了外围设备和原辅材料的专业化生产。
在近年,我国在镁合金压铸设备上取得了一定的成绩。
但是,目前的国产压铸机性能与国外先进设备相比有较大差距,液压、电器元件可靠性差,压铸机普遍缺少先进的检测与控制仪表,制约我国镁合金压铸技术的迅速发展。
三峻精密五金有限公司集铝/镁/锌合金压铸,模具设计制造,精密加工等服务,为您铸造精品.镁合金压铸模具在大多数情况下,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。
镁合金压铸技术的最新开展及其应用镁合金是最轻的工程金属材料之一,具有很好的比强度、比刚度等性能,特别适合制造要求重量轻、强度高、减震降噪的工程结构部件和要求一定强度的壳类零件。
镁合金低熔点、低比热及充型速度快等优点极其适合於用现代压铸技术进行成形加工。
现代科技和相关产业技术的开展,使镁合金的应用範围迅速扩展,特别是在汽车工业和电子信息产业中获得大量应用。
本文主要介绍镁合金压铸技术研究、开发、应用的开展状况,希望藉此促进中国镁压铸技术的开展及其在各个领域、尤其是汽车工业中的推广应用。
概述长期以来,镁的80%用於铝合金的添加元素或冶金行业脱氧等、13%用於铸造合金、3%用作变形制品。
随着科技进步及对镁可贵性的认识,其产品广泛用於航空、航天、汽车配件、电子及通讯等领域。
汽车行业采用镁合金量的急剧增加是拉动镁合金全球用量增加的重要因素,生产商在汽车上应用镁合金零部件不仅是为了减轻重量,更是藉此来不断提高汽车的性价比,从而加强其在竞争日益剧烈的汽车巿场上的竞争优势。
预计1996~2021年全球用於汽车零部件的镁量平均每年递增15%以上,其中,北美增长速度为30%,欧洲那么超过60%。
欧、美、日等兴旺国家的汽车制造公司在政府的协调下与科研院所密切合作,投入大量人力物力,实施多项大型研究开展方案,研究用镁合金制造汽车零部件。
这些研究开发方案促进了镁合金在汽车上的应用开展。
电子信息产业由於数字化的开展,巿场对电子及通讯产品高度集成化、轻薄化及可回收的要求愈来愈高。
以前作为主要材料的工程塑料已经无法满足要求,因此人们把目光投向了镁合金。
例如,镁合金具有优异的薄壁铸造性能,其压铸件壁厚可达0.8mm-1.5mm,并保持一定的强度、刚度和抗冲击性能。
因此,在薄壁、轻薄、抗冲击、电磁屏蔽、散热及环保等方面的要求之下,镁合金成了制造商的最正确选择。
近年来,电子信息产业的镁合金消耗量急剧增加,成为拉动全球镁消耗量的另一重要因素。