鎂合金壓鑄模具 

　　在大多數(shù)情況下，鎂合金壓鑄生產(chǎn)的產(chǎn)品與其他合金壓鑄件相類似。鎂合金壓鑄模具也和鋁柑船、鋅合金壓鑄模相似帽撑。但是由于鎂合金不同于鋁合金的一些特性，在設(shè)計(jì)壓鑄模時(shí)給予充分考慮鞍时，才能設(shè)計(jì)出合理的壓鑄模具亏拉，從而高效、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)鎂合金壓鑄件逆巍。

　　一及塘、鎂合金的特性

　　①    質(zhì)輕　鎂的比重只有1.8G/CM3,鋁合金的比重為2.7G/CM3厚较，鎂合金比鋁合金輕30%坊蜂，比鋼輕80%。所以蚤岗，汽車及手提電子產(chǎn)品中鎂合金已成為零件制造成理想材料卢俯。

　　②    強(qiáng)度　鎂合金在金屬及塑料等工程材料中变硬，具有極佳的強(qiáng)度/重量比氢熏。

　　③    壓鑄性　在保持良好的結(jié)構(gòu)條件下粱宝，鎂合金允許鑄件壁厚最小達(dá)到0.6mm仲蔼，這是塑料在相同強(qiáng)度下無法達(dá)到的。鋁合金的壓鑄性能也要在1.2-1.5mm以上時(shí)才能與鎂合金相比玖膨。鎂合金較易壓鑄成型些搅，適合大批量壓鑄生產(chǎn)（生產(chǎn)速度可達(dá)鋁的1.5倍）。此外胀邀，鎂合金模的磨損也較鋁為低雪怠。

　　④    減震　鎂有極好的滯彈吸震性能戚嗅，可吸收震動(dòng)和噪音雨涛，用作設(shè)備機(jī)殼可減少噪音傳遞、預(yù)防沖擊和防止凹陷損壞懦胞。

　√婢谩⑤    剛性　鎂的剛性為鋁的2倍并比大部分塑膠為高。鎂有良好的抗應(yīng)力阻力躏尉。

　◎歉⑥    高電磁干擾屏障　鎂合金有良好的阻隔電磁波功能，適合生產(chǎn)電子產(chǎn)品胀糜。

　÷埂⑦    良好的切削性能　鎂比鋁和鋅有更好的切削性，使鎂成為更易切削加工的金屬材料教藻。

　【嗨А⑧    鎂合金的比熱容較小右锨，合金液的冷卻速度快。

　÷到铡⑨    鎂合金和模具鋼材的親和力小绍移，不易粘附模具。

　　根據(jù)鎂合金的以上特性尖蚪，下面將鎂合金和鋁合金在設(shè)計(jì)制作上作一些對比啤盯。

　　二、模具設(shè)計(jì)

　　壓鑄模具是一種復(fù)雜的設(shè)備嫉簿，須完成多項(xiàng)功能抬而。其決定零件的大體幾何形狀，并對每啤貨之間尺寸偏差有重要影響体六。使用固定或移動(dòng)的芯子增加了壓鑄的靈活性仁灶，可以壓鑄出復(fù)雜的較精密外形的零件。流道和水口系統(tǒng)的幾何形狀決定模具的填充性能挥桑。模具的熱條件決定零件固化用及其微觀結(jié)構(gòu)和品質(zhì)豪杉。在大量生產(chǎn)時(shí)，模具的導(dǎo)熱性能決定周期時(shí)間达玉。并且模具具有壓鑄件頂出系統(tǒng)豆玖。

　　三、模具材料

　　模具組成模穴的部分和熔化金屬直接接觸蹲居，必須由能經(jīng)受熱沖擊的鋼材料制成沙峻。最常用的是H13鋼或和其具有相似性能的材料。為保證大量啤貨以后的表面質(zhì)量两芳，必須使用含硫量的優(yōu)質(zhì)鋼材摔寨。為改善機(jī)械加工性能，供應(yīng)模具制造商的鋼材通常處于具有球形碳顆粒的軟化退火狀態(tài)怖辆。在機(jī)械加工以后是复，模穴部分經(jīng)過淬火及退火，使硬度在46-48HRC范圍以內(nèi)竖螃。

　　只有模具的模穴部分和特殊零件才需要使用H13鋼淑廊，這些部分一般占整個(gè)模具重量的20-30%。模具的其它部分使用低碳鋼的中碳鋼制造特咆。對于幾何開關(guān)相對簡單的較小壓鑄件季惩，以常使用標(biāo)準(zhǔn)化模塊的模具。鎂合金和鋁合金相比具有更低的熱容腻格，其鐵含量也很低画拾。因此模具具有更長的壽命。

　　四、零件壽命

　　壓鑄件的質(zhì)量取決于很多因素摊矮，包括合金的材料性能何屏，生產(chǎn)參數(shù)，模具和零件的設(shè)計(jì)窃等。零件設(shè)計(jì)者應(yīng)該和模具設(shè)計(jì)者緊密合作，讓零件設(shè)計(jì)者知道壓鑄生產(chǎn)的優(yōu)勢和局限哈痘。

　　部件厚度

　　較小的部件厚度容易達(dá)到所要求的機(jī)械性能淀准，鎂合金良好的填充性能，可以使壓鑄件的厚度少于1mm鼎派，常見的壁厚在2-4mm之間烁讨。

　　均勻壁厚

　　為避免固化時(shí)的局部熱點(diǎn)，零件的壁厚應(yīng)盡可能均勻径候。由于固化時(shí)的收縮么养，局部熱點(diǎn)會造成氣孔和氣穴的形成。

　　容易的模具填充

　　模具的填充時(shí)間一般是10-100ms速袁，零件的設(shè)計(jì)應(yīng)有助于平穩(wěn)填充协固，鎂合金的填速度較高，邊緣和拐角處應(yīng)為圓角绳匀。

　　使用加強(qiáng)助

　　應(yīng)使用加強(qiáng)助加強(qiáng)零件的強(qiáng)度芋忿，而不是通過增加零件的厚度。設(shè)計(jì)中應(yīng)避免長筋疾棵，防止合金在冷卻凝固過程中因收縮不一致而產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋戈钢。

　　出模斜度　通常推薦的出模斜度為2-5°，也可采用度為1-3°的設(shè)計(jì)是尔。由于鎂合金與鐵的親和性較低殉了，加之優(yōu)良的熱收縮特性，有時(shí)甚至可以采用零脫模斜度拟枚，當(dāng)設(shè)計(jì)壁和型芯時(shí)薪铜，較小的起模斜度能夠大幅度減少壓鑄件質(zhì)量。

　　五梨州、尺寸穩(wěn)定性

　　壓鑄是精密的生產(chǎn)過程痕囱，然而很多因素卻可以影響壓鑄件的最終尺寸變化。尺寸變化可分為線性變化暴匠，模具間的移動(dòng)鞍恢，分模線、鑄件和模具翹曲每窖，壓鑄參數(shù)溶隅，芯子和出模斜度。必須記住零件的最終變化只是部分取決于模具精度，線性尺寸變化是由下列因素引起：模具溫度的正常波動(dòng)龄冀，注射溫度懒俊，冷卻速度，鑄件應(yīng)力釋放和模具精度圆如。以上因素除模具精度外钮瘪，和模具的設(shè)計(jì)和制造沒有關(guān)系。為減少最終產(chǎn)品的尺寸變化游颅，必須嚴(yán)格控制生產(chǎn)工序湿铃。

　　六、水口诞昧、流道碉办、排氣孔

　　注射系統(tǒng)對于壓鑄件質(zhì)量是非常重要的，以下是設(shè)計(jì)水口系統(tǒng)的注意事項(xiàng)：

　〔洁凇①    水口系統(tǒng)必須和壓鑄機(jī)容量相適應(yīng)虐干，使模穴有必要的填充時(shí)間。

　≈庀啊②    水口可以是不同的幾何形狀际乘，扇形或分枝的。為防止湍流漂佩，水口的金屬流體應(yīng)該是平行或分枝的蚓庭。

　　③    設(shè)計(jì)的水口應(yīng)使流動(dòng)距離最短仅仆。

　∑髟蕖④    相反方向流動(dòng)的液體金屬不應(yīng)在薄壁區(qū)域相遇。

　∧拱荨⑤    由多個(gè)水口填充的零件應(yīng)同時(shí)填充港柜。

　　⑥    溢流應(yīng)用來除去氧化物和殘留的潤滑劑咳榜，并加熱模具較冷的部分夏醉。

　　⑦    應(yīng)用連通至模具表面的排氣孔除去模穴內(nèi)生成的氣體涌韩。

　∨先帷⑧    水口和溢流的設(shè)計(jì)應(yīng)可以避免在二次加工時(shí)形成鋸齒紋。

　　七模朋、加熱布橄、冷卻系統(tǒng)

　　模具在生產(chǎn)過程中維持較穩(wěn)定的溫度范圍，有利于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)拍的穩(wěn)定谆府，同時(shí)也由于波動(dòng)小荠涂，溫度疲勞降低，延長模具壽命，因此裙靶，模具設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮加熱泼剩、冷卻系統(tǒng)，維持模具的熱平衡犹喜。一些3C產(chǎn)品如手機(jī)外殼瓜释、手提電腦外殼由于薄壁，要考慮加熱系統(tǒng)布置阎敬，使金屬流動(dòng)性能提高白庙。

　　八、壓鑄參數(shù)

　　在壓鑄生產(chǎn)過程中甘沾，選擇合適的工藝參數(shù)是獲取優(yōu)質(zhì)壓鑄件，發(fā)揮壓鑄機(jī)最大生產(chǎn)率的先決條件穴店，是正確設(shè)計(jì)壓鑄模的依據(jù)撕捍。壓鑄時(shí)，影響合金液充填成型的因素很多泣洞，其中主要有壓射壓力忧风、壓射速度、充填時(shí)間和模具溫度等球凰。這些因素互相影響狮腿，互相制約，調(diào)整一個(gè)因素會引起相應(yīng)的工藝因素變化呕诉，因此缘厢，正確選擇各工藝參數(shù)十分重要。

　∷Υ臁①    壓射速度：由于壓鑄件壁厚和復(fù)雜程度不同贴硫，工藝參數(shù)選擇的變化范圍很大，鎂合金同鋅伊者、鋁合金相比英遭，流動(dòng)性更好，慣性更小托津，而且由于鎂的凝固潛熱小蔑氛，熱容也小，要在金屬凝固之前充填整個(gè)型腔嚎姨，因此汇割，鎂合金壓鑄的速度要高于鋁合金，鎂合金壓鑄的沖頭速度比鋁合金快約30%勘职，最大甚至超過9m/s臣搏。

　　②    建壓時(shí)間：由于鎂的凝固潛熱較小，鎂合金在充滿整個(gè)型腔后陨否，要迅速地建壓膜却，以補(bǔ)充型腔內(nèi)金屬凝固的收縮，因?yàn)樵趦?nèi)澆口凝固以后再增壓已失去意義殃通，所以鎂合金壓鑄要求建壓時(shí)間短于鋁合金攘默。力勁機(jī)目前的建壓時(shí)間在20ms以內(nèi)。

　∥袈А③    模具溫度：由于鎂錠的凝固潛熱較小玲销，金屬液以高速度填充型腔，快速凝固摘符，不但能夠縮短壓鑄循環(huán)周期贤斜，提高生產(chǎn)效率，而且也減少了模具的熱疲勞逛裤，大大延長了模具的使用壽命瘩绒。在壓鑄鎂合金時(shí)，通常要保持模具的溫度穩(wěn)定带族。鎂合金壓鑄時(shí)模具溫度通常保持在220-280℃之間锁荔。

　　在鎂合金壓鑄過程中，如果工藝參數(shù)設(shè)計(jì)得當(dāng)蝙砌，鎂合金將表現(xiàn)出比鋁合金更好的壓鑄工藝性能阳堕。

　　九、模具潤滑

　　鎂合金和鋁合金相比更不易蝕模择克，原因是鎂合金中鐵的含量非常低恬总。然而，當(dāng)熱金屬高速?zèng)_擊模具的某些部件時(shí)肚邢，可能產(chǎn)生焊接現(xiàn)象腔益。使用合適的模具潤滑劑可以減少這種趨勢。最常用的是基于水的潤滑劑络峦。由于鎂合金的熱容只有鋁合金的2/3舰打，因此不需要把潤滑劑用于冷卻媒介，并且使用時(shí)間應(yīng)盡可能的短蒋巡，一般為鋁合金的50%凫荡。為減少水的含量，通常使用較高濃度的潤滑劑肚苇。

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