中国压铸杂志

镁合金压铸件生产技术探讨

作者:admin 来源:原创 发表时间:2015-09-30


文:张 翼
青海盐湖特立镁有限公司

 
       摘要:镁合金铸件因其密度小、强度高的特点,已被广泛应用到各生产领域中,想要提高镁合金铸件加工的生产效率,就需要明确压铸件加工的生产原则,提高各工艺参数选择的合理性,在保证铸件加工效果的同时,降低各因素对铸件产品质量所造成的不利影响。文章分析了镁合金压铸件的特点,并对其加工生产技术进行了分析。
        关键词:镁合金;压铸件加工;生产技术;压铸机;加工参数;浇注系统  
        镁合金压铸件现在已经被广泛地应用于汽车、通讯以及电子等行业,并且随着社会发展速度的加快,传统生产技术已经逐渐不能满足镁合金压铸件实际生产需求。面对市场的快速变化,为进一步提高镁合金压铸件的加工质量,就需要在现有基础上做更进一步的分析,即基于压铸件所具有的特点,以满足实际生产需求为目的来选择合适的生产技术。
1 镁合金压铸件的特点
       与其他金属合金相比,镁合金具有吸震性能高、切削性能好、尺寸稳定性高以及可回收等优点,对镁合金进行加工,所生产出的压铸件,利用其所具有的吸震特点可以应用于汽车、飞机等交通运输工具的零部件,可以有效降低因震动产生的噪声。而利用其切削性好的特点,可以对其进行快速切削加工,不需要进行抛光处理,机械加工所需能量仅仅为钢的1/5左右,并且可以得到有效的回收。针对其稳定性好、尺寸不易变形、散热性好、耐腐性等特点,可以通过对零部件的加工应用于电子设备中,例如:对产品结构与热传导性能进行综合设计分析,就可以利用镁合金散热性能,将CPU等电子零件产生的热量疏导排除。
2 镁合金压铸件的生产技术
        压铸加工是镁合金铸造工艺中应用最为广泛的一种,具有效率高、批量大、自动化高等优点,所生产的铸件具有轮廓清晰、尺寸精度高、表面精细等特点。在对镁合金压铸件进行加工生产时,可以利用热室压铸机或者冷室压铸机制作,一般情况下热室压铸机主要用来生产加工中小型铸件,尤其是壁薄,并且外观要求高的零部件。而冷室压铸机则多用于有特殊要求结构件的加工,如飞机、汽车等零部件,功能性要求比较明确。镁合金热焓值偏低,凝固速度比较快,在对各构件进行压铸加工时,对压射速度要求比较高,保证能够完全充满铸型,一般情况下速度控制在铝合金、锌合金处理的1.5倍即可。并且在对镁合金进行压铸处理时,要严格控制好加工温度,配备相应防护系统来避免合金液氧化,不能直接使用锌合金或者铝合金压铸机进行加工。
3 镁合金压铸件设计的控制要素
3.1 选择压铸机
        在选择压铸机时,可以将设计铸件壁厚作为参考依据,结合实际情况来选择用冷室压铸机还是热室压铸机加工处理。结合镁合金压铸件的生产经验分析,一般情况下,对于不足1kg的铸件应选择用热室压铸机加工,将铸件壁厚控制在设计范围内,体型比较大的铸件加工则应选择用冷室压铸机。
3.2 确定加工参数
        加工参数是否合理直接影响了压铸机的生产效率。在镁合金压铸生产的加工过程中,影响合金液充填成型的因素众多,如压射速度、压射压力、充填时间、压铸模温度等。在确定加工参数时,要注意因为压铸件壁厚与复杂度等因素的影响,在较大范围内变化的工艺参数中选择适合生产加工的参数。与锌合金、铝合金相比,镁合金具有流动性高的特点,在确定二级压射速度时可以适当增大,一般将镁合金冲头速度控制在铝合金压铸速度的0.3倍即可。另外,为提高压铸件加工成品率,考虑到浇注温度与压铸模温度对其流动性的影响,就必须要严格控制好浇注与压铸模温度,以免镁合金凝固形成废品。
3.3 浇注系统
        在对浇注系统进行设计时,需要同时做好对金属液流动方向、模具温度分布、排气溢流条件、压力传递、充填时间以及金属液通过浇道处温度与流动状态等因素的综合分析,做好各因素之间的协调性分析。
3.3.1 充填速度。受镁合金热力学特点影响,合金液向模具传热速度很快,并且具有较大的凝固区间,流动性差,为提高压铸件生产效果,应避免过早浇注合金液,并且要保证合金液能够高速平稳地充入型腔。一般情况下浇道流速为90~100m/s即可,其中对于薄壁压铸件来说,内浇道速度可以控制在20m/s左右。
3.3.2 内浇道位置。一般镁合金压铸件均为薄壁零件,并且合金液凝固速度快,对于内浇道位置的确定,应尽量避免直接冲击型腔表面,使得合金液可以保持最短路径在型腔内部流动,避免出现浇不足或者冷隔现象。
3.3.3 充填时间。充填时间与内浇道速度有着紧密联系,尤其是对表面质量要求较高的薄壁铸件影响较大,因此充填时间一般确定为比铝合金充填少30%即可,通常取值为10~100ms。
3.3.4 内浇道尺寸。镁合金压铸件生产时,应将内浇道宽度控制在壁厚的50%以下,以免修边处理时对铸件造成损伤。为尽量降低内浇道厚度,并保证镁合金压铸件满足薄壁要求,还应尽量扩大内浇道截面积。
4 镁合金压铸机件表面加工技术
        依次对镁合金压铸件表面进行预处理、镀膜、涂装等处理,一般情况下所谓的镁合金压铸件表面加工即为镀膜处理。即在压铸件表面形成与油漆、金属、塑料黏着性能高,并且具有高耐腐蚀性的保护膜。从实际情况来看,现在一般会利用处理溶液来对压铸件表面进行加工,根据成膜技术可以分为阳极氧化成膜与化学成膜两种,其中化学成膜即利用化学溶液与压铸件表面进行一定时间的接触,压铸件表面与化学溶液发生化学反应后在表面形成保护膜。阳极氧化成膜即将压铸件作为阳极,并外加一个电压,在一定温度溶液中发生化学反应,最终在压铸件表面形成保护膜。
5 结语
        要提高镁合金压铸件加工生产效果,需要针对其具有的特点,对现存的技术进行分析,做好每个生产加工环节的研究,并采取措施进行优化,提高各加工环节实施的规范性与合理性,争取不断提高镁合金压铸件加工效果。
 
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