鎂合金壓鑄模具零件制造成理想材料
一、鎂合金的氣密窗特性
①質輕鎂的比重只有1。8G/CM3，鋁合金的比重爲2。7G/CM3，鎂合金比鋁合金輕30%，比鋼輕80%。所以，汽車及手提電子産品中鎂合金已成爲零件制造成理想材料。
②強度鎂合金在金屬及塑料等工程材料中，具有極佳的強度/重量比。
③壓鑄性在保持良好的結構條件下，鎂合金允許鑄件壁厚最小達到0。6mm，這是塑料在相同強度下無法達到的。鋁合金的壓鑄性能也要在1。2-1。5mm以上時才能與鎂合金相比。鎂合金較易壓鑄成型，適合大批量壓鑄生産（生産速度可達鋁的1。5倍）。此外，鎂合金模的磨損也較鋁爲低。
④減震鎂有極好的滯彈吸震性能，可吸收震動和噪音，用作設備機殼可減少噪音傳遞、預防沖擊和防止凹陷損壞。
在大多數情況下，鎂合金壓鑄生産的産品與其他合金壓鑄件相類似。鎂合金壓鑄模具也和鋁、鋅合金壓鑄模相似。但是由于鎂合金不同于鋁合金的一些特性，在設計壓鑄模時給予充分考慮，才能設計出合理的壓鑄模具，從而高效、經濟地生産鎂合金壓鑄件。
⑤剛性鎂的剛性爲鋁的2倍並比大部分塑膠爲高。鎂有良好的抗應力阻力。
⑥高電磁幹擾屏障鎂合金有良好的阻隔電磁波功能，適合生産電子産品。
⑦良好的切削性能鎂比鋁和鋅有更好的切削性，使鎂成爲更易切削加工的金屬材料。
⑧鎂合金的比熱容較小，合金液的冷卻速度快。
⑨鎂合金和模具鋼材的親和力小，不易粘附模具。
根據鎂合金的以上特性，下面將鎂合金和鋁合金在設計制作上作一些對比。
二、模具設計
壓鑄模具是一種複雜的設備，須完成多項功能。其決定零件的大體幾何形狀，並對每啤貨之間尺寸偏差有重要影響。使用固定或移動的芯子增加了壓鑄的靈活性，可以壓鑄出複雜的較精密外形的零件。流道和水口系統的幾何形狀決定模具的填充性能。模具的熱條件決定零件固化用及其微觀結構和品質。在大量生産時，模具的導熱性能決定周期時間。並且模具具有壓鑄件頂出系統。
三、模具材料
模具組成模穴的部分和熔化金屬直接接觸，必須由能經受熱沖擊的鋼材料制成。最常用的是H13鋼或和其具有相似性能的材料。爲保證大量啤貨以後的表面質量，必須使用含硫量的優質鋼材。爲改善機械加工性能，供應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。在機械加工以後，模穴部分經過淬火及退火，使硬度在46-48HRC範圍以內。
只有模具的模穴部分和特殊零件才需要使用H13鋼，這些部分一般占整個模具重量的20-30%。模具的其它部分使用低碳鋼的中碳鋼制造。對于幾何開關相對簡單的較小壓鑄件，以常使用標准化模塊的模具。
鎂合金和鋁合金相比具有更低的熱容，其鐵含量也很低。因此模具具有更長的壽命。
四、零件壽命
壓鑄件的質量取決于很多因素，包括合金的材料性能，生産參數，模具和零件的設計。零件設計者應該和模具設計者緊密合作，讓零件設計者知道壓鑄生産的優勢和局限。
部件厚度
較小的部件厚度容易達到所要求的機械性能，鎂合通風設備金良好的填充性能，可以使壓鑄件的厚度少于1mm，常見的壁厚在2-4mm之間。
均勻壁厚
爲避免固化時的局部熱點，零件的壁厚應盡可能均勻。由于固化時的收縮，局部熱點會造成氣孔和氣穴的形成。
容易的模具填充
模具的填充時間一般是10-100ms，零件的設計應有助于平穩填充，鎂合金的填速度較高，邊緣和拐角處應爲圓角。
使用加強助
應使用加強助加強零件的強度，而不是通過增加零件的厚度。設計中應避免長筋，防止合金在冷卻凝固過程中因收縮不一致而産生應力和裂紋。
出模斜度通常推薦的出模斜度爲2-5°，也可采用度爲1-3°的設計。由于鎂合金與鐵的親和性較低，加之優良的熱收縮特性，有時甚至可以采用零脫模斜度，當設計壁和型芯時，較小的起模斜度能夠大幅度減少壓鑄件質量。
五、尺寸穩定性
壓鑄是精密的生産過程，然而很多因素卻可以影響壓鑄件的最終尺寸變化。尺寸變化可分爲線性變化，模具間的移動，分模線、鑄件和模具翹曲，壓鑄參數，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，注射溫度，冷卻速度，鑄件應力釋放和模具精度。以上因素除模具精度外，和模具的設計和制造沒有關系。爲減少最終産品的尺寸變化，必須嚴格控制生産工序。
下表爲NADCA提供的可以達到的線性尺寸公差，例如，1000毫米長零件的鑄公差爲±1。2mm。
建議線性尺寸公差
六、水口、流道、排氣孔
注射系統對于壓鑄件質量是非常重要的，以下是設計水口系統的注意事項：
①水口系統必須和壓鑄機容量相適應，使模穴有必要的填充時間。
②水口可以是不同的幾何形狀，扇形或分玻璃枝的。爲防止湍流，水口的金屬流體應該是平行或分枝的。
③設計的水口應使流動距離最短。
④相反方向流動的液體金屬不應在薄壁區域相遇。
⑤由多個水口填充的零件應同時填充。
⑥溢流應用來除去氧化物和殘留的潤滑劑，並加熱模具較冷的部分。
⑦應用連通至模具表面的排氣孔除去模穴內生成的氣體。
⑧水口和溢流的設計應可以避免在二次加工時形成鋸齒紋。
七、加熱、冷卻系統
模具在生産過程中維持較穩定的溫度範圍，有利于産品質量和生産節拍的穩定，同時也由于波動小，溫度疲勞降低，延長模具壽命，因此，模具設計時要充分考慮加熱、冷卻系統，維持模具的熱平衡。一些3C産品如手機外殼、手提電腦外殼由于薄壁，要考慮加熱系統布置，使金屬流動性能提高。
八、壓鑄參數
在壓鑄生産過程中，選擇合適的工藝參數是獲取優質壓鑄件，發揮壓鑄機最大生産率的先決條件，是正確設計壓鑄模的依據。壓鑄時，影響合金液充填成型的因素很多，其中主要有壓射壓力、壓射速度、充填時間和模具溫度等。這些因素互相影響，互相制約，調整一個因素會引起相應的工藝因素變化，因此，正確選擇各工藝參數十分重要。
①壓射速度：由于壓鑄件壁厚和複雜程度不同，工藝參數選擇的變化範圍很大，鎂合金同鋅、鋁合金相比，流動性更好，慣性更小，而且由于鎂的凝固潛熱小，熱容也小，要在金屬凝固之前充填整個型腔，因此，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%，最大甚至超過9m/s。
②建壓時間：由于鎂的凝固潛熱較小，鎂合金在充滿壓鑄廠整個型腔後，要迅速地建壓，以補充型腔內金屬凝固的收縮，因爲在內澆口凝固以後再增壓已失去意義，所以鎂合金壓鑄要求建壓時間短于鋁合金。力勁機目前的建壓時間在20ms以內。
③模具溫度：由于鎂錠的凝固潛熱較小，金屬液以高速度填充型腔，快速凝固，不但能夠縮短壓鑄循環周期，提高生産效率，而且也減少了模具的熱疲勞，大大延長了模具的使用壽命。在壓鑄鎂合金時，通常要保持模具的溫度穩定。鎂合金壓鑄時模具溫度通常保持在220-280℃之間。
在鎂合金壓鑄過程中，如果工藝參數設計得當，鎂合金將表現出比鋁合金更好的壓鑄工藝性能。
九、模具潤滑
鎂合金和鋁合金相比更不易蝕模，原因是鎂合金中鐵的含量非常低。然而，當熱金屬高速沖擊模具的某些部件時，可能産生焊接現象。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。由于鎂合金的熱容只有鋁合金的2/3，因此不需要把潤滑劑用于冷卻媒介，並且使用時間應盡可能的短，一般爲鋁合金的50%。爲減少水的含量，通常使用較高濃度的潤滑劑。
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