压铸设计

 由于镁合金的化学、物理参数和压铸特性与铝合金有很大的不同, 铝合金压铸模具的设计原理不能完全应用于模具设计。

 镁合金液体易于氧化和燃烧, 其铸造过程中的热开裂趋势大于铝合金。在熔炼、铸造和压铸模具温度控制方面, 它比铝合金压铸更为复杂。 镁合金的充填时间较短, 排气问题尤为突出。镁合金相变的比热容量和潜热均低于铝合金。因此, 在压铸过程中容易发生局部 (薄片) 零件的过早结晶, 导致进料通道堵塞, 铸件不足的缺陷。 镁合金压铸模具的设计主要考虑以下几个方面:

 (1) 压铸机的选型。 生产用压铸机的类型主要取决于铸件的壁厚。 罗兰芬克在研究 "镁合金压铸工艺优化" 的过程中, 通过对镁合金压铸经济性、冷室压铸和热室压铸工艺的分析, 提出了热室压铸一般应采用1公斤以下铸件的机, 以确保薄壁零件的灌装, 大零件则采用冷室压铸机。

 (2) 工艺参数。 在压铸生产过程中, 选择合适的工艺参数是获得高质量铸件的前提, 充分发挥压铸机的最大生产率, 是正确设计模具的基础铸造模具。 在压铸过程中, 影响合金液体充填和成形的因素很多, 包括注射压力、注射速度、充填时间、压铸模具温度等。 由于铸件壁厚和复杂度的不同, 工艺参数的选择差别很大。 镁合金与铝和锌合金相比具有更好的流动性, 因此二次注射速度可以更高。镁合金的冲冲速度比铝合金快30% 左右, 最大冲速甚至超过10毫米。 由于镁合金的浇注性能, 如流动性对模具温度和浇注温度相当敏感, 镁合金液体在模具充填过程中容易凝固。必须精确控制模具温度和浇注温度, 否则废品很容易产生。

 (3) 浇注系统的设计。 浇注系统在控制和调节熔融金属的流动方向、排气和溢流条件、模具的温度分布、压力的传递、灌装时间、速度和熔融金属通过流道等的流动状态。 门控系统的设计总结如下:

 内部流道位置: 由于镁合金在空腔内的凝固速度快于铝、锌等合金, 而镁合金压铸件一般都是薄壁零件, 因此选择内部流道位置必须避免对表面的腔体尽量保证金属液体在腔内的最短流动路径, 从而防止浇注不足和绝缘冷。

 灌装速度: 一般来说, 由于镁合金的热力学特性, 合金对模具的传热速度非常快, 凝固间隔大, 流动性差。因此, 为了避免流道镁液过早凝固, 镁液应在高速下顺利地填充到模腔中。 一般情况下, 内流道的流速为 90 ~ 100 m, 对于某些薄壁镁合金压铸件, 内流道的速度甚至高达 20 m。

 内部转轮尺寸: 在许多情况下, 通过加工去除内部转轮。 浇口宽度应小于壁厚的 5 0%, 以避免在修剪过程中对铸件造成损坏。 为了获得流道的最小厚度, 保证镁压铸件薄壁, 喷水的宽度应尽可能大, 以确保喷水的适当横截面面积。

 灌装时间: 它与内部流道速度密切相关, 对表面质量要求较高的薄壁铸件有很大影响。 充填时间比铝合金少 0%, 通常为 10 ~ 100ms。

溢流设计对于薄壁镁合金压铸件, 溢流槽的最佳入口面积约为内部流道横截面面积的 20% ~ 25%。