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如何改善镁合金压铸工艺

来源:http://www.ygyycn.com/news/17.html发布时间:2019-01-11

镁铝合金轮毂如何改善镁合金压铸工艺
为满足投影机光学系统的强度、散热等要求,其结构零件 通常使用的是压铸镁合金或压铸铝合金。而压铸镁合金的相关 性能虽然优于压铸铝合金,但由于光学结构件的复杂性,导致 其压铸的生产性较差,良品率不高。随着镁合金压铸技术的不 断改进与提升,可逐渐实现压铸镁合金对压铸铝合金的替代。
1 产品概况
某产品壁厚4.4mm,轮廓尺寸91mm×93mm×60mm,净质量 113g,材料AZ91D,乃为常见型镁合金压铸件。此产品具有复 杂结构,模具在上下左右方向各有1侧滑块。介于产品功能, 零件原先诸多部位具有过小的圆角,这对零件成形不利。
2 废品分析
依据相关数据统计得知,此产品废品率高达24%。通过深 入分析259373件废品,发现250378件为欠铸(96.53%);缺肉 为8995件(3.47%)。
3 欠铸分析
(1)合金液被氧化过于严重,流动性下降。因存在溢流 及浇注系统,外加产品不合格,在持续压铸中,通常会产生> 50%的回炉料。因镁合金材料在进行熔炼过程中具有非常高的 防护性要求,工厂中并无符合此要求的熔化炉,精炼条件并不 满足,在现实生产中,回炉料被直接送至保温炉,操作者仅仅 简单化处理了合金液表面所漂浮的渣料。与精炼的成品合金锭 相比,回炉料具有十分严重的被氧化情况,另外,流动性也比 较差,此乃造成产品欠铸的关键因素。
(2)具有过低的模具 温度及合金浇注温度。压铸过程中温度把控乃是关键性工艺 参数,为较好满足充型条件,获取更佳成形质量,需运用更为 适宜的模具温度与合金浇注温度。设定保温炉温度为670℃, 采用便携式测温仪,对加料前及加料后浇注腔当中合金的温度 进行测量,数值:加料之前为662℃,加料30s后为661℃,加 料3分钟之后为647℃,加料后温度呈现显著降低。压铸镁合金 过程中,采用模温机经热油加热模具,乃为最为理想方式,热 油持续流经模具内管道,自内部加热模具,促使模具达到并维 持所需温度。此种加热方式,模具会始终具有稳定温度,可使 产品质量显著提升,另外,还可达到延长模具寿命的目的,使 生产具有稳定节律。压铸镁合金时,模具中温度通常维持在 180~280℃。设定模温机温度为240℃,采用红外测温仪,对 持续生产中的模具温度进行测量,得知静模为170~180℃,动 模190~200℃,静模具有偏低的温度。由数据得知,模具及合 金液具有较低温度,在压铸时,易出现冷隔及欠铸等缺陷。
4 对策及验证
4.1 成品合金锭与回炉料分作原料对比
由于镁元素具有较为活泼的化学特性,易被氧化,在精炼 与特殊除渣工艺缺乏状况下,压铸过程中,将回炉料作为原料 时,镁合金液流动性较之成本,要低于后者。为了能够更为确 切的验证原材料流动性对于镁合金欠铸缺陷所产生的实质性影 响,分别于不同批次,取成品合金锭与回炉料进行生产,不改 变其余工艺参数,经统计得知,回炉料欠铸废品率为23.4%, 成品合金锭则为19.0%,由此得知,运用成品合金锭作为原 料,相比于回炉料,在合金流动性方面要好于后者,能够降低 欠铸比例。
4.2 提升合金液温度
为对合金液温度对镁合废品率所产生的影响进行验证,将 合金液的温度维持在690℃,保持其他工艺参数不变,分用合 金锭与回炉料,然后进行生产。经数据统计得知,回炉料废品 率16.2%,成品合金锭废品率为13.4%。经比较可知,当合金液 的温度维持在66℃时,对欠铸废品率进行通解可知,当升高合 金液的温度,无论是成品合金锭还是回炉料,均会使得欠铸废 品率显著下降。其中成品合金锭具有最好的工件质量,且具有 最低的废品率。
4.3 提高模具温度
因合金液温度会严重影响模具温度,将模温机温度分别 设置为240℃与280℃,然后将合金液的温度分设为660℃与 690℃,分4次现场监控模具温度,结果见表1。
会随之而得到提升(20℃左右),但提升模温机40℃后,此 时的模具温度仅提了5℃左右。经深入分析得知,可能是模具 加热流道在设计上存有问题,将模温机原定温度提高,难以将 模具温度提高。
5 结语

总而言之,当提高模具温度及合金液温度之后,便会增加 合金液的流动性,还可大幅提升充型能力,显著降低欠铸废品 率。运用成品合金锭进行生产,能够降低废品率,但幅度并不 大,可通过改善压铸工艺条件,将废品率高及回炉料流动性差 的问题予以解决。

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