專利名稱：鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種鎂合金的壓鑄方法，特別是指一種鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法。
近年來，如筆記本電腦、手機、攝影機等情報機器類電子產品為了便于攜帶，均走向小型化、輕量化，因此，這些電子產品的機殼漸漸朝薄壁化發(fā)展，同時材質的選擇也面向輕質材料。而鎂合金則具有高強度、密度小及便于再利用的優(yōu)越性，同時，由鎂合金制造出來的電子產品機殼具有屏蔽效應，能夠防止EMI，因此成為電子產品機殼在材質方面的最佳選擇。但是，現(xiàn)有的鎂合金鑄造的還存在許多缺陷，尤其是在鎂合金的薄壁鑄造的壓鑄方面，如壓鑄過程中因模具成形方案的不理想、鎂合金冶煉不精或鑄造時參數(shù)控制不好，常會引起鑄件的表面缺陷，如流痕、冷料灌不飽、崩缺、凹陷、氣泡凸起、變形等以致不能順利獲得高品質的薄壁產品。
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于壓鑄高品質鎂合金薄壁產品的鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明是提供一種應用于鎂合金的薄壁鑄造的鎂合金壓鑄方法，其對鎂合金薄壁化鑄造所需各條件，包括鎂合金熔解條件、金屬模具設計條件及其壓鑄參數(shù)加以特定。其鎂合金熔融條件為鎂合金在投入熔解爐中施以熔解前須除去氧化物及水份，并須在150～350℃溫度范圍內預熱，鎂合金熔解溫度設定在620～720℃之間較為理想。該金屬模具設計條件為澆道設計時把握“澆道橫截面積越近模腔越縮小”、“從主澆道起到澆道末端為止橫截面積漸小”原則；相鄰的澆口與澆口之間的距離設定在8mm以下，澆口厚度在0.4～1.2mm之間；在模腔中設置溢流塊，溢流塊澆口厚度在0.2～1.0mm之間，溢流塊本身厚度不超過4mm；而逃氣溝設計在溢流塊的后方或模腔中需要逃氣的地方，其溝深在0.05～0.4mm之間。本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法可采用冷室壓鑄或熱室壓鑄，其中采用冷室壓鑄法時，模具溫度設定在150～300℃之間，填充速度為10m/see以下，填充后的增壓設定為250kgf/cm2；采用熱室壓鑄法則以填充速度為6m/sec以下、壓力為200kgf/cm2以上將熔態(tài)鎂合金注入模腔內。采用本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法可壓鑄出高精度、表面細致的高品質鎂合金薄壁產品。
由于采用了上述技術方案，本發(fā)明鎂合金壓鑄方法能夠壓鑄出產品壁厚在1.5mm以下，且高精度、表面細致的高品質產品。
下面參照附圖結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。


圖1是本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法的模具設計示意圖。
圖2是本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法的模具設計另一視角示意圖。
本發(fā)明是關于鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，其包括鎂合金熔解條件、金屬模具設計條件及壓鑄參數(shù)，特別是在1.5mm以下的薄壁鑄造中采用該壓鑄方法，可得到高精度、表面細致的高品質的鎂合金壓鑄產品。
鎂合金的壓鑄首先需將鎂錠熔解成液態(tài)以供壓鑄機壓鑄，而由于鎂錠的表面一般都吸附有水份和氧化物，因此在將鎂錠投入熔解爐中施以熔解前均需進行前處理。在進行前處理時，如果鎂錠表面附著有氧化物，首先須將氧化物除去，然后再預熱除去水份，一般預熱溫度為150～350℃，預熱至完全除去水份，至此即完成了鎂錠的前處理，鎂合金即可投入熔解爐中熔解，熔解溫度設在620～720℃之間較為理想，同時，由于鎂的化學性質很活潑，在高溫及粉塵狀態(tài)下極易與氧氣發(fā)生反應產生燃燒甚至爆炸，為了避免鎂在高溫熔態(tài)下與氧接觸而發(fā)生氧化燃燒，熔解時要求壓鑄熔解系統(tǒng)具有良好的密閉性，并能向爐中通入具保護作用的氣體防止鎂液的氧化。經實踐證明，以SF6(六氟化硫)混合一般干燥氣體或氮氣通入熔解爐內可有效地防止鎂液因直接接觸空氣中的氧氣而燃燒、氧化變質。
在壓鑄制程中，壓鑄模具設計是決定產品品質好壞的重要因素之一，在本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法中，壓鑄模具全部采用熱作模具鋼制作，請參閱圖1至圖2，模具設計包括澆道10、澆口20、溢流塊30、逃氣溝40等設計。
在進行澆道10設計時，需把握澆道10斷面積“越近模腔越縮小”、“從主澆道起到支澆道末端為止斷面積漸小”原則，以利于鎂合金熔態(tài)金屬能在充填時速度不會降低，并能提供熔態(tài)金屬充填時所需的加速度，因此將澆道10體積與模腔50的體積比設計為1∶2～1∶3之間為較佳。
在澆道10的末端設有澆口20，澆口20設計時需根據(jù)鑄件形狀來考慮澆口20的形狀同時還須滿足“瞬間灌飽、同時灌飽”的原則。因此，澆口20最好開設在模腔50中鑄件較厚處，以便讓熔態(tài)金屬自厚處流入薄處，并且將相鄰澆口20之間的距離盡量控制在8mm以下，澆口20的厚度大致在0.4～1.2mm之間，以達到全面充填的效果。
溢流塊30的設計須根據(jù)熔態(tài)金屬在模腔50內的流動方式來決定。溢流塊30的位置取決于澆口20的位置，溢流塊30是設置在模腔50不設澆口20的其它位置，并且設計在流動方向的最末端，以便熔態(tài)金屬不會產生紊流。而在溢流塊30較大時宜分割成數(shù)個，溢流塊澆口32的厚度在0.2～1.0mm之間，溢流塊30本身厚度不超過4mm，從而確保熔態(tài)金屬流動的順暢。
在溢流塊30的后方或模腔50需要逃氣的地方設計有逃氣溝40，其提供模腔50內氣體排出模腔50的通道，逃氣溝40的形狀須與溢流塊30的形狀一致，逃氣溝40的深度在0.05～0.4mm之間即可將產品中氣泡減至最低。
本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法可采用冷室壓鑄法進行壓鑄，也可采用熱室壓鑄法進行壓鑄。當采用冷室壓鑄法壓鑄時，其壓鑄過程中的壓鑄參數(shù)為模具溫度設定在150～300℃之間，模具溫度過低會妨礙熔態(tài)金屬的填充，而若模具溫度過高則會由于降低凝固速度而產生容易縮裂或熱裂。在冷室壓鑄機中有一進料管與模具相連結，將熔態(tài)鎂合金倒入該進料管，然后利用射出桿向前推，經過填充速度約為10m/sec以下的二段式變速填充，為了防止填充不良，并抑制凝固或冷卻時的熱裂或縮裂的發(fā)生，在對金屬模具模腔進行填充后還須立即再施以增壓。一般填充后的增壓設定在250kgf/cm2以上較為理想。以上的模具溫度、填充速度、填充后的增壓設定是鎂合金薄壁鑄造的冷室壓鑄法的必要條件，只有符合上述三項條件才能鑄造出高精度、表面細致的薄壁鑄件。
而當采用熱室壓鑄法壓鑄鎂合金薄壁產品時，熔態(tài)鎂合金是在油壓系統(tǒng)的驅動下通過一鵝頸管對模具的模腔進行填充，其具體的壓鑄參數(shù)設定為以6m/sec以下的填充速度、200kgf/cm2以上的壓力將熔態(tài)金屬壓入模腔內來成形高品質的鎂合金鑄件。
采用前述的鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，可壓鑄出壁厚在1.5mm以下、高精度且表面細致的高品質薄壁壓鑄產品。
權利要求
1.一種鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，是應用于鎂合金薄壁鑄造，并能獲得壁厚在1.5mm以下、高精度、表面細致的高品質產品的壓鑄方法，其包括鎂合金熔解條件、金屬模具設計條件及壓鑄參數(shù)，其特征在于鎂合金在投入熔解爐中施以熔融前須進行前處理除去氧化物及水份，并在150～350℃之間預熱，鎂合金在一具有良好的密閉性的熔解爐中熔解，其熔解溫度在620～720℃之間，且向該熔解爐中通入防止熔態(tài)鎂合金氧化的保護性氣體；金屬模具設計時，澆道設計把握“澆道斷面越近模腔越縮小”、“從主澆道起到澆道末端為止斷面積漸小”原則，澆口設計時將相鄰澆口之間的距離設定在8mm以下，澆口厚度在0.4～1.2mm之間；在模腔不設澆口的其它位置設置溢流塊，溢流塊本身厚度不超過4mm；在溢流塊的后方或模腔需要逃氣的地方設置有逃氣溝，溝深在0.05～0.4mm之間；該方法可采用冷室壓鑄機或熱室壓鑄機來壓鑄鎂合金薄壁產品。
2.如權利要求1項所述的鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，其特征在于向該熔爐中通入的保護性氣體為SF6與一般干燥氣體的混合氣體。
3.如權利要求1項所述的鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，其特征在于向該熔爐中通入的保護性氣體為SF6與氮氣的混合氣體。
4.如權利要求2或3項所述的鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，其特征在于其采用冷室壓鑄機壓鑄，模具溫度設定在150～350℃之間；熔態(tài)金屬以10m/sec以下的二段式變速填充模腔；填充后的增壓設定為250kgf/cm2以上。
5.如權利要求2或3項所述的鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法，其特征在于其采用熱室壓鑄機壓鑄，熔態(tài)金屬是以6m/sec以下的速度填充模腔；填充時的壓力設定為200kgf/sec以上。
全文摘要
本發(fā)明是關于一種鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法,其對鎂合金薄壁鑄造所需的各條件,包括鎂合金熔解條件、金屬模具設計條件及其壓鑄參數(shù)加以特定,不僅使按照現(xiàn)有技術不適合薄壁鑄造的鎂合金壓鑄出高品質的薄壁產品,而且可使用依現(xiàn)有技術被視為不適合用于薄壁鑄造的熱室壓鑄法來制造薄壁壓鑄產品。采用本發(fā)明鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法可壓鑄出高精度、表面細致的高品質薄型鎂合金產品。
文檔編號B22D17/08GK1386600SQ0111482
公開日2002年12月25日 申請日期2001年6月15日 優(yōu)先權日2001年5月22日
發(fā)明者張∴榮, 張文雄, 林振伸 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司