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1、第3期(总第120期)山西机械No132003年9月SHANXIMACHINERYSep1文章编号:100828342(2003)0320001204镁合金压铸装备的发展121,3刘红梅,李鸿义,赵浩峰(11太原理工大学,山西太原030024;21山西省机电设计研究院,山西太原030009;31西安交通大学,陕西西安710049)摘要:讨论了国内外镁合金压铸设备的现状及发展,进而从工艺上对这些设备进行了比较。关键词:镁合金;压力铸造;设备;发展中图分类号:TG233文献标识码:A0引言来,镁锭出厂的年增长率为315%
2、,其中压铸业用镁量镁合金压铸技术从1916年美国Dow化学公司成的年增长率为716%左右,而近5年镁锭年增长率显功地将镁合金用于压铸件起,至今已有90多年的历著增长到6%以上,压铸业在同期的增长率更是惊人,[1][5]史。从1927年推出高强度MxADZn1即AZ91开年增长率达到20%。此外,镁合金压铸件的应用已始,镁合金的工业应用获得了实质性的进展。1936年逐步扩大到其它领域,如手提电脑外壳、手提电锯机德国大众汽车公司开始用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽壳、鱼钩自动收线匣、录像机壳、移动电话机壳、航车发动机传动系统
3、的零件,1946年单车使用镁合金量空器上的通信设备和雷达机壳以及一些家用电机具达18kg左右,至1980年累计生产了1900万辆“甲壳等。随着镁合金压铸件用量的迅速增长,用于镁合金6虫”汽车,镁合金用量总计达318×10t,创批量生产压铸的压铸设备也有了很大的发展。使用镁合金量的最高记录。美国在1948年～1962年1传统的镁合金压铸设备及改进间用热室压铸机生产的汽车用镁合金压铸件达数百万111热室和冷室压铸机[2]件。压铸工艺性能对镁合金的工业应用起着举足轻重从世界范围的压铸生产来看,镁合金压铸件的比的作用。与铝合
4、金相比,镁合金的密度、熔点、动力例呈上升趋势,以1991年美国底特律召开的第16届学粘度、比热容和结晶潜热都较低,是非常适合于压国际压铸会议暨展览会为例,在“环绕21世纪中压铸铸的材料。镁合金可用传统的冷室或热室压铸机压铸。技术的进步与发展”中心议题下,镁合金压铸备受重热压室压铸机(简称热室压铸机)压室浸在保温熔[3]视。近年来,人类对汽车提出了进一步减轻重量、降化坩埚的液态金属中,压射部件不直接与机座连接,而低燃耗和排放、提高驾驶安全性和舒适性的要求,由是装在坩埚上面。压铸过程见图1,当压射冲头3上升于镁比钢材轻7
5、5%,用镁合金压铸件取代钢件可使轿时,液态金属1通过进口4进入压室5内。合型后,在车单重减少10%,而车体重量每减少100kg则百公里压射冲头下压时,液态金属沿着通道6经喷嘴7充填油耗可减少014L,因此汽车用镁合金压铸件产量在工压铸型8,冷却凝固成型,然后开型取件,完成一个压[4]业发达国家出现了持续快速增长的势头。近十多年铸循环。热室压铸机的锁型力一般在7840kN以下,基金项目:国家自然科学基金资助项目(50275102)收稿日期:2003205221作者简介:刘红梅(19682),女,山西省人,讲师,硕士;李
6、鸿义(19572),男,山西省人,高级工程师,1981年毕业于太原理工大学,本科;赵浩峰(19572),男,山西省人,教授,博士生。·2·山西机械2003年第3期压铸生产效率约为同容量冷室压铸机的2倍,通常用与冷压室压铸机相比,热压室压铸机的结构特点于生产重量不大的薄壁压铸件,压铸件最适宜的重量是压室与合金熔炉紧凑,连成一个整体;而冷压室压在1135kg以下。铸机的结构特点是压室与熔炉分开存在。热压室压铸机的优点是热量损失少,结构简单,操作方便,金属氧化少,铸件夹杂少,生产率高;而冷压室压铸机的优点是压力大,能获得组
7、织致密的铸件,能压较大铸件。热压室压铸机的缺点是压力较低,压室更换不便;冷压室压铸机的缺点是热量损失大,操作较烦,生产率较低。[6]112热室与冷室压铸机的改进12液态金属;22坩锅;32压射冲头;42进口;目前对热室压铸机的改进主要包括:采用储能器52压室;62通道;72喷嘴;82压铸型增压,压射柱塞的压射速度可达6mös;感应加热鹅颈图1热压室压铸过程示意图管和喷嘴,使之保持最适宜温度;采用双炉熔化保温,镁合金压铸冷室压铸机的压室与保温炉是分开并采用绝热装置和再循环管道,精确保持熔池温度;易的。压铸时,从保温炉中
8、取出液体金属入压室进行压磨损件进行镀铬以提高其使用寿命。英国KirkPreci2铸。压铸过程见图2,合型后,浇入压室2中的液态金sion公司采用专门设计的热室压铸机生产镁合金自行属3被已封住喷嘴孔6的反料冲头8托住,当压射冲车架,锁型力为9800kN,压铸单件重量215kg的自行头1向下压到液态金属面时,反料冲头开始下降(下降车架的生产能力为7
