镁合金结构设计与加工工艺指南

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1、文件类别和属性上层文件机械设计规范文件属性指南类模块属性设计开发管理维护部门超声机械研发部文件编号版本1.0镁合金结构设计与加工工艺指南拟制：审核：批准：日期：2008-2-18日期：2008-2-20日期：历史修订记录版本修订内容概述修订人批准人修订日期1.0创建2008-2-18发至：□人力资源部□资源管理部□信息技术部□销售管理部□小产品销售部□耗材销售部□国内市场部□国际市场部□国内用服部□国际售后服务部□研发管理部□技术法规部□血球试剂厂□生化试剂厂□供应商资源开发部□机加中心□计划部□采购部□生产管理部□

2、生产工程中心□财务管理部□财务部□总裁办□办事处□由：质管部目录镁合金结构设计与加工工艺指南41.目的42.适用范围43.引用标准44.镁合金简介44.1.用途及应用前景44.1.1材料特点44.1.2气体与气孔64.1.3粘模倾向64.1.4一个令人关心的问题：镁会燃烧，镁屑有没有危险?64.2.镁合金的压铸性能74.3.成形机的选择74.4.镁合金产品的加工过程84.5.镁合金的线性公差94.6.镁合金的平面度94.7.机加工余量95.模具相关95.1.入水95.2.入水唧嘴105.3.模具排气槽116.镁合金件

3、结构设计116.1.壁厚116.2.分色槽126.3.拔模斜度126.4.加强筋136.5.螺丝柱156.6.止口配合尺寸166.7.圆角设计186.8.机加工刀具预留空间186.9.排风口结构197.镁合金常见问题与改善方法227.1.镁合金压铸缺陷分析227.2.镁合金常见压铸缺陷与改善方法228.镁合金压铸工艺介绍258.1.压铸机介绍258.2.充填过程介绍268.3.压铸成型要素288.3.1压射力288.3.2比压288.3.3比压的作用与选择298.3.4胀型力和锁模力308.3.5速度308.3.6压

4、射行程328.3.7温度328.3.8时间338.4.压铸涂料349.镁合金机加及后处理工艺介绍359.1.冲浇口和溢流槽359.2.去批锋打磨369.3.表面处理369.3.1前期化学转化化膜法369.3.2后期表面喷涂369.4.印刷3710.镁合金压铸模具介绍3810.1.浇口及流道排布3810.2.浇口设计3910.3.产品搭桥4010.4.排气槽与渣包4010.5.模具结构图4110.6.压铸模具失效分析4210.6.1热疲劳龟裂4210.6.2熔损冲蚀4210.6.3崩块和断裂4210.6.4型腔塑性变形

5、4211.M5镁合金压铸产品问题点汇总4311.1.裂纹4311.2填充不良4511.3双色槽涂装混色、溢边4512.结束语46镁合金结构设计与加工工艺指南1.目的镁合金件设计与塑胶件、铝合金设计有很多不同，本设计指南介绍了镁合金的材料特性、镁合金模具、镁合金结构设计和加工工艺，供设计工程师参考。2.适用范围本指南适用于公司镁合金产品的机械结构设计。3.引用标准北美压铸协会(NADCA)标准:ADCI-E1-65ADCI-E5-65ADCI-E13-65ADCI-E15-65GB-T1177-1991铸造镁合金4.镁

6、合金简介4.1.用途及应用前景镁合金在汽车、航空、电信、交通运输和机械行业等应用越来越受重视，采用镁合金铸件取代铝合金或钢铁零部件可有效地减轻机械重量，从而显著地节省能耗，减少环境污染。如汽车若每减轻100kg，则每公里耗油量可减少0.4L。所以现在美、日、欧等发达国家开始在汽车上扩大镁合金铸件的应用，镁合金铸件以每年20%～30%的速度增长，其中80%为压铸件。据国外统计，到2006年镁合金压铸件的年产量将达20多万吨。因此，镁合金压铸及镁合金压铸机正成为当今压铸行业重要发展项目之一。4.1.1材料特点镁合金常用的

7、合金化元素是铝和锌。铝的合金化能提高合金强度及铸造性能。锌也能提高合金的铸造性能。为保证铸造性能压铸镁合金的铝含量＞3%，锌含量＜2%。否则容易产生裂纹。基于Mg-An-Mn系的合金AZ91（含锌）和AM60B（不含锌）是室温使用的主要压铸镁合金。目前AZ及AM这两种系列合金占镁汽车结构件的90%，但它们在150℃以上时其强度显著下降。目前得到工业应用的压铸镁合金主要有4个系列，即AZ系列（Mg-Al-Zn-Mn）；AM系列（Mg-Al-Mn）；AS系列（Mg-Al-Si）；AE系列（Mg-Al-稀土）。2006年度

8、开发的2108镁合金用的是AZ91D。表1中给出了它们中的常用合金的名义成分和性能。压铸镁合金的成分及性能合金元素组成%室温拉伸性能AlZnMnSiFeCumaxNimaxRe总量抗拉强度MPa屈服强度MPa伸长率%AZ91D8.3-9.70.35-1.00.15-0.500.10max0.0050.0300.002-2301603AM60B5