凉山经营挤压镁合金镁合金压铸
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若压铸工艺不当,镁合金铸件中就会产生相应的缺陷甚至出现废品。按造成缺陷的原因,可将其分为两类:凝固缺陷,如气孔、缩松、冷纹等;机械问题引发的缺陷,如扭曲、变形、缺“肉”等。其中,缺“肉”和冷纹是合金压铸件中常见的缺陷形式。除此之外,还可能产生其他缺陷,其产生原因及避免措施如下。
发生缺“肉”或模具型腔未填满的原因:压射速度不够;模具或熔体温度低;熔体污染,如附有过多的氧化物;润滑剂过量;浇口不合适;模具排气不充分;冷室压铸时压射力不合适。
模具或熔体温度低,流向相反的熔体相遇时会发生冷流或冷喷。总排气面积增至浇口面积50%以上时,会减少冷喷频率。
吸气或析H2会产生气孔,调整浇道、浇口、排气和润滑系统可以大限度地减少这类缺陷的产生。
限制熔体进料量,铸件局部热点处会形成缩孔或空洞。
不良浇口、尖角或润滑过量会造成溅洒和扰动,可使铸件表面形成波纹和漩涡。
熔体凝固时可产生热裂纹,模具的约束会引起应力集中、尖角和铸件脱模延迟,都将增大热裂倾向。
铸件脱模时的收缩应力会引起铸件变形、扭曲和断裂。
在镁合金铸件生产中,每一种缺陷都是由多个因素引起的。因此,对每一种缺陷产生的原因与采取的预防措施应进行具体分析。
AZ31B-F合金挤压材的室温平均弹性模量44.8 GPa,抗拉强度260 MPa,伸长率15%,屈服强度200 MPa。室温下光滑试样于干燥大气中、水中、含冷凝水空气中和其它物质中进行。
轴向负载(R=0.25)疲劳断裂试验时,其疲劳性能与疲劳寿命见表。
美国衣阿华大学的斯蒂芬斯(R. I. Stephens)和施拉德(C.D. Schrader)用 12.7 mm 厚的AZ31B- H24镁合金测试了它在室温试验室条件的疲劳裂纹成长特性(见下图)。试样的平均室温弹性模量44.8 GPa,抗拉强度250 MPa,伸长率21 %,屈服强度150 MPa,负载条件R=0.1、0.4、0.7,试样取向T-L、厚12.7 mm,频率5Hz-50 Hz。
镁合金副驾驶座椅骨架
常规车型的驾驶座椅骨架主要为钢件,其中包括靠背骨架、座垫骨架和滑轨。因为,常规车型的改制存在一定的限制,按照轿车座椅设计的有关规定,为了汽车性能,将副驾驶座位的椅骨架替换为镁合金。制作工艺主要应用挤压、弯曲和冲压,镁合金件的焊接技术为氢弧焊,使用结构胶连接所有材料零部件。经过实践之后,镁合金副驾驶座椅骨架的质量显示为12.66kg,和钢结构件对比质量减轻了8.3%。
镁合金前、后副车架
为镁合金前、后副车架技术参数能够满足规定要求,需要完善原本的结构设计。设计过程中,通过楔形加强筋、局部位置设置纵向加强梁以及局部增厚这三种要求进行结构设计,并对终设计成果展开验证、分析,可以得出设计而成的镁合金前、后副车架技术参数与规定相符。这一部分所应用的工艺主要有挤压、弯曲和整形,焊接制造则是以分段制造、环形焊与角焊为主,结束焊接操作之后压入支承套橡胶内衬,使用螺栓连接轿车,同时设置复合材料垫圈,达到良好的联接效果。经过轻量化设计之后的镁合金前、后副车架,其质量与钢件相比分别减轻了50.5%、62.3%。
镁合金轮辋
按照镁合金制造的有关规定,轮辋小辐条根部位置要进行挖深处理,镁合金车轮要满足性能要求,弯曲疲劳、径向疲劳的大应力相比镁合金材料的疲劳强度小于110MPa,使用期限超过107次。经过实践可知,轻量化设计之后的镁合金轮辋质量降低为7.9kg,相比铝合金材料的轮惘减轻了37%。
3D打印
3D打印技术是诸多新技术的一种,是以新车模型、工具的实际运用为前提研发的技术。通过扫描镜、激光束等部件制作镁合金零部件,有效提升了零部件制作的速度。如今,3D打印技术已经在汽车企业中实现普及,节省研发成本的同时很好的提升了研发效率,可以满足要求多、批量小的客户。
用于制造汽车零部件的镁合金种类较多,包括Mg-Mn合金、Mg-Zn合金和Mg-Al合金。其中,Mg-Al合金用量大,因为添加Al元素能提高镁合金的强度及铸造性能,而且成本较低。在Mg-Al合金加入少量Mn元素可降低杂质Fe的含量比。基于Al、Mn元素设计的镁合号有AZ系列的AZ91D和AM系列的AM60等。