镁合金压铸实用技术手册PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 压铸基本原理 1

1.2 压铸特点 1

1.3 镁合金压铸 2

1.3.1 镁合金产品生产过程的绿色制造 2

1.3.2 绿色制造的决策框架模型 3

1.3.3 镁合金压铸工艺流程 3

第2章 镁及镁合金 5

2.1 概述 5

2.2 金属镁的发展简史 5

2.3 镁矿资源 7

2.4 镁的生产方法 8

2.4.1 电解法 8

2.4.2 热还原法 11

2.5 镁的特性 14

2.5.1 镁的元素特征及晶体结构 14

2.5.2 镁的物理化学性质 16

2.5.3 镁的力学性能 21

2.5.4 镁的工艺性能 23

2.5.5 镁的耐蚀性 24

2.6 镁合金的特点 24

2.7 镁合金中常用元素及其对镁合金性能的影响 27

2.8 常用压铸镁合金系列 29

第3章 镁合金产品的设计 31

3.1 镁合金产品设计与开发流程 31

3.2 镁合金压铸件设计与开发的几个步骤 32

3.3 压铸件设计 33

3.3.1 设计原则 33

3.3.2 分类及级别 33

3.3.3 压铸件结构 34

3.3.4 壁厚 39

3.3.5 肋的设置 40

3.3.6 铸造圆角 42

3.3.7 铸造斜度 44

3.3.8 压铸孔 45

3.3.9 压铸齿形及螺纹 46

3.3.10 长方形孔和槽 48

3.3.11 凸台 49

3.3.12 凸纹与直纹 49

3.3.13 文字、图案和符号 50

3.3.14 压铸件加工余量 51

3.3.15 尺寸精度 51

3.4 镁合金压铸件设计时应考虑的环境因素 56

3.4.1 工作温度 56

3.4.2 金属腐蚀的因素 57

3.5 镁合金压铸件设计时应考虑的经济因素 57

3.5.1 材料成本 57

3.5.2 压铸成本 58

3.5.3 后处理成本 58

3.5.4 模具成本 58

3.5.5 管理成本 59

3.6 镁合金压铸件的紧固与连接 59

第4章 镁合金压铸工艺方案 63

4.1 镁合金特性对压铸工艺的影响 63

4.1.1 镁合金材料特性对压铸工艺的影响 63

4.1.2 镁合金与其他金属之间的物理化学变化 63

4.2 镁合金压铸工艺方案选择 64

4.3 热室及冷室压铸工艺方案的选择 65

4.3.1 镁合金热室压铸机和冷室压铸机的性能及参数 65

4.3.2 热室和冷室压铸机的镁合金模具比较 67

4.3.3 热室与冷室压铸工艺的比较 68

4.3.4 镁合金铸件类型与压铸工艺 69

4.4 镁合金热室压铸机结构和特点 69

4.5 镁合金冷室压铸机结构和特点 70

4.6 案例 71

4.7 镁合金半固态成型工艺 83

4.7.1 概述 83

4.7.2 半固态金属加工的分类 84

4.7.3 镁合金半固态压铸用原材料制备 89

4.7.4 半固态触变成形与传统压铸的经济比较 93

4.8 镁合金压铸新技术 94

4.8.1 真空压铸 94

4.8.2 充氧压铸 99

4.8.3 精速密压铸 100

4.8.4 超低速压铸法（低速层流压铸法） 100

4.8.5 其他技术 101

第5章 压铸工艺参数的确定 102

5.1 压铸机铸造理论 102

5.1.1 压铸机压射部的结构 102

5.1.2 压射力和铸造压力 103

5.1.3 高速压射速度与浇道速度 103

5.1.4 浇道面积和冲头直径 104

5.1.5 低速速度 105

5.1.6 速度切换位置 106

5.1.7 高速压射行程的计算方法 107

5.1.8 增压时间 107

5.1.9 胀型力的计算 108

5.1.10 充填结束的能量 109

5.2 压射系统的特点 109

5.2.1 二压方式（V2、V3系统） 109

5.2.2 增压器方式（V4、125、200） 110

5.3 压铸机采用超高速多元射出、微型计算机控制的必要性 111

5.4 压铸过程中的主要参数 112

5.4.1 压铸过程 112

5.4.2 压铸工艺 114

5.5 压力参数 114

5.5.1 影响压力的因素 114

5.5.2 压射力 115

5.5.3 压射比压 116

5.5.4 胀型力和锁模力 117

5.6 速度参数 118

5.6.1 内浇道速度 118

5.6.2 压射速度 119

5.7 温度参数 121

5.7.1 金属液的温度 121

5.7.2 模具温度 122

5.8 时间参数 124

5.8.1 填充时间 124

5.8.2 增压建压时间 126

5.8.3 持压时间 126

5.8.4 留模时间 126

5.9 余料饼厚度 127

5.10 压室充满度 128

5.11 利用正交试验设计来优化工艺参数 128

5.12 压铸用涂料与涂敷 128

5.13 主要工艺参数的设定 137

第6章 压铸机及其选用 140

6.1 镁合金压铸机选用应考虑的问题 140

6.2 压铸机类别 141

6.3 压铸机基本构造 142

6.4 镁合金压铸机的工作特性 142

6.4.1 镁合金热室压铸机的工作特性 142

6.4.2 镁合金卧式冷室压铸机的工作特性 142

6.4.3 镁合金半固态注射成型机的工作特性 143

6.5 镁合金压铸机的选用 143

6.5.1 压铸机的选用方法 144

6.5.2 模具厚度与动模座板行程的核算 144

6.6 压铸机选用方法举例 147

6.7 俄罗斯ОСТ4 ГО.054.308-85推荐的压铸机的选择方法 149

6.8 国外压铸机厂商简介 150

6.9 国内压铸机的简介 159

6.9.1 香港力劲机械厂有限公司压铸机 159

6.9.2 伊之密公司镁合金压铸机 163

6.10 压铸机参数 165

6.10.1 压铸机参数的定义 165

6.10.2 压铸机的形式与参数 166

6.11 冷室压铸机的精度 169

6.12 冷室压铸机的技术条件 171

6.12.1 术语 172

6.12.2 技术要求 173

6.12.3 试验方法 175

6.12.4 检验规则 176

6.12.5 标志、包装、运输、贮存 176

6.13 热室压铸机的精度 177

6.14 热室压铸机的技术条件 177

6.14.1 技术要求 177

6.14.2 空运转试验要求 178

6.14.3 负荷运转试验要求 178

6.14.4 试验方法 178

6.14.5 检验规则 179

6.15 镁合金压铸机周边设备 179

6.15.1 周边设备配置 179

6.15.2 周边设备规格 181

第7章 压铸型设计基础 189

7.1 镁合金压铸型的组成和分类 189

7.1.1 压铸型的组成 189

7.1.2 压铸型的分类 191

7.2 压铸型设计 194

7.2.1 压铸型设计的基本要求 194

7.2.2 压铸型设计的依据 195

7.2.3 压铸型总体设计的主要内容 195

7.2.4 压铸型设计的总体流程 195

7.3 分型面设计 197

7.3.1 分型面的概念和分类 197

7.3.2 选择分型面的要点 198

7.3.3 压铸件在模具内位置与分型面的关系 199

7.4 浇注系统设计 200

7.4.1 浇注系统的结构 200

7.4.2 浇注系统的类型 201

7.4.3 浇注系统设计的主要内容和注意事项 201

7.4.4 浇注系统的设计流程 204

7.5 溢流槽和排气槽的设计 228

7.5.1 溢流槽的设计 228

7.5.2 排气槽的设计 233

7.6 镁合金压铸型设计的特殊考虑 235

7.7 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统简介 236

7.7.1 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统的计算 236

7.7.2 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统压铸型温度调节通道的计算 243

7.7.3 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统计算、压铸机选择和温度自动调节通道计算的实例 244

7.8 镁合金压铸件浇注系统设计实例 247

7.9 应用实例 248

7.9.1 锥形切线浇道的应用实例 248

7.9.2 典型扇形浇道结构实例 249

7.9.3 产品浇口浇道应用实例 249

7.9.4 溢流系统应用实例 250

7.10 镁合金压铸计算机模拟 250

7.10.1 压铸工艺计算机模拟技术简介 250

7.10.2 镁合金压铸计算机模拟 254

7.11 镁合金压铸模具CAD 257

7.11.1 应用背景 257

7.11.2 压铸型CAD技术的应用 258

7.11.3 压铸型CAD的工作流程 258

7.11.4 常用压铸型CAD软件 258

7.11.5 压铸型CAD应用实例 261

7.12 金属压铸件模具的设计实例 261

7.12.1 张力模架压铸件模具的设计实例 261

7.12.2 叶轮压铸件模具的设计实例 270

7.12.3 大纱架压铸件模具的设计实例 273

7.12.4 压轮压铸件模具的设计实例 277

7.12.5 镁合金变速器壳体压铸件模具的设计实例 284

7.12.6 镁合金笔记本电脑外壳的设计实例 285

7.13 压铸型的制造流程 286

7.14 标准NADCA压铸型 288

7.14.1 说明 288

7.14.2 压铸型类型的确定 288

7.14.3 压铸件的特点和对模具的考虑 289

7.14.4 模具材料 290

7.14.5 模具特性控制 291

7.14.6 加工设计 292

7.14.7 旧模具处理 292

7.14.8 铝、铜、镁合金压铸型的寿命 294

7.14.9 压铸型常用钢材国内外钢号对照 294

7.15 压铸型术语 295

7.15.1 一般术语 295

7.15.2 零件术语 296

7.15.3 抽芯零件术语 297

7.15.4 浇注系统、溢流系统、排气系统零件术语 298

7.15.5 导向零件术语 298

7.15.6 推出和复位零件术语 299

7.15.7 其他零件术语 299

7.16 压铸技术条件 300

7.16.1 压铸型技术条件 300

7.16.2 压铸型零件技术条件 303

7.17 压铸型常用标准件 303

7.18 压铸件常用技术要求 313

7.18.1 压铸件化学成分相应的标准 313

7.18.2 力学性能 313

7.18.3 压铸件尺寸 314

7.18.4 压铸件加工 314

7.18.5 表面质量 314

7.18.6 内部质量 314

第8章 镁合金熔炼 315

8.1 镁合金预热工艺 316

8.1.1 预热及自动送料装置 316

8.1.2 工作原理 317

8.1.3 质量与安全 317

8.2 镁合金的熔化和保温 317

8.2.1 单室炉系统 318

8.2.2 双室炉系统 318

8.3 熔炉的设计 324

8.4 坩埚 325

8.5 保护气体混合系统 327

8.6 熔炼过程 329

8.6.1 熔化前的准备 329

8.6.2 镁合金熔炼过程中的氧化 330

8.6.3 镁液成分的控制 331

8.6.4 镁合金熔炼过程中的阻燃保护 332

8.6.5 熔体的变质处理技术 333

8.7 开、停炉及清理指导 334

8.7.1 MDO250镁合金熔化保温炉开炉操作指导 334

8.7.2 熔化过程要点 336

8.7.3 MDO250镁合金熔化保温炉熔炼操作 336

8.7.4 MDO250镁合金熔化保温炉清渣操作 337

8.7.5 MDO250镁合金熔化保温炉停炉操作 338

8.7.6 MDO250镁合金熔化保温炉定量泵清理工艺 338

8.7.7 定量泵 339

第9章 镁合金压铸件的后续加工 341

9.1 概述 341

9.2 矫形 342

9.3 修整 342

9.3.1 修整工艺 342

9.3.2 修整设备及参数 344

9.4 水帘柜手工清理 345

9.5 镁合金机械加工 346

9.6 镁合金件振动研磨技术 349

9.6.1 工艺参数选择 350

9.6.2 污水处理 353

9.6.3 镁铸件研磨工艺 353

9.6.4 设备设计 354

9.6.5 磨料规格 355

9.6.6 液体介质——磨剂和水 357

9.7 镁合金件表面喷砂清理 358

第10章 镁合金的腐蚀与防护 365

10.1 镁合金的防护策略与途径 365

10.1.1 镁合金快速腐蚀的原因 365

10.1.2 镁合金的防护策略与途径 365

10.2 镁合金防护技术的选择 368

10.3 几种表面处理方法 369

10.3.1 镁合金的化学镀镍 369

10.3.2 镁合金的非铬系化学转化膜处理 373

10.3.3 镁合金的阳极氧化处理 374

10.3.4 镁合金的电镀 377

10.3.5 电泳涂装 379

10.3.6 喷塑涂装（静电粉末涂装）工艺 381

10.4 镁合金表面处理镀膜的性能检测项目 383

第11章 铸造镁合金的热处理 386

11.1 热处理类型 386

11.1.1 铸造镁合金的去应力退火 387

11.1.2 固溶和时效处理 387

11.1.3 氢化处理 390

11.2 热处理工艺参数的选择 391

11.2.1 铸件截面厚度 391

11.2.2 固溶温度和保温时间 391

11.2.3 装炉状态 393

11.3 热处理过程控制 393

11.3.1 热处理设备 393

11.3.2 热处理温度控制 393

11.3.3 防止铸件变形 393

11.3.4 淬火冷却介质 394

11.3.5 保护气氛 394

11.4 常用镁合金热处理工艺及性能 395

11.5 热处理常见缺陷 396

11.5.1 氧化 396

11.5.2 过烧 397

11.5.3 弯曲与变形 397

11.5.4 晶粒异常长大 397

11.5.5 性能不均匀 397

11.6 热处理质量的检测 398

11.6.1 硬度试验 398

11.6.2 拉伸试验 398

11.6.3 显微组织检查 398

第12章 压铸件的缺陷分析 400

12.1 影响压铸件质量的主要因素 400

12.2 镁合金压铸件质量的控制方法 400

12.3 压铸件缺陷的分类及特征 401

12.4 压铸件产生缺陷、特征、原因、采取措施及预防方法 402

12.4.1 条纹 402

12.4.2 缩陷（凹陷） 404

12.4.3 网状飞边 405

12.4.4 冷隔 406

12.4.5 铁豆（冷豆） 407

12.4.6 粘附痕迹 407

12.4.7 分层（夹皮及剥落） 407

12.4.8 摩擦烧蚀 408

12.4.9 冲蚀 408

12.4.10 拉伤 408

12.4.11 粘模拉伤 409

12.4.12 缩孔缩松 410

12.4.13 孔穴 410

12.4.14 裂纹 412

12.4.15 欠铸 413

12.4.16 变形 414

12.4.17 飞边 415

12.4.18 多肉或带肉 415

12.4.19 错型或错扣 415

12.4.20 型芯偏移 416

12.4.21 夹渣（渣孔） 416

12.4.22 脆性 417

12.4.23 渗漏 417

12.4.24 表层疏松 417

12.4.25 铸件几何形状、尺寸与图样不符 418

12.4.26 合金的化学成分不符合要求 418

12.4.27 合金的力学性能不符合标准 418

第13章 镁合金废料的再生 422

13.1 镁合金废料的分类 422

13.2 镁合金废料的回收工艺流程及回收方式 424

13.2.1 镁合金废料的回收工艺流程 424

13.2.2 镁合金废料的回收方式 425

13.3 镁合金废料的前期处理 425

13.4 镁合金废料的熔炼方法 426

13.4.1 熔剂熔炼法 426

13.4.2 无熔剂熔炼法 427

13.4.3 真空蒸馏法 428

13.5 镁合金废料回收生产线 429

13.6 熔炼镁合金废料的质量控制 430

13.6.1 降低回收镁合金中铁的方法 430

13.6.2 降低镁合金中的非金属杂质 432

13.6.3 防止外来杂质侵入 433

13.7 再生镁合金的质量检测 433

第14章 镁合金压铸生产的质量控制体系 435

14.1 概述 435

14.2 质量管理 435

14.2.1 认识质量管理 435

14.2.2 如何管理质量 436

14.2.3 质量应用手法 439

14.2.4 质量管理组织与工作职责 440

14.2.5 培训计划 444

14.2.6 全员参与，全员改善 445

14.3 质量保证活动的概念图 445

14.4 展开质量保证的整体体系及在每个阶段所需要进行的业务 447

14.5 5S管理的目的 448

14.6 活动组织和推进方法 449

14.7 5S活动的目标和要点 450

14.8 整理、整顿的结构和实施状况 451

14.9 评价基准 452

14.10 产品质量与规格 454

第15章 生产与设备管理 456

15.1 概述 456

15.2 TnPM/T1—2009全面规范化生产维护管理体系 456

15.2.1 总则 456

15.2.2 全面规范化生产维护管理体系模式 457

15.2.3 全面规范化生产维护管理体系结构 457

15.2.4 全面规范化生产维护管理体系各要素间的联系 458

15.2.5 与其他管理体系的相容性 460

15.3 名词与定义 460

15.4 标准内容 463

15.4.1 总要求 463

15.4.2 TnPM管理方针 464

15.4.3 策划 464

15.4.4 实施和运行 465

15.4.5 检查和纠正措施 477

15.4.6 管理评审 478

第16章 压铸镁合金产品报价方法 481

16.1 国际镁合金市场价格概况 481

16.1.1 车辆类部件 481

16.1.2 3C产品目前市场价格及原材料成本情况 483

16.1.3 压铸生产成本分析 484

16.2 压铸件产品报价程序 484

第17章 镁合金压铸生产安全管理 490

17.1 概述 490

17.2 安全问题 490

17.3 人员安全 492

17.4 镁合金锭的存放 492

17.5 镁合金熔炼及其设备的安全与预防 492

17.6 压铸设备的安全与预防 494

17.7 压铸工艺安全与预防 495

17.8 机械加工的安全与预防 496

17.8.1 机械加工过程中的不安全因素 497

17.8.2 机械加工的安全操作 497

17.8.3 磨削加工中的安全问题 497

17.9 研磨的安全与预防 498

17.10 镁合金热处理安全技术 498

17.11 防燃与灭火 499

第18章 镁合金的应用 501

18.1 概述 501

18.2 镁合金在汽车方面的应用与市场分析 503

18.2.1 国际市场汽车镁合金压铸件的应用 503

18.2.2 世界各大品牌汽车厂镁合金的应用 507

18.2.3 汽车镁合金压铸件在我国的应用 509

18.3 镁合金在自行车、摩托车上的应用 510

18.4 镁合金在航空航天工业上的应用 513

18.5 镁合金在家电行业中的应用 514

18.6 镁合金在其他方面的应用 521

18.7 镁合金的应用展望 522

附录 523

附录A 三种常用压铸合金的典型性能比较 523

附录B 镁产品的标准目录 524

附录C 镁合金技术标准颁布机构名称及缩写 525

附录D 关于镁产品特殊程序的标准目录 526

附录E 铸造镁合金锭的国家标准（GB/T 19078—2003） 527

附录F 镁合金压铸件的国外标准（ASTM B94—04） 532

附录G 铸造镁合金的成分和性能（GB 1177—1991） 540

附录H 镁合金铸件的性能（GB/T 13820—1992） 543

附录I 压铸镁合金的国际标准 553

附录J 压铸镁合金的美国标准 554

附录K 压铸镁合金的日本标准 556

附录L 压铸镁合金的德国标准 559

附录M 压铸镁合金的俄罗斯标准 561

附录N 国内外镁合金牌号和化学成分对比 563

参考文献 570