大型镁合金构件低压铸造成形装备技术

低压铸造是生产优质复杂镁合金构件的首选方法之一,但是在应用于大型构件成形时往往受到装备技术的限制。本文从装备机械部分、控制系统以及保护气体混气系统等方面进行了镁合金低压铸造装备技术的研发。研制的铸造装备熔化量为1000 kg镁合金液,最大单件浇注质量可达850 kg。混气系统可实现干燥空气、SF6及CO2保护气体的在线式比例混合,并能实现对铸造过程中镁合金液的有效阻燃保护。此外,模糊PID复合控制算法和数字式组合阀的应用,使控制系统具有很高的压差控制精度。     

镁合金低压铸造连续化生产技术的研究

研制开发了一种新型镁合金低压铸造连续化生产技术。该技术采用双工位结构设计,通过台车的移动与升降,实现两台镁合金低压铸造设备在不同工位之间的切换,保证镁合金铸件生产的连续进行。在液面加压控制系统中采用了液面悬浮技术,可实现镁合金液面在升液管口的精确悬浮控制,有效降低了铸件中的氧化夹杂缺陷,提高了生产效率。研制开发的模糊PID复合控制算法,可实现镁合金低压铸造过程的精确控制,压力控制误差在0.5 kPa以内。     

镁合金真空低压消失模铸造影响因素及充型能力的研究

介绍了一种新的真空低压消失模铸造工艺,分析了该工艺的工作原理和影响因素,并采用窗体及电机壳体模样测试了AZ91D镁合金在该工艺条件下的充型能力。研究表明：充型气体的气压与流量、泡沫模样的密度与裂解特性、涂层厚度及透气性、浇注温度、真空度等是镁合金真空低压消失模铸造过程中的主要影响因素。窗体和电机壳体成功浇注试验证明了真空低压消失模铸造新工艺大大提高了镁合金的充型能力,消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

详细介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征.试验研究表明真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响;在低充型速度和低真空度的条件下,液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动,如充型速度加快,金属液流动前沿拱形形貌更加突出,而真空度增加会出现明显的"附壁效应";与重力消失模铸造比较,真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现"同时凝固"特征;由于快速充型、压力下凝固,镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度(σb=180.8MPa)、屈服强度(σ0.2=113.2 MPa)、伸长率(δ=4.4%),高于重力消失模铸造、树脂砂真空型铸造的铸态性能,达到了金属型铸造的铸态性能,经热处理达到了压力铸造镁合金的性能范围.浇注实践表明,真空低压消失模铸造对液态镁合金,具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能,可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件.     

镁合金低压铸造的研究进展

随着航空航天及国防工业的发展,镁合金作为轻合金结构材料得到日益广泛的应用。镁合金铸件的成形技术成为开发应用镁合金的关键,作为反重力精密成形技术的低压铸造在镁合金成形中得到一定发展。文中主要介绍了镁合金低压铸造保护方法,镁合金低压铸造工艺及数值模拟研究,以及镁合金真空低压消失模铸造新技术的研究现状及展望。     

镁合金低压铸造机

讨论了用低压铸造生产镁合金铸件的适用性以及镁合金铸造对低压铸造机的技术要求.分析了镁合金低压铸造机的设计方案并对这种新型镁合金低压铸造机进行了阶段性的试验.     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

第四届中国国际压铸会议论文题录

1 .半固态金属流变压铸充型过程的研究　　吴树森2 .压铸模导柱、导套参数化设计　　陈　云3 .从普通压铸、挤压、低压铸造机的改造认识挤压压铸技术　　欧阳明4.电磁泵低压铸造控制系统研究　　候击波5 .液态镁合金新型保护气体实验研究　　郭琪敏6.镁合金U形框架零件的压铸模设计　　张占领7.量化压铸生产中的主要技术参数控制铸件质量　　王益志8.压力铸造生产中浇注系统的重要性　　吴军胜9.压铸金属基复合材料的热膨胀和热残余应力　　刘旭东1 0 .压铸模具的热机械应力分析及涂层延寿处理　　胡心平1 1 .液态金属流经直浇道时的吸气、…     

镁合金消失模铸造新技术研究

消失模铸造属于颇有特点的精密绿色铸造技术.但镁合金消失模铸造中存在充型能力差、孔洞缺陷严重、凝固组织粗大及力学性能偏低等问题.针对以上问题,国内外开发了几种镁合金消失模铸造新技术,本文主要介绍这些新技术的最新研究进展.真空低压消失模铸造技术,可保证金属液充型平稳,提高镁液充型和补缩能力,保护其充型过程,适于镁合金铸造成...     

基于PID控制的镁合金低压连续铸造系统设计

针对镁合金低压连续铸造工艺,以复合模糊PID作为控制策略,通过对升液管口的镁合金液面进行精确升降控制,实现镁合金低压连续铸造的连续化生产。利用该模糊PID控制不仅实现了对镁合金低压连续铸造过程的精确控制,提高镁合金低压连续铸造生产效率,而且有效减少铸件中的氧化夹杂缺陷。     

Pressurization control system for low pressure crucible casting

A new compact pressurization control system of the low pressure casting machine for crucible pressure casting has been developed. It is especially designed for the production of high-quality aluminum or magnesium alloy parts with low input cost. This machine with such a system has the virtue of economical and compact, and combines the Fuzzy-PID technology and achieves accuracies of ±2.5 mbar. At present, this machine has been adopted by several users in China for the production of aluminum alloy castings with high property requirements. Furthermore, for magnesium alloy castings, this machine can be used with the gas protect unit.     

镁合金石膏型熔模真空浇注压力凝固成形的研究

实验研究了镁合金石膏型熔模真空浇注压力凝固过程,分析了真空度、浇注温度对镁合金流动性的影响以及凝固压力、操作时间与镁合金拉伸性能的关系.结果表明,高真空度下提高浇注温度,既可解决镁合金氧化问题,又可使镁合金液在石膏型中获得很好的充型.凝固压力越高,操作时间愈短,得到的铸件组织越致密,镁合金铸件拉伸性能愈高.     

镁合金轮毂低压铸造数值模拟及缺陷预测

以某镁合金汽车轮毂为研究时象,运用专业铸造模拟分析软件,进行低压铸造数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场的分布,预测了在此过程可能出现的缺陷.模拟结果显示.轮毂中心部位也可能产生缩松,并发现通过降低或者提高充型速度并不能有效解决问题,通过在模具上模增加局部冷却水道,能够较好地改善整体冷却顺序,有效减小轮毂中心的缩松现象.     

Grain size distribution in a complex AM60 magnesium alloy die casting

Presolidified equiaxed dendritic crystals are observed in magnesium cold chamber high pressure die castings. Depending on the rate at which new crystals are formed and to what extent they survive in the shot sleeve, a mixture of liquid and crystals is injected into the die cavity resulting in floating crystals in the casting. Box shaped die castings of the AM60 magnesium alloy have been made with a cold chamber high pressure die casting machine. The resulting microstructure is generally observed to consist of (a) a fine grained structure or (b) a mixture of fine grains and coarse grains which is either centred or dispersed in the through thickness cross-section. The prevalence of structures is observed to vary with position in the casting. Close to the gate a coarse grained microstructure dominates, while fine grains dominate further from the gate. The volume fraction of floating crystals in the casting is shown to depend on the initial superheat of the melt. IJCMR/492     

镁合金薄板连续铸轧技术研究

优质超薄的镁合金宽幅薄板市场需求巨大,但镁合金的室温塑性加工能力较差,水平连铸生产的镁合金薄板存在缺陷。本文通过对AZ31镁合金薄板连续铸轧技术研究,得出水平连铸后二次冷却是非常有效的控制晶粒尺寸的方法,改善了连铸镁板质量。轧前经预热处理和多道次轧制,可以使晶粒形成动态再结晶,使晶粒细化,是取得良好薄板的先决条件。经过连续铸轧可以得到优质超薄超宽的镁合金薄板带材。     

镁合金低压铸造充型和凝固过程数值模拟

针对金属型模具的不透明性,采用Pro/E2001进行铸件的实体造型,并生成面网格文件.利用铸造模拟软件对镁合金铸件的低压铸造过程进行模拟,分析了在填充过程中温度场、流场以及凝固过程中温度、固相分数的分布情况,预测可能出现的缺陷,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.     

AM6OB镁合金压铸工艺的研究

研究了压射比压、浇注温度、模具温度、压射速度四个压铸参数对AM60B镁合金显微组织、铸造性能和力学性能的影响,探明了其在冷室压铸备件下的最佳工艺,简单分析了压铸态组织,并成功的实现了镁合金灯罩铸件的试制。     

AZ31B镁合金薄壁壳形件真空压铸模的设计

利用模内直接抽真空的方法可以解决镁合金薄壁壳形件流程长、填充型腔困难的问题,同时可减少镁合金的氧化和内部气孔、提高压铸件致密度、减小变形和达到高的表面质量要求。分析了薄壁壳形件镁合金真空压铸模设计的要点,指出了模具浇注系统、排溢系统、冷却系统和推出机构等的设计与常规压铸模具设计之间存在的差别,确保真空压铸成型工艺能够顺利实现。     

ZA85镁合金压铸工艺的研究

研究了压射比压、浇注温度、模具温度三个压铸工艺参数对ZA85镁合金显微组织、铸造性能和力学性能的影响,探明了其在冷室压铸条件下的最佳工艺,简单分析了压铸态组织,并成功的实现了镁合金汽车零件的试制。