镁合金半固态注射成型原料制备及模具设计

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1、哈尔滨理工大学T学硕士学位论文镁合金半固态注射成型原料制备及模具设计摘要本文研究了镁合金半固态注射成型所需镁合金屑料的制备工艺，选用AZ91D合金作为原材料制备镁合金半固态注射成型工艺所需的镁合金屑料，分别利用车床和铣床，在不同刀具和不同工艺参数的基础上进行试验研究；并参考注塑模具和热室压铸模具的结构原理。设计了一套适合镁合金半固态注射成型机的试验用模具；将国内已经普遍应用的注塑机改造为镁合金半固态注射机，根据日本制钢所生产的镁合金半固态注射机的设备参数，对原有注射容量为2009注塑设备的机构改造

2、进行了设计研究。车床制备镁合金屑料的最佳刀片为31003C刀片和31303C刀片，对应的最佳参数分别为切削深度3．5mm，进给量O．4mm以及切削深度3mm，进给量0．3mm。利用这两种刀片和对应的最佳参数，都能制备出比较理想的镁合金屑料。利用车床制备镁合金屑料，方法简单，设备要求不高，比较适用。本文也对铣床制备镁合金屑料进行了试验研究，工序比较复杂，但相对车床制备工艺，省去了对镁合金锭的熔炼部分。对原有注塑设备的机构改造，关键在于对注射速度的改进，本文设计了两套注射机构的液压系统，一是采用液压缸

3、差动连接快速回路系统，能将注射速度从原来的33cm／s提高到66cm／s；二是设计了储能器高速回路系统，利用储能器的高速爆发式供油大幅度提高注射速度。模具的主要设计思路为：结合注塑模具和热室压铸机模具的设计原理，设计了冷料井、分流锥和浇口套结构，并将分流锥和浇口套之间的通道设计为直浇道，考虑镁合金半固态的流动性，横浇道设计得很短。型腔设计为两段长100mm，直径为12mm的圆柱，以及4段厚度不同的薄件部分，主要用来做力学性能试验以及密度测试，并考察镁合金半固态在型腔中的流动性。模具的预热温度为18

4、0-250℃左右，采用Cr20Ni80电阻丝，220V单相接法，制成螺旋管柱状套进高频瓷管，装入模板的8个加热孔洞中进行加热，电阻丝总长度为50m，螺旋管柱间距为5mm，中径为30mm，总长为2．65m。关键词镁合金屑；半固态；注射成型；模具；液压兰堡堡矍：查耋三兰登：：堡篁銮THERAWMATERIALM队NUFACTUREANDMOLDDESIGNOFMAGNESIUMALLOYSEMI—SOLIDINJECTIONMOLDINGAbstractThispapermostlyresearche

5、sthelawmaterialpreparationofmagnesiumalloysemi-solidinjectionmolding．withAZ91Dalloy,themagnesiumalloychipsusinginThixomoldingarepreparedandresearchedbylatheandmillingmachinewithdifferentturningtoolsanddifferentparameters．Accordingtotheplasticinjection

6、andhotchamberdie-castingmould，asuitofmouldofmagnesiumalloysemi·solidinjectionisdesigned．Forchangetheequipmentfromplasticinjtectionmachine，whichisinvogueinOUTcountry,tothemagnesiumalloysemi-solidinjectionmachine，themachinealterationof2009plasticinjecti

7、onisdesignedandresearchedbasedontheparametersofmagnesiumalloysemi·solidinjectionmachineproducedbyJapanSteelWork．Thebestturningtoolsandparametersoflathemanufacturingmagnesiumalloychipsarethe31003CwithdepthofCUt3．5mmandamountoffeedO．4ram．andthe31303Cwit

8、hdepthofcut3nnllandamountoffeed0．3ram．Withthistwokindsofturningtoolsandparameters，theidealmagnesiumalloychipscanbeobtained．nemethodtomanufacturemagnesiumalloychipswithlatheissimplewithouthighdemandforequipment．Tomanufacturemagnesiumalloychipsb