镁合金制品的成型过程

镁合金制品的成型过程主要包括以下几种常见的方法：

压铸成型

1. 原材料准备

• 首先要选用合适的镁合金材料，一般是镁铝合金等。这些合金材料以镁为基础，加入铝、锌、锰等元素，以改善镁合金的性能。例如，加入铝可以提高合金的强度和硬度。原材料通常以锭块的形式存在，需要在压铸前进行预热，以改善其流动性，一般预热温度在 200 - 300℃左右。

2. 压铸设备准备

• 压铸机是关键设备，它主要由合模机构、压射机构、液压系统和电气控制系统等部分组成。在压铸前，需要对压铸机进行调试，设置合适的压铸参数，如压射速度、压射压力和保压时间等。压射速度一般在 1 - 10m/s 之间，压射压力根据制品的形状和尺寸等因素，通常在 20 - 100MPa 之间。

3. 压铸过程

• 将预热后的镁合金原料放入压铸机的熔炉中熔化，然后通过压射机构将液态镁合金高速注入到已经闭合的模具型腔中。模具通常是由高强度的模具钢制成，并且经过精确加工和表面处理，以保证制品的尺寸精度和表面质量。在液态镁合金充满型腔后，需要保压一段时间，使制品在压力下凝固，保压时间一般在 5 - 30s 左右，这样可以减少缩孔、缩松等缺陷。最后开模取出压铸成型的镁合金制品。

挤压成型

1. 坯料准备

• 同样选用合适的镁合金材料，将其铸造成坯料。坯料的形状可以是圆形、方形等，尺寸根据最终制品的要求而定。坯料需要进行表面处理，如去皮、清洗等，以去除表面的氧化皮和杂质，保证坯料的质量。

2. 模具准备

• 挤压模具的设计要根据制品的形状和尺寸来确定。模具主要包括挤压筒、挤压杆和模具型腔等部分。模具型腔的表面需要进行润滑处理，一般采用润滑剂涂层，如石墨润滑剂等，以降低镁合金坯料与模具之间的摩擦力。

3. 挤压操作

• 将坯料放入挤压筒中，通过挤压杆施加压力，使坯料在模具型腔内发生塑性变形。挤压温度一般在 250 - 400℃之间，这个温度范围可以使镁合金具有较好的塑性。挤压比（坯料横截面积与制品横截面积之比）根据制品的要求进行选择，一般在 10 - 50 之间。在挤压过程中，镁合金坯料沿着模具型腔的方向流动，最终形成所需形状的制品。

锻造成型

1. 锻造坯料制备

• 选择合适的镁合金铸锭，根据锻造工艺要求将其切割成合适大小的坯料。坯料需要进行加热处理，加热温度一般在 300 - 450℃左右，这是因为镁合金在这个温度区间具有较好的锻造性能，能够减少锻造过程中的变形抗力。

2. 锻造模具准备

• 锻造模具要根据制品的形状和尺寸进行设计和制造。模具的型腔表面粗糙度要求较低，一般在 Ra0.8 - Ra1.6μm 之间，以保证制品的表面质量。模具在使用前需要预热，预热温度一般在 200 - 300℃左右，这样可以避免坯料与模具温差过大而导致的快速冷却，影响锻造质量。

3. 锻造过程

• 将加热后的坯料放在锻造模具的下模上，通过上模的下行对坯料进行锻造。锻造可以采用多种方式，如自由锻造、模锻等。自由锻造适用于形状简单、尺寸较大的制品，通过多次镦粗和拔长操作来成型。模锻则适用于形状复杂、尺寸精度要求高的制品，坯料在模具型腔内一次或多次锻压成型。在锻造过程中，要控制好锻造的变形速度和变形程度，变形速度一般较慢，以避免产生裂纹等缺陷。

注塑成型（用于镁合金颗粒与塑料复合制品）

1. 原料混合

• 将镁合金颗粒与塑料原料按照一定的比例混合。镁合金颗粒的尺寸一般在几微米到几十微米之间，塑料可以是热塑性塑料，如聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）等。混合过程中可以添加一些偶联剂，以增强镁合金颗粒与塑料之间的界面结合力。例如，硅烷偶联剂可以改善镁合金与塑料之间的相容性。

2. 注塑设备调试

• 注塑机需要根据原料的特性和制品的要求进行调试。设置合适的注塑温度、注塑压力和注塑速度等参数。对于镁合金 - 塑料复合材料，注塑温度一般在 180 - 280℃之间，注塑压力在 50 - 150MPa 之间，注塑速度在 10 - 50mm/s 之间。

3. 注塑过程

• 将混合好的原料加入注塑机的料筒中，通过螺杆的旋转将原料向前输送、塑化，然后在一定的压力下将熔融的复合材料注入到模具型腔中。模具的温度需要进行控制，一般在 40 - 80℃之间，以保证制品的冷却和脱模。经过冷却定型后，开模取出镁合金 - 塑料复合制品。