一种半固态镁合金高压射出成型工艺制造技术

本发明专利技术属于材料加工技术领域，涉及一种半固态镁合金高压射出成型工艺。该成型工艺，包括：1.模具加热；2.送入物料；3.料筒加热；4.熔化物料；5.射出成型；6.退回冷却；7.循环加工。该成型工艺，工艺过程考究、准确，并可使成型的产品尺寸更准确、表面更光滑、质量更稳定，还可加工更加复杂的镁合金工件。

A High Pressure Injection Molding Process for Semi-solid Magnesium Alloy

【技术实现步骤摘要】
一种半固态镁合金高压射出成型工艺
本专利技术属于材料加工
，涉及一种半固态镁合金高压射出成型工艺。
技术介绍
镁合金是一种密度小、强度高、散热快、弹性模量大的合金材料，同时还具有良好的消震性、耐碱性、抗冲击性；镁合金主要是以金属镁为基础，再加入其它合金元素(如铝、锌、锰、铈、钍及少量锆或镉等)加工而成；现有的镁合金制品广泛应用于交通运输、航空航天、军工产品、生活用品等领域。传统的镁合金成型方式为压铸成型，然而该成型方式存在成型速度慢、加工效率低、易产生孔洞等缺陷。对于此类情况，现也有基于塑料注射成型的加工原理而研发的针对镁合金的射出成型工艺，然而该工艺加工成型的产品仍然存在尺寸精度差、表面光滑度低以及无法加工复杂工件等诸多缺陷，限制了镁合金制品的推广应用和不断发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半固态镁合金高压射出成型工艺，工艺过程考究，成型的产品尺寸更稳定、表面更光滑。本专利技术解决上述技术问题的技术方案为：一种半固态镁合金高压射出成型工艺，包括如下步骤：(1)模具加热：将待成型制品所使用的模具进行加热；其中，模具加热的温度为345℃～355℃；通过模具中设置的加热装置对模具进行加热，加热装置的加热方式为高温油加热。(2)送入物料：将经过计量称重的固态镁合金通过送料口送入料筒内。(3)料筒加热：通过包裹在料筒外的加热装置将料筒加热；其中，料筒加热的温度为345℃～355℃，所使用的加热装置的加热方式为电磁感应加热、电阻加热或者热载体加热。(4)熔化物料：固态镁合金在位于料筒内的螺杆的转动下向喷嘴方向推送，并不断被切割、熔化，直至到达喷嘴处时，熔化为半固态镁合金。(5)射出成型：通过高压射出装置将螺杆向喷嘴方向推动，使半固态镁合金通过喷嘴射出至模具的模腔内，成型后再开模、取出、冷却，获得镁合金制品；其中，半固态镁合金射出喷嘴的速度为5m/s～7m/s。(6)退回冷却：在螺杆后退至初始位置的过程中，通过冷却装置将料筒冷却；其中，冷却装置包裹于位于料筒外的加热装置的外侧，冷却装置的冷却方式为循环水冷却；通过冷却装置使料筒冷却后的温度低于200℃。(7)循环加工：重复进行步骤(2)至步骤(6)的操作，加工下一个镁合金制品。利用本专利技术半固态镁合金高压射出成型工艺的有益效果为，选用半固态镁合金加工的最佳温度为料筒温度，并通过先将模具加热至与料筒温度一致的方式，使得射出喷嘴的半固态镁合金的温度能够处于最佳的加工温度、且与模具之间基本没有温差，进而避免由于镁合金温度骤降而导致的成型产品表面不够光滑或者边角处尺寸不稳定等现象；由于镁合金在加热过程中会放热，因而在螺杆退回的过程中，通过对料筒进行冷却降温处理使其降至200℃以下，有效避免了下一批物料在推送过程中由于镁合金温度过高而导致的产品质量不稳定；通过高压射出装置，使得镁合金射出喷嘴的速度远高于现有的射出速度，进一步保证成型产品的质量；利用该成型工艺，工艺过程考究、准确，并可使成型的产品尺寸更准确、表面更光滑、质量更稳定，还可用于加工更加复杂的工件，适宜在镁合金加工领域内广泛推广和应用。具体实施方式一种半固态镁合金高压射出成型工艺，包括如下步骤：(1)模具加热：将待成型制品所使用的模具通过设置在模具中的加热装置进行加热，使模具的温度达到350℃，避免后续镁合金注射至模腔内时，由于温差而导致的产品尺寸不稳定等现象；其中，加热装置的加热方式为高温油加热，保证模具能够加热至指定的温度并能够稳定的保持在该温度下。(2)送入物料：计量并称重单个制品所需镁合金的质量，再通过送料口将经过计量称重的固态镁合金，即镁合金颗粒或者镁合金碎片，送入料筒内。(3)料筒加热：通过包裹在料筒外的加热装置将料筒加热至350℃，该温度为镁合金成型加工的最佳温度；其中，所使用的加热装置的加热方式为电磁感应加热，该加热方式的加热速度快、能耗低，节约能源。(4)熔化物料：固态镁合金在位于料筒内的螺杆的转动下向喷嘴方向推送，并不断被切割、熔化，直至到达喷嘴处时，熔化为半固态镁合金。(5)射出成型：通过高压射出装置将螺杆向喷嘴方向快速推动，使半固态镁合金按照6m/s的速度通过喷嘴高速射出至模具的模腔内，不同于现有的低速喷射速度，该射出速度可保证半固态镁合金迅速充满模腔的各个角落，待产品成型后再开模，取出成型制品并在室温下将其冷却，进而获得镁合金制品。(6)退回冷却：当加工完成一个镁合金制品后，螺杆会退回至初始位置；在螺杆后退至初始位置的过程中，通过冷却装置将料筒冷却，使料筒的温度低于200℃，优选为200℃，进而避免下一批半固态镁合金在推送过程中，由于镁合金放热以及料筒温度过高而导致的热量叠加，不利于产品的成型；通过料筒冷却的方式，可使下一批镁合金推送至喷嘴处时，其温度可正好达到所需的最佳加工温度350℃；其中，冷却装置包裹于位于料筒外的加热装置的外侧，且该冷却装置的冷却方式为循环水冷却。(7)循环加工：再通过重复进行步骤(2)至步骤(6)的方式，加工下一个镁合金制品。通过上述半固态镁合金高压射出成型工艺，可使成型的产品尺寸更准确、表面更光滑、质量更稳定，还可用于加工更加复杂的工件，适宜在镁合金加工领域内广泛推广和应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半固态镁合金高压射出成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)模具加热：将待成型制品所使用的模具进行加热；(2)送入物料：将经过计量称重的固态镁合金通过送料口送入料筒内；(3)料筒加热：通过包裹在料筒外的加热装置将料筒加热；(4)熔化物料：固态镁合金在位于料筒内的螺杆的转动下向喷嘴方向推送，并不断被切割、熔化，直至到达喷嘴处时，熔化为半固态镁合金；(5)射出成型：通过高压射出装置将螺杆向喷嘴方向推动，使半固态镁合金通过喷嘴射出至模具的模腔内，成型后再开模、取出、冷却，获得镁合金制品；(6)退回冷却：在螺杆后退至初始位置的过程中，通过冷却装置将料筒冷却；(7)循环加工：重复进行步骤(2)至步骤(6)的操作，加工下一个镁合金制品。

【技术特征摘要】
1.一种半固态镁合金高压射出成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)模具加热：将待成型制品所使用的模具进行加热；(2)送入物料：将经过计量称重的固态镁合金通过送料口送入料筒内；(3)料筒加热：通过包裹在料筒外的加热装置将料筒加热；(4)熔化物料：固态镁合金在位于料筒内的螺杆的转动下向喷嘴方向推送，并不断被切割、熔化，直至到达喷嘴处时，熔化为半固态镁合金；(5)射出成型：通过高压射出装置将螺杆向喷嘴方向推动，使半固态镁合金通过喷嘴射出至模具的模腔内，成型后再开模、取出、冷却，获得镁合金制品；(6)退回冷却：在螺杆后退至初始位置的过程中，通过冷却装置将料筒冷却；(7)循环加工：重复进行步骤(2)至步骤(6)的操作，加工下一个镁合金制品。2.如权利要求1所述的半固态镁合金高压射出成型工艺，其特征在于，步骤(1)中，模具加热的温度为345℃～355℃。3.如权利要求1所述的半固态镁合金高压射...

【专利技术属性】
技术研发人员：范传伟，
申请(专利权)人：宁夏中太镁业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64