【正文】 ristics, has broad prospects for an alternative to traditional materials, known as the 21st century green metallic structural materials. Magnesium alloy is the development prospects of the 21st century39。一方面，用于“ 3C” (Computer、 Communication、 Consumption Electronics Products)產(chǎn)品的殼體，有逐漸取代可回收性較差的塑料殼體的趨勢；另一方面，作為實際應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)金屬，鎂合金能夠滿足 交通運輸業(yè)日益嚴(yán)格的節(jié)能和尾氣排放要求，從而生產(chǎn)出重量輕、耗油少、環(huán)保的新一代交通工具。例如，其密度小，是所有結(jié)構(gòu)金屬中密度最小的一種；在鎂中加入不同的金屬元素能夠形成一系列具有各種性能的合金；熔點低，容易進(jìn)行熱成形，且能耗較低；用作結(jié)構(gòu)件時具有質(zhì)量輕、比強度高、減震和抗沖擊性能好、易切削加工、不易老化：有良好的導(dǎo)熱性、無磁、電磁屏蔽能力強它具有良好的比強度、比剛度、可再循環(huán)和良好的鑄造性能等特點，具有替代傳統(tǒng)材料的廣闊前景，被譽為 21 世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料。 2. 要求： 論點、論據(jù)、論證充分，概念清晰、準(zhǔn)確、條理清楚、邏輯性強、闡述流暢、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、圖文并茂?；緝?nèi)容包括 。 鎂鋁合金的生產(chǎn)過程 。其 目的使 學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)實際，綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí) 。 通過學(xué)生對所論設(shè)備 的 專門、深入、系統(tǒng)的研究，鞏固、擴(kuò)大、加深已有知識， 培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力， 做到理論與實際的有機(jī)結(jié)合，提高職業(yè)素質(zhì)，為今后從事技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。 鎂鋁合金產(chǎn)品的成形技術(shù)、工藝過程 、技術(shù)參數(shù)等。 1） . 論述 鎂鋁合金的成分、性能及用途 。 ，嚴(yán)格按 《陜西科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計說明書）的書寫及裝訂格式》 要求完成。鎂合金是 21 世紀(jì)最具開發(fā)前 景的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，近年來的應(yīng)用日益廣泛。 關(guān)鍵詞 ： 鎂合金 ，成份特點，應(yīng)用領(lǐng)域， 成型方法，發(fā)展方向 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論 文（設(shè)計說明書） 4 Abstract In recent years, 3C industry, the rapid development of energysaving environmental protection has bee the focus of global concern, and to reduce the weight of materials and materials recycling is an important means to achieve environmental protection. Magnesium alloy is one of the lightest engineering metal materials, and other metals pared to magnesium and its alloys have many outstanding technology and performance characteristics. For example, the density, the density of all structural metals a minimum。s most lightweight structural materials, used widely in recent years. With the green and environmental protection requirements increase, magnesium alloy for its light weight, high strength, more than just high shock absorption, good resistance to electromagic shielding, and so easy to recycle the metal materials from a number of stand out, a wide range of applications in aviation, aerospace, electronics and automobile industries. Currently, the application of magnesium alloy two hot industry is electronics and automotive industry. On the one hand, for the 3C (Computer, Communication, Consumption Electronics Products) products, housing, a gradual replacement of recyclable plastic housing with poor trend。因此 ,工藝設(shè)計、模具設(shè)計和模具制造的研究對壓鑄具有重要的實際指導(dǎo)意義。此前所用的電解法煉鎂，雖然潔凈，但生產(chǎn)成本較高。我國原鎂產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的 70%，是世界上第一大原鎂生產(chǎn)國和出口國。世界鎂的消費區(qū)域主要集中在北美和歐洲地區(qū)，其消費量約占全球總消費量的 3/4。鎂的密度為 ，是鐵的 1/4，鋁的 2/3。 MgC12符合煉鎂要求的一、二級礦占 78%。陜西科技大學(xué)畢業(yè)論 文（設(shè)計說明書） 10 我國目前共有鎂生產(chǎn)企業(yè) 100 余家，全國的原鎂產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的 66%，是世界上第一大鎂生產(chǎn)國，同時也是世界第一大鎂出口國 [1]。 ，吸收能力強，具有極強的減震性，可用于震動劇烈的場合，用在汽車上可增強汽車的安全性和舒適性。 ，尺寸穩(wěn)定，相對于工程塑料而言，不易因環(huán)境改變而改變。然而，在某些情況下，通過熱處理或加工成形可把鎂和其它金屬制成合金，其強度性能與很多鋁合金相當(dāng)。按照國標(biāo) GB/T51532020的規(guī)定，鎂合金牌號以英文字母加數(shù)字再加英文字母的形式表示。 ZK61S 代表合金元素 Zn、 Zr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別約為 6%和 1%的一種合金。 鎂合金的分類 一般來說，鎂合金分類依據(jù)有三種 :合金化學(xué)成份、成形工藝和是否含有錯?，F(xiàn)在世界工程構(gòu)件鎂合金需求的 98%來自于壓鑄行 業(yè)。它也存在耐熱性差這一嚴(yán)重缺點。 AM60B(Mg， Al6%， %)為其典型型號，具有優(yōu)良的耐鹽霧性能。 系合金 AS 系合金有較好的抗蠕變性能，通常用于工作溫度較高的發(fā)動機(jī)零件， AS4lA(Mg，%， %， %)為典型牌號，具有較好的抗拉強度、屈服強度和很好的伸長率。鈉和銘能從根本上改善硅相的結(jié)構(gòu)而起到很好的變質(zhì)效果。 :2 變形鎂合金 變形鎂合金通過塑性 加工和熱處理可以獲得比鑄造鎂合金材料更高的強度、更好的延展性、更多樣化的力學(xué)性能，變形鎂合金的分類依據(jù)一般有兩種 :合金成分和是否可熱處理強化。但通常 MgLi 合金的強度很低，耐熱性能和耐腐蝕性能差。具有較高的耐腐蝕性能，無應(yīng)力腐蝕傾向，焊接性能良好。具有優(yōu)異的耐熱性和耐腐蝕性，一般無應(yīng)力腐蝕傾向，廣泛用于制備薄板或厚板、擠壓材和鍛件等。 的應(yīng)用 . 鎂合金的四大主要應(yīng)用領(lǐng)域 日前介紹了鎂合金目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域 ,主要分四個方面 : 交通工具上的應(yīng)用 隨 著世界能源危機(jī)、資源危機(jī)與環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重，節(jié)能和輕量化已成為汽車工業(yè)的重要問題。目前我國已有 300 多萬輛摩托車應(yīng)用了鎂合金，可節(jié)省油耗數(shù)億元以上。 電子工業(yè)中的應(yīng)用 鎂合金所具有的優(yōu)異的薄壁鑄造性能及良好的比強度、剛度和抗撞能力，能充分滿足 3C 產(chǎn)品高度集成化、輕薄化、微型化、抗摔撞及電磁屏蔽、散熱和環(huán)保要求。目前其應(yīng)用領(lǐng)域包括各民用、軍用飛機(jī)的發(fā)動機(jī)零部件、螺旋、齒輪箱、支架結(jié)構(gòu)以及火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星的一些零部件。目前，作為犧牲陽極的鎂合金以每年 20％的速度增長。如德國大眾 (奧迪 )汽車公司開發(fā)的鎂合金汽車覆蓋件的熱沖壓成形技術(shù) ,成功地加工出汽車內(nèi)門板 ,內(nèi)鎂外鋁的混合車門 ,可比用鋼板減重 50%,比用鋁板減重 20%。 圖 1 密排六方晶體材料中滑移系 4． 2 鎂合金的沖壓成形 鎂合金常用的成形方法有壓鑄、半固態(tài)鑄造、擠壓鑄造、擠壓和軋制等 ,其中鎂合金產(chǎn)品的 80 %是通過鑄造方法獲得 [1]。根據(jù)小坂田等人的研究結(jié)果 ,鎂合金板材在 250℃ 左右拉深時其拉深比超過鋁合金和低碳鋼板的常溫拉深成形極限，在 175℃ 時鎂合金板杯形件拉深的拉深比可達(dá) ,而在 225℃時可達(dá) ,超過了鋼板和鋁板在室溫下的拉深比 (分別為 和 )?？紤]到實驗的特殊情況，只需設(shè)計制造三套沖壓模具，即：落料模具、拉深模具和沖孔模具，修邊工序采用手工方式進(jìn)行。切邊余量取 ，彎曲的直邊部分展開長度按下式計算： Lz＝ H＋ [5] 式中： Lz―― 彎曲的直邊部分展開長度 H－－拉深總高度 Rd－－底部園角半徑 按低盒形件近似做圖法得到如圖 3 所示的毛坯尺寸： 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論 文（設(shè)計說明書） 18 圖 3 落料毛坯圖 落料模具、沖孔模具的設(shè)計 落料模具和沖孔模具的結(jié)構(gòu)相對比較簡單。 因裝配關(guān)系，手機(jī)外殼是要求外形尺寸的零件，設(shè)計時以凹模為基準(zhǔn)件，主要參數(shù)為：凸模園角半徑 Rt＝ 1mm；凹模園角半徑 Ra＝ 2mm；直 邊部分拉深間隙值 C=；轉(zhuǎn)角部分拉深間隙值 C=。 圖 4 落料制件 圖 5 沖孔制件 拉深生產(chǎn)實驗 AZ31B 鎂合金板材的拉深生產(chǎn)是沖壓生產(chǎn)鎂合金手機(jī)外殼的關(guān)鍵工序，技術(shù)難度很高，主要工藝參數(shù)有拉深力、拉深速度、坯料溫度、模具預(yù)熱溫度、潤滑方式、模具圓角、模具間隙、壓邊力等 ,這些因素對坯料的拉深成形均有不同程度的影響。對于 厚的 ZA31B 薄板料，滑塊每分鐘行程數(shù)為 65 次時是比較合適的。 模具溫度 由于鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性 ,與冷模具接觸時 ,坯料溫度會迅速降低 ,加上鎂合金的變形溫度范圍比較狹窄 ,因而極易產(chǎn)生拉深缺陷 ,不利于拉深成形的進(jìn)行 ,所以必須對模具進(jìn)行預(yù)熱。拉深生產(chǎn)實驗時采用二硫化鉬試劑做潤滑劑，有效地減小了坯料與壓邊圈及拉深凹模之間的摩擦 ,增強了金屬的流動性 ,防止粘模 ,并保證良好的零件外觀質(zhì)量。目前，我們通過反復(fù)實驗已初步掌握了拉深速度、坯料溫度、模具溫度等主要因素對鎂合金拉深成形的影響規(guī)律。 (3) 在曲柄壓力機(jī)上能成功地用 厚的 ZA31B 板料沖壓生產(chǎn)出手機(jī)外殼。包括砂型鑄造、永久型鑄造、熔模鑄造、消失模 鑄造、壓鑄等。另外，鎂合金的半固態(tài)成形作為一種新型鑄造技術(shù)也得到了廣泛的研究與應(yīng)用。鎂合金有優(yōu)良的壓鑄工藝性能：鎂合金液粘度低，流動性好，易于充滿復(fù)雜型腔。鎂合金的熔點和結(jié)晶潛熱都低于鋁合金，壓鑄過程中對模具沖蝕比鋁合金小，且不易粘型，其模具壽命可比鋁合金件長 2— 4倍。 壓鑄鎂 合金可按 其成分分 為四個 系列： AZ(Mg — AL— Zn)系列 (AZ91)、AM(Mg— AL— Mn)系列 (AM60、 AM50)、 AS(MgA1Si 系列 AS4 AS21)、 AE(MgALRE)系列 (AEA2)。 鎂合金壓鑄中廣泛采用冷、熱室壓鑄方法。 鎂合金壓鑄時，合金液沖填壓型時的高速湍流運動，使腔內(nèi)氣體無法排出，會導(dǎo)致組織疏松，甚至 鑄件表面鼓包或變形。 熔模鑄造 熔模鑄造是目前國際上較為先進(jìn)的鑄造技術(shù)之一。 采用熔模鑄造法生產(chǎn)鑄件時具有不需取模、無型芯和無分型面等特點，因而其鑄件的尺寸精度和表面粗糙度接近于熔模精鑄件。生產(chǎn)鎂合金薄壁件時需要預(yù)熱鑄型以便填充薄壁部位，然而預(yù)熱溫度和澆注溫度過高將促進(jìn)鎂合金與鑄型間的反應(yīng)。所以，鎂合金的消失模鑄造具有較巨大的應(yīng)用前景。另外，高密度的泡沫模樣吸收更多的熱量，產(chǎn)生更多的液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物，降低了鎂合金的充型性。 塑性變形 變形鎂合金中，常用的合金系是 Mg— Al— Zn 系與 Mg— Zn— Zr 系。另外，添加 Nd、 Th、 Yb、 Sc 和 Mn 等元素可顯著提高變形鎂合金