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第1章 概述1

1.1 压铸基本原理1

1.2 压铸特点1

1.3 镁合金压铸2

1.3.1 镁合金产品生产过程的绿色制造2

1.3.2 绿色制造的决策框架模型3

1.3.3 镁合金压铸工艺流程3

第2章 镁及镁合金5

2.1 概述5

2.2 金属镁的发展简史5

2.3 镁矿资源7

2.4 镁的生产方法8

2.4.1 电解法8

2.4.2 热还原法11

2.5 镁的特性14

2.5.1 镁的元素特征及晶体结构14

2.5.2 镁的物理化学性质16

2.5.3 镁的力学性能21

2.5.4 镁的工艺性能23

2.5.5 镁的耐蚀性24

2.6 镁合金的特点24

2.7 镁合金中常用元素及其对镁合金性能的影响27

2.8 常用压铸镁合金系列29

第3章 镁合金产品的设计31

3.1 镁合金产品设计与开发流程31

3.2 镁合金压铸件设计与开发的几个步骤32

3.3 压铸件设计33

3.3.1 设计原则33

3.3.2 分类及级别33

3.3.3 压铸件结构34

3.3.4 壁厚39

3.3.5 肋的设置40

3.3.6 铸造圆角42

3.3.7 铸造斜度44

3.3.8 压铸孔45

3.3.9 压铸齿形及螺纹46

3.3.10 长方形孔和槽48

3.3.11 凸台49

3.3.12 凸纹与直纹49

3.3.13 文字、图案和符号50

3.3.14 压铸件加工余量51

3.3.15 尺寸精度51

3.4 镁合金压铸件设计时应考虑的环境因素56

3.4.1 工作温度56

3.4.2 金属腐蚀的因素57

3.5 镁合金压铸件设计时应考虑的经济因素57

3.5.1 材料成本57

3.5.2 压铸成本58

3.5.3 后处理成本58

3.5.4 模具成本58

3.5.5 管理成本59

3.6 镁合金压铸件的紧固与连接59

第4章 镁合金压铸工艺方案63

4.1 镁合金特性对压铸工艺的影响63

4.1.1 镁合金材料特性对压铸工艺的影响63

4.1.2 镁合金与其他金属之间的物理化学变化63

4.2 镁合金压铸工艺方案选择64

4.3 热室及冷室压铸工艺方案的选择65

4.3.1 镁合金热室压铸机和冷室压铸机的性能及参数65

4.3.2 热室和冷室压铸机的镁合金模具比较67

4.3.3 热室与冷室压铸工艺的比较68

4.3.4 镁合金铸件类型与压铸工艺69

4.4 镁合金热室压铸机结构和特点69

4.5 镁合金冷室压铸机结构和特点70

4.6 案例71

4.7 镁合金半固态成型工艺83

4.7.1 概述83

4.7.2 半固态金属加工的分类84

4.7.3 镁合金半固态压铸用原材料制备89

4.7.4 半固态触变成形与传统压铸的经济比较93

4.8 镁合金压铸新技术94

4.8.1 真空压铸94

4.8.2 充氧压铸99

4.8.3 精速密压铸100

4.8.4 超低速压铸法（低速层流压铸法）100

4.8.5 其他技术101

第5章 压铸工艺参数的确定102

5.1 压铸机铸造理论102

5.1.1 压铸机压射部的结构102

5.1.2 压射力和铸造压力103

5.1.3 高速压射速度与浇道速度103

5.1.4 浇道面积和冲头直径104

5.1.5 低速速度105

5.1.6 速度切换位置106

5.1.7 高速压射行程的计算方法107

5.1.8 增压时间107

5.1.9 胀型力的计算108

5.1.10 充填结束的能量109

5.2 压射系统的特点109

5.2.1 二压方式（V2、V3系统）109

5.2.2 增压器方式（V4、125、200）110

5.3 压铸机采用超高速多元射出、微型计算机控制的必要性111

5.4 压铸过程中的主要参数112

5.4.1 压铸过程112

5.4.2 压铸工艺114

5.5 压力参数114

5.5.1 影响压力的因素114

5.5.2 压射力115

5.5.3 压射比压116

5.5.4 胀型力和锁模力117

5.6 速度参数118

5.6.1 内浇道速度118

5.6.2 压射速度119

5.7 温度参数121

5.7.1 金属液的温度121

5.7.2 模具温度122

5.8 时间参数124

5.8.1 填充时间124

5.8.2 增压建压时间126

5.8.3 持压时间126

5.8.4 留模时间126

5.9 余料饼厚度127

5.10 压室充满度128

5.11 利用正交试验设计来优化工艺参数128

5.12 压铸用涂料与涂敷128

5.13 主要工艺参数的设定137

第6章 压铸机及其选用140

6.1 镁合金压铸机选用应考虑的问题140

6.2 压铸机类别141

6.3 压铸机基本构造142

6.4 镁合金压铸机的工作特性142

6.4.1 镁合金热室压铸机的工作特性142

6.4.2 镁合金卧式冷室压铸机的工作特性142

6.4.3 镁合金半固态注射成型机的工作特性143

6.5 镁合金压铸机的选用143

6.5.1 压铸机的选用方法144

6.5.2 模具厚度与动模座板行程的核算144

6.6 压铸机选用方法举例147

6.7 俄罗斯ОСТ4 ГО.054.308-85推荐的压铸机的选择方法149

6.8 国外压铸机厂商简介150

6.9 国内压铸机的简介159

6.9.1 香港力劲机械厂有限公司压铸机159

6.9.2 伊之密公司镁合金压铸机163

6.10 压铸机参数165

6.10.1 压铸机参数的定义165

6.10.2 压铸机的形式与参数166

6.11 冷室压铸机的精度169

6.12 冷室压铸机的技术条件171

6.12.1 术语172

6.12.2 技术要求173

6.12.3 试验方法175

6.12.4 检验规则176

6.12.5 标志、包装、运输、贮存176

6.13 热室压铸机的精度177

6.14 热室压铸机的技术条件177

6.14.1 技术要求177

6.14.2 空运转试验要求178

6.14.3 负荷运转试验要求178

6.14.4 试验方法178

6.14.5 检验规则179

6.15 镁合金压铸机周边设备179

6.15.1 周边设备配置179

6.15.2 周边设备规格181

第7章 压铸型设计基础189

7.1 镁合金压铸型的组成和分类189

7.1.1 压铸型的组成189

7.1.2 压铸型的分类191

7.2 压铸型设计194

7.2.1 压铸型设计的基本要求194

7.2.2 压铸型设计的依据195

7.2.3 压铸型总体设计的主要内容195

7.2.4 压铸型设计的总体流程195

7.3 分型面设计197

7.3.1 分型面的概念和分类197

7.3.2 选择分型面的要点198

7.3.3 压铸件在模具内位置与分型面的关系199

7.4 浇注系统设计200

7.4.1 浇注系统的结构200

7.4.2 浇注系统的类型201

7.4.3 浇注系统设计的主要内容和注意事项201

7.4.4 浇注系统的设计流程204

7.5 溢流槽和排气槽的设计228

7.5.1 溢流槽的设计228

7.5.2 排气槽的设计233

7.6 镁合金压铸型设计的特殊考虑235

7.7 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统简介236

7.7.1 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统的计算236

7.7.2 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统压铸型温度调节通道的计算243

7.7.3 ОСТ4 ГО.054.308-85浇注系统计算、压铸机选择和温度自动调节通道计算的实例244

7.8 镁合金压铸件浇注系统设计实例247

7.9 应用实例248

7.9.1 锥形切线浇道的应用实例248

7.9.2 典型扇形浇道结构实例249

7.9.3 产品浇口浇道应用实例249

7.9.4 溢流系统应用实例250

7.10 镁合金压铸计算机模拟250

7.10.1 压铸工艺计算机模拟技术简介250

7.10.2 镁合金压铸计算机模拟254

7.11 镁合金压铸模具CAD257

7.11.1 应用背景257

7.11.2 压铸型CAD技术的应用258

7.11.3 压铸型CAD的工作流程258

7.11.4 常用压铸型CAD软件258

7.11.5 压铸型CAD应用实例261

7.12 金属压铸件模具的设计实例261

7.12.1 张力模架压铸件模具的设计实例261

7.12.2 叶轮压铸件模具的设计实例270

7.12.3 大纱架压铸件模具的设计实例273

7.12.4 压轮压铸件模具的设计实例277

7.12.5 镁合金变速器壳体压铸件模具的设计实例284

7.12.6 镁合金笔记本电脑外壳的设计实例285

7.13 压铸型的制造流程286

7.14 标准NADCA压铸型288

7.14.1 说明288

7.14.2 压铸型类型的确定288

7.14.3 压铸件的特点和对模具的考虑289

7.14.4 模具材料290

7.14.5 模具特性控制291

7.14.6 加工设计292

7.14.7 旧模具处理292

7.14.8 铝、铜、镁合金压铸型的寿命294

7.14.9 压铸型常用钢材国内外钢号对照294

7.15 压铸型术语295

7.15.1 一般术语295

7.15.2 零件术语296

7.15.3 抽芯零件术语297

7.15.4 浇注系统、溢流系统、排气系统零件术语298

7.15.5 导向零件术语298

7.15.6 推出和复位零件术语299

7.15.7 其他零件术语299

7.16 压铸技术条件300

7.16.1 压铸型技术条件300

7.16.2 压铸型零件技术条件303

7.17 压铸型常用标准件303

7.18 压铸件常用技术要求313

7.18.1 压铸件化学成分相应的标准313

7.18.2 力学性能313

7.18.3 压铸件尺寸314

7.18.4 压铸件加工314

7.18.5 表面质量314

7.18.6 内部质量314

第8章 镁合金熔炼315

8.1 镁合金预热工艺316

8.1.1 预热及自动送料装置316

8.1.2 工作原理317

8.1.3 质量与安全317

8.2 镁合金的熔化和保温317

8.2.1 单室炉系统318

8.2.2 双室炉系统318

8.3 熔炉的设计324

8.4 坩埚325

8.5 保护气体混合系统327

8.6 熔炼过程329

8.6.1 熔化前的准备329

8.6.2 镁合金熔炼过程中的氧化330

8.6.3 镁液成分的控制331

8.6.4 镁合金熔炼过程中的阻燃保护332

8.6.5 熔体的变质处理技术333

8.7 开、停炉及清理指导334

8.7.1 MDO250镁合金熔化保温炉开炉操作指导334

8.7.2 熔化过程要点336

8.7.3 MDO250镁合金熔化保温炉熔炼操作336

8.7.4 MDO250镁合金熔化保温炉清渣操作337

8.7.5 MDO250镁合金熔化保温炉停炉操作338

8.7.6 MDO250镁合金熔化保温炉定量泵清理工艺338

8.7.7 定量泵339

第9章 镁合金压铸件的后续加工341

9.1 概述341

9.2 矫形342

9.3 修整342

9.3.1 修整工艺342

9.3.2 修整设备及参数344

9.4 水帘柜手工清理345

9.5 镁合金机械加工346

9.6 镁合金件振动研磨技术349

9.6.1 工艺参数选择350

9.6.2 污水处理353

9.6.3 镁铸件研磨工艺353

9.6.4 设备设计354

9.6.5 磨料规格355

9.6.6 液体介质——磨剂和水357

9.7 镁合金件表面喷砂清理358

第10章 镁合金的腐蚀与防护365

10.1 镁合金的防护策略与途径365

10.1.1 镁合金快速腐蚀的原因365

10.1.2 镁合金的防护策略与途径365

10.2 镁合金防护技术的选择368

10.3 几种表面处理方法369

10.3.1 镁合金的化学镀镍369

10.3.2 镁合金的非铬系化学转化膜处理373

10.3.3 镁合金的阳极氧化处理374

10.3.4 镁合金的电镀377

10.3.5 电泳涂装379

10.3.6 喷塑涂装（静电粉末涂装）工艺381

10.4 镁合金表面处理镀膜的性能检测项目383

第11章 铸造镁合金的热处理386

11.1 热处理类型386

11.1.1 铸造镁合金的去应力退火387

11.1.2 固溶和时效处理387

11.1.3 氢化处理390

11.2 热处理工艺参数的选择391

11.2.1 铸件截面厚度391

11.2.2 固溶温度和保温时间391

11.2.3 装炉状态393

11.3 热处理过程控制393

11.3.1 热处理设备393

11.3.2 热处理温度控制393

11.3.3 防止铸件变形393

11.3.4 淬火冷却介质394

11.3.5 保护气氛394

11.4 常用镁合金热处理工艺及性能395

11.5 热处理常见缺陷396

11.5.1 氧化396

11.5.2 过烧397

11.5.3 弯曲与变形397

11.5.4 晶粒异常长大397

11.5.5 性能不均匀397

11.6 热处理质量的检测398

11.6.1 硬度试验398

11.6.2 拉伸试验398

11.6.3 显微组织检查398

第12章 压铸件的缺陷分析400

12.1 影响压铸件质量的主要因素400

12.2 镁合金压铸件质量的控制方法400

12.3 压铸件缺陷的分类及特征401

12.4 压铸件产生缺陷、特征、原因、采取措施及预防方法402

12.4.1 条纹402

12.4.2 缩陷（凹陷）404

12.4.3 网状飞边405

12.4.4 冷隔406

12.4.5 铁豆（冷豆）407

12.4.6 粘附痕迹407

12.4.7 分层（夹皮及剥落）407

12.4.8 摩擦烧蚀408

12.4.9 冲蚀408

12.4.10 拉伤408

12.4.11 粘模拉伤409

12.4.12 缩孔缩松410

12.4.13 孔穴410

12.4.14 裂纹412

12.4.15 欠铸413

12.4.16 变形414

12.4.17 飞边415

12.4.18 多肉或带肉415

12.4.19 错型或错扣415

12.4.20 型芯偏移416

12.4.21 夹渣（渣孔）416

12.4.22 脆性417

12.4.23 渗漏417

12.4.24 表层疏松417

12.4.25 铸件几何形状、尺寸与图样不符418

12.4.26 合金的化学成分不符合要求418

12.4.27 合金的力学性能不符合标准418

第13章 镁合金废料的再生422

13.1 镁合金废料的分类422

13.2 镁合金废料的回收工艺流程及回收方式424

13.2.1 镁合金废料的回收工艺流程424

13.2.2 镁合金废料的回收方式425

13.3 镁合金废料的前期处理425

13.4 镁合金废料的熔炼方法426

13.4.1 熔剂熔炼法426

13.4.2 无熔剂熔炼法427

13.4.3 真空蒸馏法428

13.5 镁合金废料回收生产线429

13.6 熔炼镁合金废料的质量控制430

13.6.1 降低回收镁合金中铁的方法430

13.6.2 降低镁合金中的非金属杂质432

13.6.3 防止外来杂质侵入433

13.7 再生镁合金的质量检测433

第14章 镁合金压铸生产的质量控制体系435

14.1 概述435

14.2 质量管理435

14.2.1 认识质量管理435

14.2.2 如何管理质量436

14.2.3 质量应用手法439

14.2.4 质量管理组织与工作职责440

14.2.5 培训计划444

14.2.6 全员参与，全员改善445

14.3 质量保证活动的概念图445

14.4 展开质量保证的整体体系及在每个阶段所需要进行的业务447

14.5 5S管理的目的448

14.6 活动组织和推进方法449

14.7 5S活动的目标和要点450

14.8 整理、整顿的结构和实施状况451

14.9 评价基准452

14.10 产品质量与规格454

第15章 生产与设备管理456

15.1 概述456

15.2 TnPM/T1—2009全面规范化生产维护管理体系456

15.2.1 总则456

15.2.2 全面规范化生产维护管理体系模式457

15.2.3 全面规范化生产维护管理体系结构457

15.2.4 全面规范化生产维护管理体系各要素间的联系458

15.2.5 与其他管理体系的相容性460

15.3 名词与定义460

15.4 标准内容463

15.4.1 总要求463

15.4.2 TnPM管理方针464

15.4.3 策划464

15.4.4 实施和运行465

15.4.5 检查和纠正措施477

15.4.6 管理评审478

第16章 压铸镁合金产品报价方法481

16.1 国际镁合金市场价格概况481

16.1.1 车辆类部件481

16.1.2 3C产品目前市场价格及原材料成本情况483

16.1.3 压铸生产成本分析484

16.2 压铸件产品报价程序484

第17章 镁合金压铸生产安全管理490

17.1 概述490

17.2 安全问题490

17.3 人员安全492

17.4 镁合金锭的存放492

17.5 镁合金熔炼及其设备的安全与预防492

17.6 压铸设备的安全与预防494

17.7 压铸工艺安全与预防495

17.8 机械加工的安全与预防496

17.8.1 机械加工过程中的不安全因素497

17.8.2 机械加工的安全操作497

17.8.3 磨削加工中的安全问题497

17.9 研磨的安全与预防498

17.10 镁合金热处理安全技术498

17.11 防燃与灭火499

第18章 镁合金的应用501

18.1 概述501

18.2 镁合金在汽车方面的应用与市场分析503

18.2.1 国际市场汽车镁合金压铸件的应用503

18.2.2 世界各大品牌汽车厂镁合金的应用507

18.2.3 汽车镁合金压铸件在我国的应用509

18.3 镁合金在自行车、摩托车上的应用510

18.4 镁合金在航空航天工业上的应用513

18.5 镁合金在家电行业中的应用514

18.6 镁合金在其他方面的应用521

18.7 镁合金的应用展望522

附录523

附录A 三种常用压铸合金的典型性能比较523

附录B 镁产品的标准目录524

附录C 镁合金技术标准颁布机构名称及缩写525

附录D 关于镁产品特殊程序的标准目录526

附录E 铸造镁合金锭的国家标准（GB/T 19078—2003）527

附录F 镁合金压铸件的国外标准（ASTM B94—04）532

附录G 铸造镁合金的成分和性能（GB 1177—1991）540

附录H 镁合金铸件的性能（GB/T 13820—1992）543

附录I 压铸镁合金的国际标准553

附录J 压铸镁合金的美国标准554

附录K 压铸镁合金的日本标准556

附录L 压铸镁合金的德国标准559

附录M 压铸镁合金的俄罗斯标准561

附录N 国内外镁合金牌号和化学成分对比563

参考文献570