【正文】 認真的 檢查 我的圖紙 的每個細節(jié) ，指出其中的 錯誤和 不足之處，給我提出很好的改進方案。在這 幾 個月的設(shè)計過程中，我遇到了許多的問題，得到了老師和同學(xué)的大力幫助，尤其是羅海泉老師，他的耐心教導(dǎo)及指點 給予了我極大的幫助。另外，模具的分型面采用了直線型單分型面，這種設(shè)計便于鑄件的脫模。方案二與方案一對比，方案二單個加工很難保證每塊的精度一至，組裝時會有很大偏差；加工繁瑣，很多工序可以一道完成，而方案二卻要一個一個來，嚴重降低生產(chǎn)效率，成本也增加，所以邊模的加工工藝選擇方案一。但有些零件平面小，不方便定位，則應(yīng)先加工孔。 1) 保證相互位置要求原則：如果必須保證工件上加工表面與不加工表面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準。 4）為金屬型提供保護層，從而提高鑄型使用壽命。 4. 10 涂料的使用 低壓鑄造方法由于金屬液的上升速度和結(jié)晶壓力都可以根據(jù)鑄件的大小、結(jié)構(gòu)和性能要求來選擇，所以可適用于各種鑄型，但基本仍以金屬型和砂型用得最多。 根據(jù)此公差等級，毛坯圖中線性尺寸 的公差根據(jù)查表 625和表 627 后為T=2，則，確定該尺寸的公差為 ? 。當出模斜度小或成型長度較大時， S推 取偏大值 K — 安全值 （一般取 3～ 5mm） 由于本鑄件的模具中 H值約為 ，大于了 20mm ，所以選用公式 2。 如圖 45 所示，壓力冒口原理分析如下： 根據(jù)氣體狀態(tài)方程 RTPV? 若是等溫狀態(tài)則 2211 VPVP ? 12112 )~2(/ PVVPP ?? 式中 P1 — 充型前冒口型腔中氣體壓力 V1 — 冒口型腔體積 P2 — 充型后冒口型腔中的氣體 V2 — 冒口型腔中儲藏空氣部分的體積 圖 45 金屬型冒口型腔示意 圖 若冒口型腔 V2 儲藏的不僅是充型前 V1 所容氣體，還有金屬型型腔其余部位的氣體，以及考慮到氣體在冒口 V2 中被鋁鎂合金液加熱膨脹的因素，氣體壓力 P2 實際上更大。 冒口設(shè)置的原因 由于在輪輞上容易產(chǎn)生縮松與裂紋，所以在相應(yīng)的部位必須設(shè)置合適的冒口，以解決這些缺陷的產(chǎn)生。功能不同的冒口，其形式、大小和開設(shè)位置均不同。上、下模具在分模時均不會影響鑄件，且分型面在鑄件斷面輪廓較大的地方，屬于直線型單分型面。具體見模具裝配圖，其中未注起模斜度為2176。 根據(jù) 《鑄造工程師手冊》，表 624，可知鋁硅合金的自由收縮率為 ～ ％，受阻收縮率為 ～ ％ 。另外，鑄件的不同加工表面，可以采用相同的加工余量數(shù)值。其中，復(fù)位桿 7的下端一直頂在下模的上表面，這樣在上模 11 和上模座 10 向下運動時，由于復(fù)位桿 7頂在下模 3的上表面上不動，從而產(chǎn)生了向上的相對運動，使夾板固定板以及頂 桿 9等部件復(fù)位。在上模向上移動的過程中，上模也會帶動邊模向上移動，從而帶動了鑄件的向上移動，使鑄件從下模中脫出。頂桿和螺紋連接等地方都用一條直線表示，鑄件輪廓用虛線表示，其形狀也采用了簡化畫法。若用螺釘在圖示位置與下模連接，則下模的形狀就不夠合理，甚至難以加工出下模。所以，本方案中的冷卻方式不必采用水冷等方式，采用風(fēng)冷就能滿足模具散 熱的要求。分析本課題的輪轂零件后，認為零件形狀對稱，故采用直線型單分型面。在本鑄型中沒有管狀的部件，也沒有較大的平面，所以不易采用推管、推叉推出機構(gòu)和卸料板推出機構(gòu)。但即使鑄件模具通過鑲塊的輔助能夠脫模，但這種鑄件毛坯的工藝結(jié)構(gòu)還是不夠合理。 由零件圖可以看出，該輪轂雖然結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但它的對稱度很好，輪輞采用 5度 斜底式圈座輪輞（ MT 型）。177。根據(jù)零件的復(fù)雜程度，加裝了模芯和模芯壓板。冷卻部位主要集中在車輪輪輻、中心澆口處，而輪輞部位則無須冷卻系統(tǒng)。 3) 增壓和增壓速度 金屬液充滿型腔后，再繼續(xù)增壓，使鑄件的結(jié)晶凝固在一定大小的壓力作用下進行，這時的壓力叫結(jié)晶壓力。同時，澆包置于密封的壓力罐 中，也減少了高溫合金液對人體的熱輻射，有利于工人的健康。由于鑄件組織致密，鑄件 的氣密性、耐壓性都得到提高，這對于要求耐壓和防滲漏的鑄件具有明顯效果。其主要特點如下： 1) 液態(tài)金屬充型比較平穩(wěn)。 ]10[ 低壓鑄造所用的鑄型可以是金屬型、干砂型、濕砂型、石膏型、石墨型、熔模型殼和陶瓷型等。它屬于一種特種鑄造工藝，由于低壓鑄造壓力較低（一般為 20～ 60kPa），故稱之為低壓鑄造。低壓鑄造則主要應(yīng)用于鋁合金鑄件的產(chǎn)品上，隨著對鋁合金鑄件的質(zhì)量要求和性能要求越來越高，鋁合金低壓鑄造幾乎已成為一項必不可少的工藝，并在一定情況下代替了部分壓鑄鋁合金鑄件。 我國是從五十年代開始研究低壓 鑄造的。低壓鑄造的“緩慢充型” 、“順序凝固”比壓鑄優(yōu)越而不易產(chǎn)生氣孔、補縮不足。其伸長率也遠不及差壓鑄造和低壓鑄造。 壓力鑄造的特點是在高壓高速下充型，高壓下結(jié)晶。 4) 外觀漂亮。 鋁合金車輪具有以下特點： 1) 散熱快、安全。 輕合金車輪是一種整體式車輪，主要有鋁合金車輪和鎂合金車輪。 輪圈輻條組合式車輪是一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式，該種車輪與早期剛性連接的車輪相比，減震性能較好。尤其是在發(fā)展中國家里，摩托車的擁有數(shù)量非常龐大。隨著輪胎及車輪技術(shù)的發(fā)展，低壓輪胎逐漸取代了高壓輪胎。其鋼制輪圈的工藝方法是用鋼板卷制后焊接成型，使用一段時間后，焊接部位易生銹造成無內(nèi)胎車輪漏氣。 3) 目前，尚無公認的適合大批量生產(chǎn)的成套鎂合金加工設(shè)備和工藝。減輕重量也就意味著節(jié)省燃料。 熱鍛鋁輪轂的應(yīng)用較早，多采用加工性、耐腐蝕性、切削性均較好的 6061 鋁合金。同時，由于補縮所需得溫度梯度及壓力均較低，該方法得工藝過程必須嚴格控制，否則容易產(chǎn)生縮孔、縮松、夾渣、氣孔等缺陷。擠壓鑄造 雖然結(jié)晶壓力大，但由于摩托車車輪特殊的結(jié)構(gòu)，輪輻處很多窄小的薄壁處凝固后失去補縮通道作用，輪輞局部得不到補縮。 所以，對各種鑄造方法進行比較后，覺得低壓鑄造是制造摩托車鋁合金輪轂的最佳的成型方法。如生產(chǎn)發(fā)動機上的鋁合金汽缸體、汽缸頭、曲軸箱、活塞體等復(fù)雜鑄件。 目前，國外的低壓鑄造設(shè)備，已由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，使低壓鑄造生產(chǎn)逐步向?qū)I(yè)化生產(chǎn)發(fā)展。 低壓鑄造的實質(zhì)是物理學(xué)中的帕斯卡原理在鑄造方面的具體運用，根據(jù)帕斯卡原理有 P1 F1 H1 = P2 F2 H2 式中： P1 — 金屬液面上的壓力； F1 — 金屬液面上的受壓面積； H1 — 坩鍋內(nèi)液面下降的距離； P2 — 升液管中使金屬液上升的壓力； F2 — 升液管的內(nèi)截面積； H2 — 金屬液在升液管中上升的距離。模具裝配不當，澆注時會漏箱跑火，不僅使鑄件報廢，嚴重的還會使整天的生產(chǎn)受到影響。 3) 鑄件組織致密、力學(xué)性能高。 7) 設(shè)備簡單、便于制造、投資少、占地面積小、易于實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn)。金屬液在升液管內(nèi)的上升速度應(yīng)盡可能快，同時也需要避免金屬液在進入澆口時不致產(chǎn)生噴濺。模具包括成型系統(tǒng)、鑄型排氣系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)五大組成部分。而在標準化設(shè)計中則將原成型件分解為成型鑲件和成型標準件。 圖 33 所示的是 5176。斜底式圈座輪輞（ MT 型） 圖 34 所示的是圓柱型圈座輪輞（ WM 型），這種輪輞適用于代號標志系列，也適用于公制 80、 90和 100 系列的摩托車輪胎。 鑄件毛坯的形狀結(jié)構(gòu)要適合于模具的脫模，在鑄件的脫模方向上不能有阻礙鑄件脫開的凸臺、斜度等結(jié)構(gòu)。推出機構(gòu)的基本傳動形式分為：機動推出、液壓推出器推出和手動推出三種。模具一般只有一個分型面，但有時由于鑄件結(jié)構(gòu)的特殊性，或者為滿足壓鑄生產(chǎn)的工藝要求，往往需要再增加一個或兩個輔助分型面。 在本方案中，輪轂的形狀不很復(fù)雜，鑄造工藝性好，其鑄件對模具溫度控制的要求不高，模具溫度在較大范圍內(nèi)變動仍能生產(chǎn)出合格的鑄件。而在方案 2中，型腔的形狀與方案 1相比是對稱放置，在澆注口附近只有很小的一個圓環(huán)面積可供鋁合金液體壓入型腔中，這樣則在充型結(jié)束后，輪輞中有些地方可能充型不足，或者產(chǎn)生液體的紊流。 模具的動作方式 為了便于看清楚模具的分模和合模是如何動作的，是如何達到將鑄件推出和模具復(fù)位的作用。模具在進行分模時，上模與上模座一起在鑄造機拉桿 6的作用下向上移動，這其中，導(dǎo)桿 5起到導(dǎo)向作用。合模的運動方式基本和分模的運動相反，在這個過程中，起主要作用的是復(fù)位桿。 ZL101A 屬于鋁硅合金，鋁硅合金有良好的鑄造性能，經(jīng)變質(zhì)處理和熱處理后，有良好的力學(xué)性能和耐蝕性能，是應(yīng)用最廣的鋁合金。固態(tài)下的收縮量常以長度表示，稱為線收縮，以模樣與鑄件的長度差除以模樣長度的百分數(shù)表示，即： 1001 21 ??? L LLK (%) 式中 K — 鑄造收縮率； L1 — 模樣尺寸； L2 — 鑄件尺寸； 鑄造收縮率不僅與鑄造合金的種類及成分有關(guān)，而且還與鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和尺寸大小、鑄型種類、澆冒口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。在本鑄件中，鑄件的幾何形狀大部分不會影響鑄件的脫模， 但也有一些地方的幾何形狀與模具脫模方向平行，不利于鑄件脫模。 1) 在單分型面類別中又分為直線型、傾斜型、折線型以及曲線型分型面。在圖 37中所示的方案中，該 模架有足夠的剛性，在承受鑄造機鎖模力的情況下，不易發(fā)生變形。典型的例子是單位鑄造活塞環(huán)時所用的冒口。 圖 44 輪輞示意圖 冒口的設(shè)置與原理分析 在輪輻與輪輞的交接處、輪輞上部（澆注位置方向）設(shè)置冒口，冒口既能延緩交接處凝固以加長輪輻補縮通道作用時間，又能對輪輞（包括 上圖 A、 B 兩處）進行補縮。 圖 46 推出系統(tǒng)示意圖 推出距離的計算 參考《壓鑄模設(shè)計手冊》表 82，可以計算推桿推出的距離是否合適。 則查看下圖知，縱坐標 4000N 向上交于鋁合金曲線，得推桿直徑為 , 取 d =10mm 則 A= 241d? ＝ mm2 (取頂桿截面為圓形 ) 2) 邊頂桿截面積的計算 根據(jù)設(shè)計方案及裝配圖，邊頂桿共使用 6個，則 n＝ 6 因為 F