【正文】 在他的指導(dǎo)下，我搜集到了許多關(guān)于鑄造和摩托車輪轂方面的資料，使我對自己的設(shè)計(jì)課題有了更 進(jìn)一步 的認(rèn)識(shí)。 2) 低壓鑄造的工藝性良好 ,鑄造出的鑄件精度高。 2) 粗基準(zhǔn)： 外面四個(gè)端面 51輪轂邊模圖 邊模表面加工工序確定 加工工序順序的原則 1) “先基面后其他”原則：前工序?yàn)楹竺婀ば驕?zhǔn)備好定位基準(zhǔn)，故先盡量把精基準(zhǔn)加工出來。另外，涂料還有其它重要作用。 1) 中心頂桿截面積的計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)方案及裝配圖，共使用 6 個(gè)中心頂桿，則 n＝ 6 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，在考察車間鑄造機(jī)后，取 F推 ＝ 24000N，則，每一根中心頂桿的受力為， F推 ＝ 624000 ＝ 4000N。采用冒口設(shè)置可以有效的解決縮松、裂紋等缺陷。它是模具和鑄造機(jī)連接所必須的基本“骨架”，其主要構(gòu)件有夾板、上下模座、支撐板以及定位銷、導(dǎo)向塊、緊固零件等。當(dāng)鑄件的結(jié)構(gòu)斜度不足或者鑄件的結(jié)構(gòu)影響了鑄件的脫模時(shí)，則必須設(shè)置一定斜度的起模斜度或者增加模具鑲塊，來解決鑄件脫模困難的問題。同一牌號(hào)的合金，用不同工藝鑄造，其 力學(xué)性能有所不同。 圖 39 上模分模示意圖 1. 工作臺(tái) 2. 下模座 3. 下模 4. 邊模 5. 導(dǎo)桿 6. 拉桿 8. 夾板 10. 上模座 在上模部分，模具上模 11與上模座 10相連，而上模座 10與低壓鑄造機(jī)的拉桿6相連。這種設(shè)置比較合理。 壓鑄模的動(dòng)模與定模 的結(jié)合表面通常稱為分型面。鑄件毛坯的 工藝性好壞，直接影響鑄件的質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及鑄造設(shè)備的選用。斜底式（ MT 型）、斜底式（直邊式）、對開槽式以及深（槽）式。 圖 31 整體式鋁合金輪轂低壓鑄造模具結(jié)構(gòu)圖 ]7[ 該模具屬于典型的金屬型型腔模具。 6) 低壓鑄造對鑄型材料沒有特殊的要求，凡可作為鑄型的各種材料，都可以用作為低壓鑄造的鑄型材料。有些工序若操作不慎，會(huì)增加不必要的時(shí)間浪費(fèi)，降低勞動(dòng)生產(chǎn)效率，例如坩鍋密封不好，會(huì)使氣體泄漏，影響進(jìn)氣壓力參數(shù)的正常控制，泄漏嚴(yán)重的需要反工。這樣，低壓鑄造工藝迅速擴(kuò)散到通用機(jī)械、紡織機(jī)械、儀表和商業(yè)產(chǎn)品等領(lǐng)域。但是，由于國產(chǎn)差壓鑄造設(shè)備奇缺，工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，很少用此方法生產(chǎn)摩托車輪轂。 在輪轂的金屬型重力鑄造中，鑄件的凝固收縮補(bǔ)償只能通過建立順序凝固必需的溫度梯度來保證，因此必須在輪輻輪緣交接的熱結(jié)處及中心厚大部位設(shè)置冒口，導(dǎo)致金屬熔體工藝收得率較低，只有 40％～ 60％。鋁材比重比鋼材小，平均每只鋁合金車圈比鋼質(zhì)車圈要輕 2公斤左右，一 輛轎車以 5 只車輪（包括一只后備車輪）計(jì)算可減輕重量 10 公斤。輻板式整體鋼車輪主要用于中、低擋小輪徑摩托車。在我國各大城市里，摩托車已經(jīng)成為許多家庭的主要交通工具。 鎂合金車輪具有比鋁合金車輪更誘人的潛在優(yōu)勢。鋁合金車圈外表是經(jīng)抗腐蝕處理再靜電粉體涂裝，它可以鑄成各種花式外形，讓人感到有一種美觀、精致和豪華的感覺。 擠壓鑄造是借助擠壓鑄機(jī)壓頭的機(jī)械壓力，把澆入鑄型的合金液擠壓成型，并在壓力下凝固。它的發(fā)展非常迅速，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)僅有三十余年的時(shí)間。就低壓鑄造的工藝氣壓而言，它是介于壓力鑄造和重力 鑄造之間的一種新的澆注工藝。由于低壓鑄造采用底注 式充型，且充型速度容易控制，相對減少了液態(tài)金屬澆注時(shí)的飛濺、對型壁和型芯的沖刷及氧化夾雜等鑄造缺陷。 同時(shí)，低壓鑄造的缺點(diǎn)是坩鍋和升液管長時(shí)間被液態(tài)金屬侵蝕，使用壽命較短。 在模具的上方設(shè)置有吊耳機(jī)構(gòu)，便于將模具吊裝到鑄造機(jī)上。 1176。實(shí)際中應(yīng)盡量避免鑄件毛坯出現(xiàn)這種有阻礙鑄件脫模的結(jié)構(gòu)，盡量使鑄件毛坯的形狀結(jié)構(gòu)簡單，甚至要求鑄件毛坯在脫模方 向上的結(jié)構(gòu)形狀有一定的傾斜度，這樣就更有利于鑄件毛坯的脫模。 另外，由于在該輪轂鑄件的輪輞結(jié)構(gòu)中，輪輞中部的直徑尺寸比外圍的直徑尺寸要小。 圖 38 模具裝配圖（方案 2） 方案 2中的其它設(shè)計(jì)與方案 1基本相同。 另外，如圖 310所示的是邊模脫開的過程。 在本輪轂鑄件中，有加工要求 表面中基本尺寸最大的為直徑 ?！?3176。所以冒口的設(shè)計(jì)要充分考慮鑄造合金的性質(zhì)和鑄件的特點(diǎn)。保溫暗冒口補(bǔ)縮效果明顯，圖 44 中 A、 B 處縮松、裂紋消除。直徑尺寸 ? 處， T＝ ，則其公差為 ?? 。 5）改變鑄型各部分的熱導(dǎo)率，從而便于實(shí)現(xiàn)鑄件的順序凝固。 加工階段的劃分 按加工性質(zhì)和目的不同，工藝過程一般可劃分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個(gè) 階段。由于鑄件的結(jié)構(gòu)形狀良好，鑄件的推桿系統(tǒng)采用了推桿推出系統(tǒng)，通過邊頂桿可以將鑄件從模具中完全脫出 。 由于我們不能每時(shí)每刻找老師答疑，經(jīng)常與同學(xué)進(jìn)行討論，他們的指點(diǎn)也給我很大的幫助。 第 5版 致 謝 在近一個(gè)學(xué)期的努力之后， 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 方案二 為 單個(gè)加工，工藝為 ： 領(lǐng)料 —— 退火 —— 檢驗(yàn) —— 粗加工各面 ——半精加工各面 —— 劃線 —— 鉆孔 攻螺紋 —— 淬火低溫回火 —— 去毛刺 —— 精加工各面 —— 研磨 。在制定工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙要求加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 以上公差和配合的標(biāo) 注具體見圖紙所示。當(dāng)凸出成型部分為階梯形時(shí)， H 值以各 階梯中最 長一段計(jì)算 S推 — 直線推出距離（ mm）。 3) 對于凝固期間體積收縮量大，日趨向于形成集中縮孔的合金（如鑄鋼、錳黃銅和鋁青銅等），冒口的主要作用是補(bǔ)償鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮，以得到致密的鑄件。圖中黑色粗線代表了分型 面，這種設(shè)計(jì)對本鑄件來說比較合適。單件、小批量生產(chǎn)的鑄件，一般根據(jù)生產(chǎn)中長期積累的經(jīng)驗(yàn)來選取鑄造收縮率，形狀復(fù)雜的鑄件，可以考慮采用工藝補(bǔ)正量，適當(dāng)加大機(jī)械加工余量等措施，保證鑄件的尺寸合格。此時(shí)，由于夾板 頂桿 9 以及復(fù)位桿 7 等部件均固定在固定板（圖中未畫出）上，所以它們的相對位置在整個(gè)合模過程中不變，沒有產(chǎn)生任何運(yùn)動(dòng)。在示意圖中，整個(gè)模具的各個(gè)部分都采用了簡化的畫法，一些細(xì)節(jié)的部分均為畫出。再加上模具的散熱性比較好。 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，按動(dòng)作分為直線推出、旋轉(zhuǎn)推出、擺動(dòng)推出；按機(jī)構(gòu)形式分為推桿推出、推管與推叉推出、卸料板推出、斜滑塊推出及其他推出機(jī)構(gòu)。 圖 34 圓柱型圈座輪輞（ WM型） 輪轂零件的分 析 輪轂零件圖如圖 35所示。 圖 32 輪轂低壓鑄造模具結(jié)構(gòu) ]5[ 1. 下模板 2. 陶瓷澆口套 3. 下模塊 4. 澆口套 5. 側(cè)模 6. 上模鑲塊 8. 上模芯 9. 模芯壓板 10. 上模體 11. 三角導(dǎo)向塊 12. 上模固定塊 14. 推板 另外，該模具的側(cè)模為四開模，有三角導(dǎo)向塊，澆注系統(tǒng)采用陶瓷澆口套，使它的硬度大為提高。在充型階段，金屬 液面上的升壓速度就是充型速度。如鑄件的抗拉強(qiáng)度和硬度比重力鑄造提高約 10％左右。這也就是“低壓”的來源。 鋁合金產(chǎn)品由于具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱率好、吸收沖擊能力強(qiáng)以及不易生銹、外表美觀等優(yōu)點(diǎn)，近年來廣泛的應(yīng)用在航空、汽車及輕工業(yè)等領(lǐng)域中。并且由于該方法利用壓力進(jìn)行充型和補(bǔ)縮，一般不需在輪輻上設(shè)置冒口，并簡化了澆注系統(tǒng)，因此大大提高了金屬熔體的工藝收得率。下面對現(xiàn)行各種主要輪轂鑄造成型方法進(jìn)行論述和比較。因?yàn)殇X合金車輪質(zhì)量輕、散熱性能好，并且具有良好的外觀，所以，鋁合金車輪逐步代替了鋼制車輪。 目前，摩托車車輪主要有三種結(jié)構(gòu)形式：輪圈輻條組合式車輪、輻板式整體車輪和輕合金車輪。與此同時(shí)，低壓輪胎又出現(xiàn)了無內(nèi)胎輪胎。 鋁合金的初次登場是在 50 年代，鋁合金車輪首次被用于追求高性能的賽車中。鍛 目前，國內(nèi)外生產(chǎn)輪轂的主要鑄造成型方法有壓力鑄造、金屬型重力鑄造、擠壓鑄造、和低壓鑄造。 低壓鑄造中，金屬液在數(shù)倍于大氣壓的壓力下進(jìn)行充型和保壓凝固，鑄件的致密度較高，縮孔縮松較少，產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量較好。甚至有些單位已成功的運(yùn)用低壓鑄造法來澆注大型簿壁葉片復(fù)雜鑄件，實(shí)現(xiàn)了以鑄 代鍛。 圖 2－ 2 低壓鑄造原理示意圖 容器 2. 金屬液 3. 升液管 6. 鑄件 7. 鑄型 由圖 2－ 2 可知：由于 F1 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 F2 ，因此，當(dāng)坩鍋中液面下降高度 H1 時(shí)，只要在坩鍋中金屬液面上施加一個(gè)很小的壓力，升液管中的金屬液就能上升一個(gè)相當(dāng)?shù)母叨?H2 。因?yàn)殍T件是在壓力作用下結(jié)晶凝固，大幅度提高了補(bǔ)縮效果，從而提高了鑄件的力學(xué)性能。 2) 充型壓力和充型速度 充型壓力是指使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力。成型鑲件由圖 32中上模鑲塊 上模芯 分流錐 下 模塊 3及澆口套 4 等組成。這種型號(hào)的輪輞底部由弧形代替了 MT型底部平底的形式，但沒有凸峰和外形線傾斜的設(shè)計(jì)，在與外部輪胎相連接時(shí)，穩(wěn)定性沒有那么好。本方案中，由于鑄件形狀對稱， 強(qiáng)度適中，便于推出，所以采用了機(jī)動(dòng)推出方式。另外，該模具中沒有特別容易過熱的部位，如沒有直澆道、型芯、凸出部位等需要考慮快速冷卻的地方。下面根據(jù)幾幅模具的動(dòng)作示意圖來分析模具的基本動(dòng)作方式。 如圖 311 所示，在合模的過程中，上模 11 與上模座 10 在低壓鑄造機(jī)的拉桿 6的作用下向下運(yùn)動(dòng)。 對于大量生產(chǎn)的鑄件，應(yīng)通過試生產(chǎn)測量鑄件的實(shí)際尺寸，求出鑄件各部位、各方向的實(shí)際收縮率，修正模樣。 2) 在多分型面中又分為雙分型面、三分型面以及組合分型面 根據(jù)以上選擇分型面的方法，選擇鋁合金鑄件的分型面如圖 41所示 圖 41 分型面示意圖 圖 43 所示的是鑄件模具的分型面示意圖。有些鑄件易出現(xiàn)白口組織的部位，也可開設(shè)這樣的冒口。 圖 47 推出距離 的計(jì)算 ]11[ 如圖 47所示： 1) mmH 20? 時(shí)， KHS ??推 ； 2) mmH20? 時(shí)， HSH ??推31； 3) 使用斜鉤推桿時(shí) 10??HS推 式中 H — 滯留鑄件的最大成型長度（ mm）。如下模具圖中 ?? （與上模配鉆）、 ??