【正文】 命。此外，預(yù)熱模具將使擠壓金屬表層冷卻減緩，這無疑將有利于金屬流動和充填。對于流動性差的鋁合金來說，模具預(yù)熱就尤為重要。預(yù)熱溫度視所用設(shè)備類型而定，使用速度較慢的液壓機(jī)，特別是小公差或形狀復(fù)雜的零件時，模具應(yīng)預(yù)熱到450℃。⑺為了提高擠壓件和模具的壽命，應(yīng)經(jīng)常清除沉積在模腔內(nèi)的潤滑劑殘渣。 7A04 鋁合金輪轂成形模具設(shè)計 反擠壓模具設(shè)計⑴反擠壓凸模的設(shè)計凸模的工作帶外徑 d 應(yīng)取與擠壓件孔徑相同的尺寸?？紤]到工作帶會磨損，而反擠壓后，擠壓件孔的尺寸要縮小 ～，因此凸模工作帶的外徑，一般擠壓件孔徑的最大尺寸設(shè)計。凸模的前段高度 則與擠壓件的材料有關(guān)，一般取 h ≤ 。擠壓鋁合金的時候，取 h 5d，這時最好利用凹模孔導(dǎo)向。一般的溫擠反擠壓凸模的尺寸可以參考下列數(shù)據(jù)如圖 41 示意： [20]d1=(～)d ； h=(～)mm ；d2=d(～)mm ； h2=1/2d 32 ；d3=(～)d ； α=1176?！?2 176。 ；d4=(～)d ； Q=4176。～ 5 176。圖 41 凸模設(shè)計原則示意圖凸模工作部分的長度 h1應(yīng)進(jìn)行縱向彎曲穩(wěn)定性校核。凸模工作部分的長徑比 h\d不僅和被擠壓的材料有關(guān)，還與凸模材料和承受的單位擠壓力有關(guān)。本章采用第二章所述的經(jīng)驗公式計算所得結(jié)果：[23] （3????bdDP???????8）=[8+1/(197/1251)] 12522103=設(shè)備可以提供所需的擠壓力。依據(jù)以上的設(shè)計原則可以設(shè)計輪轂反擠壓凸模如圖 d=φ125mm,R=20mm，凸模表面光潔度為 Ra=：圖 42 反擠壓凸模⑵反擠壓凹模設(shè)計反擠壓凹模的型腔深度可以按下式計算： [12]（3??mRrh3~2??9）式中： ——毛坯的厚度 mm；h ——凹模入口處的圓角半徑，一般采用 =2～3mm；r r ——凹模底部圓角半徑 mm。R組合凹模的設(shè)計：等溫擠壓時，單位壓力較大，整體擠壓凹模在擠壓時容易產(chǎn)生縱向裂紋，因而通常采用加預(yù)應(yīng)力圈的組合凹模，以改善凹模工作時的應(yīng)力分布情況，防止凹模發(fā)生脹裂。組合凹模一般有兩層和三層的兩種結(jié)構(gòu)。其尺寸關(guān)系如圖 43 所示：圖 43 兩層組合凹模設(shè)計原則示意圖 【15】增大凹模外徑和凹模內(nèi)徑的總直徑比 a可使危險截面的應(yīng)力值減小。生產(chǎn)中一般采用的 a值為 4～6。因此直徑比： （310）6~4131???a??13設(shè)計反擠壓凹模如圖 44；圖 44 反擠壓組合凹模組合凹模的壓合,一般在液壓機(jī)上進(jìn)行。壓合角 γ 一般采用 1176。30′。若是 γ 超過 3176。各圈在使用過程中容易松脫。在本次輪轂成形中我們采用γ=176。；凹模內(nèi)圈采用模具鋼時，在常溫情況下,先將中圈壓入外圈，最后再將內(nèi)圈壓入。如要壓出時，應(yīng)先將內(nèi)圈壓出，然后再壓出中圈。壓合后內(nèi)圈孔徑會有一點縮小，需要修型。⑶反擠壓模具裝配圖。反擠壓工序模具裝配圖如圖 45 示：圖 45 反擠壓模具裝配圖1銷釘 2頂桿 3螺釘 4下模板 5下墊板 6頂板 7凹模 8預(yù)應(yīng)力圈 9凸模 10卸料螺釘 11卸料板 12墊片 13接座 14上模板 15螺釘 16銷釘 擴(kuò)口模具設(shè)計 【15】⑴擴(kuò)口成形凸模設(shè)計：圖 46為擴(kuò)口成形凸模，擴(kuò)口凸模錐度根據(jù)上一章計算： 【23】 ??????????1027419537arctn2?（311）頂部的過渡圓角為 R=2mm：圖 46 墩擠成形凸模⑵擴(kuò)口模具裝配圖如圖 47 所示，在相關(guān)文獻(xiàn)查到的數(shù)值模擬過程中取 R10時，擴(kuò)口零件直壁與擴(kuò)口部分圓角 R過小而在鐓擠階段出現(xiàn)了折疊缺陷，方案優(yōu)化后把過渡圓角定為 R20，可以獲得尺寸質(zhì)量都很好的零件，因此在擴(kuò)口模具的凹模中圓角的尺寸定為 R=20mm:圖 47 擴(kuò)口模裝配圖1銷釘 2頂桿 3下模板 4螺釘 5下墊板 6頂板 7凹模 8預(yù)應(yīng)力圈 9凸模芯軸10凸模 11凸模墊板 12上模板 13螺釘 14銷釘 鐓擠模具設(shè)計 【15】⑴鐓擠模具凸模設(shè)計：如圖 48所示為鐓擠成形凸模，根據(jù)零件的最終尺寸以及擠壓件圖的要求，凸模頭部的斜度為 15176。、凸模外側(cè)的斜度為 6176。、各圓角尺寸如圖圖 48 鐓擠成形凸模鐓擠成形過程中的熱量損失容易導(dǎo)致如圖所示的凸臺高度不到標(biāo)準(zhǔn)，所以在實際操作中成形結(jié)束后注意測量，鐓擠成形模具裝配圖如圖 49所示:49 鐓擠模裝配圖1銷釘 2頂桿 3下模板 4螺釘 5下墊板 6頂板 7凹模 8預(yù)應(yīng)力圈 9凸模芯軸10凸模 11凸模墊板 12上模板 13螺釘 14銷釘 模具材料的選擇擠壓模具的材料應(yīng)該具備的條件是：①在工作條件下具備有良好的綜合機(jī)械性能。②在工作條件下具備良好的組織穩(wěn)定性。③在工作條件下具有良好的抗冷、熱疲勞性能。④具有良好的工藝性能。⑤具有良好的冶金質(zhì)量。因此，根據(jù)模具不同部分的受力情況，凸模、凹模、預(yù)應(yīng)力圈受力較大工作條件特殊，所以決定采用 40Cr為模具材料。其余部分采用 45號鋼并加以一定熱處理達(dá)到要求硬度即可。 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果，設(shè)計完成了反擠壓模具、擴(kuò)口模具、鐓擠模具。根據(jù)溫擠模具的要求，模具工作零件采用了 40Cr、其余零件采用 45鋼，加以一定熱處理可滿足成形模具使用要求。結(jié)論與展望1 結(jié)論：本文以某輪式車輛輪轂為研究對 7A04鋁合金的成形特性，分析設(shè)計與試驗研究相結(jié)合，開展了鋁合金輪轂的加工與應(yīng)用研究。主要結(jié)論如下：⑴根據(jù)輪轂的機(jī)械性能和服役要求，選擇了能夠熱成形和機(jī)械加工且強(qiáng)度高 7A04鋁合金作為輪轂的制備材料，確定了 7A04鋁合金擠壓成形工藝參數(shù)及熱處理規(guī)范。⑵輪轂零件屬典型的寬階梯凸緣厚壁筒形件，依照其形狀特點，結(jié)合擠壓件設(shè)計原則及后續(xù)機(jī)加工藝，設(shè)計了鋁合金輪轂擠壓件圖。制定了鋁合金輪轂反擠壓——擴(kuò)口——鐓擠以及機(jī)械加工成形工藝。⑶汽車鋁合金輪轂等溫擠壓新工藝的研究，成功的解決了鋁合金輪轂的制造技術(shù)，最后的產(chǎn)品如圖所示：實際應(yīng)用表明，用鋁合金整體成形方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼制鑄造車輪工藝，減輕重量百分之 60%，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和機(jī)械性能得到改善，提高了汽車加速和減速性能，減少了油耗。提高了車輛的運行速度。⑷已有部分企業(yè)采用這種設(shè)計思想制造的模具經(jīng)過零件的成形實驗、生產(chǎn)，證明模具使用方便，成形工藝可行，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量也提高了生產(chǎn)效率。對于類似的輪轂，確定好棒料外徑后，就可以采用本文設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)。2 展望綜合近幾年鋁合金輪轂鍛造技術(shù)的研究與應(yīng)用，認(rèn)為今后的發(fā)展將大致趨向于以下幾個方面： 一次成型制造的車輪整體厚重車輪重量雖然相對鋼制車輪減輕了很多，隨著時代與技術(shù)的進(jìn)步汽車制造業(yè)更加倡導(dǎo)節(jié)能減排因此減輕汽車輪轂的重量是提高汽車質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。鍛造鋁合金輪轂也可采用二次成形技術(shù)，二次成形輪輻和輪輞可分開制造加工時降低輪輻的厚度加工輪輞時可把肉盤做厚，因為輪輞是空心的這樣可進(jìn)一步降低輪轂的重量，最后二者的組裝通過擴(kuò)散焊接的技術(shù)。這種輪轂加工技術(shù)在國外高端車型上已推廣但在目前國內(nèi)這種技術(shù)還不成熟，要開發(fā)此項技術(shù)要進(jìn)一步研究鋁合金在這種加工技術(shù)下的成形性能已近對應(yīng)的模具。致 謝歷時將近三個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了很多的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師張海濤老師，他對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助我進(jìn)行論文的修改。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多有用的建議，還在論文的撰寫和排版過程中提供了熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！ 作者： 2022 年 5 月 30 日參考文獻(xiàn)[1] 習(xí)鵬羽， .030051[2] ,1997,7(1):6566[3] 賴華清,2022,20(6):3840[4] [M].杭州:浙江大學(xué)出版社,1990.[5] [J].輕合金加工技術(shù),2022(1):911.[6] [M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1990.[7] [J].有色金屬加工,1998(2):69.[8] [J].汽車工藝與材料,2022(5):1416.[9] ,2022:121310[10] [J].模具技術(shù),1999(1):6065[11] ,2022(5)[12] ,2022(4)[13] ,2022:6164[14] ,2022:1518[15] :華夏出版社,2022:3637[16] 趙玉濤編 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[17] 張正智，與開發(fā) 2022（12）：5～9[18] 王祖德 ,2022（23）：21[19] 呂炎 ：國防工業(yè)出版社,2022[20] ，Vol．22，No3[21] . 燕山大學(xué)碩士論文[22] 張玉華. 直齒內(nèi)齒輪成型工藝數(shù)值模擬及實驗研究. 燕山大學(xué)碩士論[23] ,2022(3)[24] 太原 2022[25] 蔣鵬,料 1999 年第 5 期[26] （第 57 號）,1994,4:3444[27] ：西北工業(yè)大學(xué)出版社,1993[28] [J]鋁加工,2022,(3):23～301[29] Yada cooling of rolled steels. 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