【正文】 機械性能比低壓鑄造件高，產(chǎn)品既有接近鍛件的優(yōu)良機械性能，又有精鑄件一次精密成形的高效率、高精度，且投資大大低于低壓鑄造法。該模型又稱液態(tài)模鍛，是使熔融態(tài)金屬或合金，直接注入敞口模具中，隨后閉合模具，以產(chǎn)生充填流動，到達制件外部形狀，接著施以高壓，使已凝固的金屬（外殼）產(chǎn)生塑性變形，末凝固金屬承受等靜壓，同時發(fā)生高壓凝固，最后獲得制件或毛坯的方法。(3) 采用的工藝方案進行鋁輪模具數(shù)控加工的結(jié)果表明:在實際數(shù)控加工中，模具加強筋的分布精度、表面粗糙度和曲面形狀都達到了技術(shù)要求，并己在鋁輪轂加工中得到了良好應用。通過本文的研究，可以得出如下基本結(jié)論：(1) 利用Pro/E軟件強大三維造型功能中的零件模塊實體特性和制造模塊曲面特性，在Pro/E軟件應用過程中，可以對汽車輪轂的實體和模具設(shè)計不合理的尺寸或外形結(jié)構(gòu)進行修改，從而可以方便、快捷地對轎車鋁輪的實體和模具進行設(shè)計。小 結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計課題鋁輪轂擠壓鑄造模具的設(shè)計與加工，讓我鞏固了大學所學的機械基礎(chǔ)知識，同時也學會了很多新的知識。自動編程與手工編程的不同之處在于，自動編程是經(jīng)過刀具軌跡計算產(chǎn)生的是到位文件，而不是數(shù)控程序，因此，需要設(shè)法把刀位文件源文件轉(zhuǎn)換成特定機床能執(zhí)行的數(shù)控程序，輸入數(shù)控機床的控制系統(tǒng)，才能進行零件的數(shù)控加工。然后再在隨后打開的NC序列菜單中選取完成序列選項，完成精加工銑削序列設(shè)置。在制造參數(shù)菜單中選擇設(shè)置選項，打開參數(shù)樹對話框，進行參數(shù)設(shè)置，切削速度為300，加工選項為淺切口，模具帶選項為環(huán)連接，主軸轉(zhuǎn)速為3000。設(shè)置刀具。創(chuàng)建精加工NC序列創(chuàng)建加工類型。還有就是單擊【軌跡】中的【確認輸出命令】和【CL數(shù)據(jù)】菜單中的【彎沉】/【返回】命令，完成后置處理后，單擊菜單欄中的文件【file】中的【保存】命令，保存該文件。 相關(guān)參數(shù)設(shè)置最后選著輪轂模具中要加工的曲線，單擊【曲線拾取】菜單中的【模型】下的【完成】命令，彈出【選取曲面】菜單，按住CTRL鍵以此選取型腔的所有曲面，單擊【完成/返回】命令，彈出【切削定義】對話框，單擊確定按鈕退出，完成序列設(shè)置。單擊【制造參數(shù)】菜單中的【設(shè)置】命令，彈出【參數(shù)樹】對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下，單擊完成命令即可。 創(chuàng)建NC序列還是在菜單管理器中單擊【制造】按鈕，選著【加工】命令，在選著【NC序列】目錄下的【輔助加工】，再點擊【曲面銑削】，最后單擊【完成】命令。設(shè)置好加工零點之后，單擊【退刀】按鈕組中的箭頭以確定退刀平面，在彈出【退刀選取】對話框。 汽車輪轂的制造設(shè)置完成刀具設(shè)置之后，在【操作設(shè)置】對話框中單擊【參照】選項組中的箭頭按鈕以確定工件的加工零點。 輪轂加工毛坯圖制造設(shè)置單擊【制造設(shè)置】命令，在彈出的窗口中選中【操作設(shè)置】對話框，單擊【打開機床對話框】按鈕，填寫【機床設(shè)置】對話框中的各項參數(shù)，填寫完成之后單擊【切削刀具】標簽。 輪轂上模的制造模具創(chuàng)建工件毛坯。【程序】： 可調(diào)用Pro/PROGRAM功能。【設(shè)置】： 用于設(shè)置附加裝配信息。【再生】： 對修改后的加工模型、加工操作環(huán)境等參數(shù)進行重新計算。【CL數(shù)據(jù)】：可以對生成的加工路徑數(shù)據(jù)進行整理、輸出、顯示等操作?！咎幚砉芾砥鳌浚簡螕舸隧椏梢詮棾觥爸圃旃に嚤怼睂υ捒?，它列出了全部制造工藝對象，如機床、刀具和NC序列等。下面簡單介紹各選項的功能：【制造模塊】：主要用于制造模型的相關(guān)操作，如裝配或創(chuàng)建參照模型和工件等。最后進行刀路模擬和后置處理。刀具軌跡的生成應遵守下列原則: ①保證零件的加工精度和表面粗糙度要求；②便于計算,減少程序段；③縮短走刀路線,減少走刀空程。通過以上四個步驟，一個完成的pro/NC加工操作流程便完成了。由于通過后處理產(chǎn)生的文件代碼可以控制數(shù)控機床的運動，所以也稱為NC代碼。 后置處理刀具路徑文件包含著完成某個零件的加工所必需的加工指令，刀具路徑文件并不能用來控制數(shù)控機床的運動而實現(xiàn)加工，因此，在進行實際數(shù)控加工之前還必須對刀具路徑文件進行處理。 創(chuàng)建CN序列加工程序設(shè)計是用pro/NC進行加工時的重點和難點部分。完成各項加工參數(shù)的設(shè)置后，即可進行加工刀具的路徑參數(shù)設(shè)計。創(chuàng)建制造文件時，“類型”中選著為零件盒組件時的操作稍有差別。 Pro/E NC的基本流程在Pro/E NC加工模塊中，Pro/NC的工藝過程包括創(chuàng)建所需要的加工模型、設(shè)定加工操作環(huán)境、定義NC序列、生成刀位數(shù)據(jù)文件、后置處理并生成NC代碼，最后驅(qū)動數(shù)控機床進行數(shù)控加工，它大致都遵循以下基本流程：設(shè)計模型毛坯建立制造模型設(shè)計夾具設(shè)定加工參數(shù)設(shè)定機床參數(shù)設(shè)定刀具參數(shù)設(shè)定操作環(huán)境創(chuàng)建NC序列產(chǎn)生工藝模型生成CL數(shù)據(jù)后置處理生成NC程序驅(qū)動數(shù)控機床 創(chuàng)建制造模型在產(chǎn)品設(shè)計模型完成以后，首要的問題便是利用設(shè)計模型創(chuàng)建制造模型。Pro/ENGINEER NC加工能生成工序單，控制了加工時間。設(shè)計人員在檢驗加工軌跡符合要求后，經(jīng)過Pro/E的后處理程序生成機床能識別的G代碼。Pro/ENGINEER NC加工是將Pro/ENGINEER生成的幾何模型與計算機輔助制造CAM相結(jié)合，利用加工制造中的機床、夾具、刀具、加工方式和加工參數(shù)來進行產(chǎn)品的制造規(guī)劃。所以結(jié)合本次鋁輪轂結(jié)構(gòu)特點。工序的安排更為詳盡。所以，數(shù)控機床的加工有其所特有的特點：工序的內(nèi)容復雜。在數(shù)控機床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或者工藝卡來規(guī)定和劃分每道工序。在編程中，對一些工藝問題(如對刀點、加工路線等)也需要做一些處理。若要使用，則必須大量注射，以免硬質(zhì)合金刀具因冷熱不均產(chǎn)生裂紋。切削液具有冷卻、潤滑、清洗和防銹作用，常用的切削液有乳化液和切削油。工序工序內(nèi)容切削用量工藝裝備及編號吃刀量主軸轉(zhuǎn)速進給速度刀具量具夾具1銑表面粗2560120150的盤銑刀游標卡尺機用平口虎鉗精1980802外輪廓粗2200080010的立銑刀精131841273精119907963鉆中心孔287060A2的中心鉆4攻螺紋18060M10的絲錐5銑曲面100030R5的球頭銑刀7鉆4個通孔81315608對孔進行精加工501010H7的鉸刀切削液的選擇 切削液是為提高切削加工效率而使用的液體。根據(jù)公式（41）、（42）可得：主軸轉(zhuǎn)速：n=1000/=1000x100/=3184r/min進給速度：=Z n ==1273mm/min 16的立銑刀選擇的切削速度=100m//min，每齒進給量=。其原因是、Z增大時，使同時工作齒數(shù)增多，刀刃負荷和切削熱增加，加快刀具磨損，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。給齒當工件材料的強度和硬度高，工件表面粗糙度的要求高，工件剛性差或刀具強度低，值取小值,。 =Z n （41）式中:進給速度的計算公式：2進給速度進給速度指單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位為mm/min。 （2）～，可分粗銑、半精銑、精銑三步銑削加工。（1）～，分粗銑和半精銑兩步銑削加工，側(cè)吃刀量為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm，端銑時為被加工表面寬度，圓周銑削時為切削層深度。切削用量的選擇方法是考慮刀具的耐用度，先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次確定進給速度，最后確定切削速度。數(shù)控銑床的切削用量包括切削速度Vc、進給速度為使數(shù)控編程方便，將圖紙轉(zhuǎn)化為坐標。該零件設(shè)計基準在毛坯料右下角。還應該指出，工件上的定位精基準，一般應是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時為了使基準統(tǒng)一或定位可靠，操作方便，人為地制造一種基準面，這些表面在零件的工件中并不起作用，僅僅在加工中起定位作用，如頂尖孔、工藝搭子等。以上每項原則只能說明一個方面的問題，理想的情況是使基準既“重合”又“統(tǒng)一”，同時又能使定位穩(wěn)定、可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。（4）互為基準原則能夠提高重要表面間的相互位置精度，或使加工余量小而均勻。軸的精基準為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤類零件，常以中心孔及—個端面為精加工基準，而箱體類常以一個平面及平面上的兩個定位用工藝孔為精基準。以避免基準的轉(zhuǎn)換帶來的誤差，利于保證各表面的位置精度,簡化工藝規(guī)程,夾具設(shè)計和制造縮短生產(chǎn)準備周期。試切法適用于單件小批生產(chǎn)下的逐個零件加工。所謂調(diào)整法，是在預先調(diào)整好刀具與機床的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這種相對位置的加工方法。R5球頭刀，用于圓弧面加工。，用于4M10鉆孔。φ10立銑刀，用于外輪廓粗精加工。④加工肋時，刀具直徑為D=(5~10)b(b為肋的厚度)。 ②零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R，以保證刀具有足夠的剛度。直徑大于Φ40~160mm立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。由于數(shù)控機床要求銑刀能快速自動裝卸，而立銑刀刀柄部結(jié)構(gòu)有很大不同。粗銑時，銑刀直徑要小些，因為粗銑切削力大，選小直徑銑刀可減小切削扭距。而銑刀種類繁多，在使用時要根據(jù)加工部位、表面粗糙度、精度等來選用，根據(jù)圖形的精度和加工部位來看，所選刀具卡見表41。刀具材料選用硬質(zhì)合金，鉆頭和鉸刀選用高速鋼。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工時的剛性。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量，以及其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。零件又屬于平面類零件，應使用通用夾具，通用夾具是已經(jīng)標準化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。機床夾具的種類很多，按使用的機床類型分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具等。因此，銑削起刀點設(shè)在原點z軸方向上方30 mm處。進行外圓的車削加工時，刀具起刀點應在上端面的最大外圓外側(cè)。對圓柱面的加工可先采用手工編程，并利用數(shù)控系統(tǒng)進行線框模擬，然后用Pro/E完成車削銑削加工編程，進行相勻驗證。各圓柱體加工節(jié)點計算簡單，可以采用手工編程，也可以采用Pro/E軟件編程。參考坐標系用于確定所有非模型數(shù)據(jù)的基準位置，如刀軸方向、安全退刀面等。加工坐標系是所有加工模板文件中的默認對象之一，Pro/E軟件系統(tǒng)默認的加工坐標系與絕對坐標系相同。坐標系包括加工坐標系和參考坐標系。檢查，按模具設(shè)計要求，檢查模具型腔尺寸公差、上下模配合公差、模具外形尺寸公差及其它技術(shù)要求。 mm，尺寸精度，工作表面粗糙度應符合設(shè)計的尺寸精度公差范圍。熱處理淬火溫度10201070 ℃， l .0 min/mm計算，模具高溫回火二次，回火溫度580620℃，每次約2小時。熱處理，對于4Cr5MoSiV1熱擠壓模具，在熱處理淬火前必須采取適當?shù)谋Ｗo措施，并進行預熱。銑削，鋁輪轂裝夾好后，在數(shù)控機床上進行數(shù)控銑削加工，銑削復雜的曲面和模具的型腔。模具定位銷釘孔和螺釘孔，是用于擠壓模具上下?；蚰＞吲c模板、壓板之間相互裝配的定位和緊固作用的。劃線，鉗工按模具圖紙尺寸，用工具畫出模具中心線，以中心線為基準劃出模具芯頭、螺釘孔、定位銷孔的坐標位置。精車的刀具應采用高強度的硬質(zhì)合金鋼，且要控制進刀量，即進刀量不能太大，可采用高速車削、微量進刀來提高模具表面質(zhì)量。車削加工，主要是對外圓進行車削加工，粗車加工中應留有精車的加工余量，因為擠壓模具在熱處理工序中存在變形。為改善擠壓模胚的組織性能，應對模坯進行鍛壓。其頂模的加工工藝流程如下：毛坯成形—退火、調(diào)質(zhì)處理—銑削加工—車削加工—表面打磨。(3)銑削加工采用球頭刀，分粗、精加工進行。 (2)壓鑄件去應力退火，先進行普通車床粗加工。 鋁輪頂模加工工藝流程 為了確保頂模加工位置精度，各外圓一次裝夾完成加工。要準確余量則需要根據(jù)有關(guān)手冊，查得加工余量的數(shù)值，然后根據(jù)實際情況進行適當修正。首先根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗來確定加工余量。因此，必須合理地確定加工余量。加工余量過大，不僅增加機械加工勞動量，降低生產(chǎn)率，而且增加材料、工具和電力的消耗，增加成本。該零件結(jié)構(gòu)復雜，但就加工來說，還是易于加工的。（5）冷壓件：適用于形狀復雜的板料零件，多用于中、小尺寸零件的大批量加工。（4）焊接件：對于大件來說，焊接件簡單、方便，特別是單件、小批量的生產(chǎn)可大大縮短生產(chǎn)周期。（3）型材：熱軋型材的尺寸較大，精度低，多用作一般零件的毛坯。（2）鍛件：適用于零件強度較高、形狀較簡單的零件。 （1）鑄件：適用于形狀復雜的毛坯。曲面加強筋與上端面接合的小圓角處，如果采用數(shù)控銑削加工，效率低，費用高，建議采用手工打磨。其它外圓一次性加工到設(shè)計尺寸。在數(shù)控車上完成除上端面外的各外圓、內(nèi)部補縮及受力特性的橢圓、定位補縮孔以及下端面的車加工。 根據(jù)鋁輪轂低壓鑄造模具頂模零件特點，結(jié)合實際情況，采用壓鑄毛坯，數(shù)控車——數(shù)控銑加工方案。(4)模具表面成形后，不能再熱處理，去除加工應力要求高。(2)加強筋設(shè)計時，除了強度要求以外，還有很強的裝飾性，為此加強筋為自由曲面。頂模在粗加工后，最好進行一次去應力退火，半精加工后進行調(diào)質(zhì)處理，然后再進行精加工。毛坯壓鑄成形，以減少加工量和重量，也可以采用鍛造型材。 鋁輪轂頂模加工工藝分析模具頂模是鋁輪擠壓鑄造裝備的關(guān)鍵零件，它的加工質(zhì)量不僅決定該模具的裝配質(zhì)量，還關(guān)系到鋁輪毛坯生產(chǎn)質(zhì)量，最終影響到汽車的安全行駛。旋壓法是將輪轂的一部分鑄出，并留出相應的余量，然后再采用擠壓的方法成形，這需要專用的設(shè)備和生產(chǎn)線，在國內(nèi)使用的較少。從生產(chǎn)上藝來看，采用鑄造上藝更容易大量生產(chǎn)，目價格低廉，市場需求量更大。鍛造輪轂與鑄造輪轂相比，其金相組織是破碎晶粒與鍛態(tài)組織，而后者是枝晶狀晶粒與鑄態(tài)組織。： 澆口套(2) 在模型中單擊澆口套