【正文】 。 由于我們不能每時每刻找老師答疑，經(jīng)常與同學進行討論，他們的指點也給我很大的幫助。每次答疑時 ， 羅老師更是仔細、耐心。 在這次模具設計課題中，有一定的繪圖工作量。但是，羅老師在這方面給予了我許多的幫助。在此， 對羅老師的教誨 表示衷心的感謝。 第 5版 致 謝 在近一個學期的努力之后， 我的畢業(yè)設計終于完成了。但模具的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)能夠基本表達出來。由于鋁合金液在凝固的過程中會產(chǎn)生部分的收縮，所以為了避免鑄件的充型不足，在上模的輪輞處設置了冒口。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 。澆注系統(tǒng)中沒有設置另外的橫澆道和直澆道，可以將鑄件的三個加強筋當作澆注系統(tǒng)的橫澆道。這兩款摩托車前輪轂的模具通過設計兩個可以互換的模芯做到了二合一。 為了 對 零件盒 鑄造模具 設計 中的一些基本結(jié)構(gòu)的有所了解 ， 在這次設計中， 對零件進行實體造型。 邊模的 工藝規(guī)程 工序 00 領取鍛造毛坯 工序 05 調(diào)度，退火處理 工序 10 調(diào)度，檢驗毛坯尺寸，和強度 工序 15 銑削，銑 外表 面，保證其 粗糙度 為 工序 20 銑削，粗銑粗基準面 工序 25 銑削，銑精基準面，保證其粗糙度為 工序 30 銑 削， 銑個要求面，保證垂直度，平行度和尺寸要求 工序 35 銑 削 ，銑削表面凹槽，粗糙度為 和尺寸要求 工序 40 車 工， 車內(nèi)輪廓面，保證尺寸要求 工序 45 銑削 ， 銑削內(nèi)輪廓臺階面，保證粗糙度為 ，平行度和尺寸要求 工序 50 車工，鉆孔，攻螺紋 工序 55 鉗工，去毛刺，挫修孔，留研磨量 工序 60 熱處理，淬火、低溫回火，硬度 44～ 48HRC 工序 65 平磨，精磨上、下平面 工序 70 鉗工，去毛刺，研磨內(nèi)孔 工序 75 檢驗 工序 80 線切割，將其分成四塊 工序 85 檢驗 工序 90 油封入庫 6 總結(jié) 1) 摩托車輪轂屬于生產(chǎn)工藝成熟的零件，在實際 生活 中有很多生產(chǎn)汽車或摩托車輪轂 的工廠 。 方案二 為 單個加工，工藝為 ： 領料 —— 退火 —— 檢驗 —— 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 。 為了加工適合的邊模 ， 采用了兩各方案進行對比篩選。 下列情況可不劃分加工階段： 1) 加工精度要求不高、剛性足夠； 2) 加工余量不大的工件； 3) 裝夾、運輸不便的重型零件。 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 階段。 4) “先面后孔”原則：由于平面定位比較穩(wěn)定，裝夾方便，一般零件多選用平面為精基準，因此總是先加工平面后加工孔。 2) “先主后次” 原則：先安排只要表面（指裝配基面、工作表面等），后安排次要表面（指鍵槽、螺釘孔等），但要放在最終的精加工和光整加工之前。 4) 粗基準在一個定位方向上只允許使用一次原則：在兩次工件裝夾重復使用同一粗基準，會出現(xiàn)較大的位置誤差 精基準和粗基準的確定 1) 精基準： A 表面 如圖示零件許多加工面與 A表面有形位公差要求，并且 A面要比較光滑和平整，所以以其為精基準可以保證零件的加工要求。 2) 余量均勻分配原則：如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛胚面作為粗基準。在制定工藝規(guī)程時，應先進行精基準的選擇，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來加工精基準。 5 邊模的加工工藝設計 定位基準的選擇 定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響工序數(shù)目、各表面的加工順序、夾 具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 由于本模具為金屬型模具且屬于厚大件，所以涂料粒度不宜過細，且粒度分布集中。 5）改變鑄型各部分的熱導率，從而便于實現(xiàn)鑄件的順序凝固。 3）為某些剛性較強的鑄型提供一個變形層，以削弱鑄件的內(nèi)應力，減少開裂，并可以改善鑄型的排氣條件。 1）涂料中的有機物和其他易分解成分受熱分解，為型腔創(chuàng)造特定的、恰當?shù)臍夥眨苑乐硅T件表層增碳或被氧化。通過改善鑄型工作表面的質(zhì)量，還可以減少粘砂、砂眼、麻點等鑄造缺陷。為了達到提高鑄件表面質(zhì)量等一系列目的，在低壓鑄造中使用涂料是十分重要的手段。 以上公差和配合的標 注具體見圖紙所示。 另外，在上下模中的孔或螺紋需要互相配合的地方，在模具圖中都標注了配作的方式。在上下模需配合的地方，輪轂型面處的徑向尺寸的 上偏差基本采用 0，如上模圖中的 0 ?? 、 0 ?? 等處。直徑尺寸 ? 處， T＝ ，則其公差為 ?? 。結(jié)合本課題輪轂零件的實際情況，選取公差等級為 IT9 級。 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)設計方案及裝配圖，邊頂桿共使用 6個，則 n＝ 6 因為 F推 ＝ 24000N，則每一根中心頂桿的受力為， F推 ＝ 624000 ＝ 4000N。 推桿截面積的計算公式參考《壓鑄模設計手冊》公式（ 82），即 ? ?pnFA 推? 式中 A — 推桿前端截面積（ mm2 ）； 推F — 推桿承受的總推力（ N）； n — 推 桿數(shù)量； ??p — 許用受推力，參考《壓鑄模設計手冊》表 83 選取 ??p ＝ 50MPa 當 n＝ 1時，可以繪制出圖 48所示的推桿直徑與推出力關(guān)系圖。 即， mmH20? 時， HSH ??推31 所以經(jīng)計算得 ?? 推S 實際中 S推 ＝ 30mm 滿足要求 推桿截面積的計算 推桿直徑是按推桿斷面在鑄件上允許承受的受推力 p決定的。當凸出成型部分為階梯形時， H 值以各 階梯中最 長一段計算 S推 — 直線推出距離（ mm）。 圖 46 推出系統(tǒng)示意圖 推出距離的計算 參考《壓鑄模設計手冊》表 82，可以計算推桿推出的距離是否合適。 推出機構(gòu)的設計 推出機構(gòu)的組成及特點 在本課題中推出 機構(gòu)采用了推桿推出機構(gòu)，該機構(gòu)中心頂桿、邊頂桿、復位桿、夾板以及頂板等部分組成。保溫暗冒口補縮效果明顯，圖 44 中 A、 B 處縮松、裂紋消除。這樣在低壓鑄造中，保溫暗冒口的作用優(yōu)于同等尺寸普通明冒口： 1) 保溫暗冒口使冒口內(nèi)的金屬液與補縮區(qū)域金屬液溫度梯度增大； 2) 暗冒口既能在充型時蓄藏大量的氣體，又能在冒口內(nèi)金屬液面上形成壓力（反彈壓力），使冒口變成加壓冒口。 圖 44 輪輞示意圖 冒口的設置與原理分析 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。在 A、 B 處將涂料刮薄雖有利于散熱、加快金屬液凝固，但不能根本消除縮松、裂紋等缺陷。 圖 44所示的是輪輞示意圖，可以看出，輪輻起到了內(nèi)澆道的作用，金屬液連續(xù)沖刷側(cè)型，使 A處過熱，輪輻截面較薄先于輪輞凝固， A 處就產(chǎn)生了縮松或裂紋。 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償鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮，以得到致密的鑄件。典型的例子是單位鑄造活塞環(huán)時所用的冒口。這種冒口多置于內(nèi)澆道的對面，其尺寸也不必太大。所以冒口的設計要充分考慮鑄造合金的性質(zhì)和鑄件的特點。 冒口的設計 冒口設計的基本原則 冒口是鑄型內(nèi)用以儲存金屬液的空腔，其功能是多方面的。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。雖然在低壓鑄造中，一般沒有成型鑲塊以及澆道鑲塊，但模架在這里也是不可缺少的。另外，分型面在上、下模內(nèi)的深度也不深，有利于鋁合金液體順暢的進入型腔，這樣設置模具結(jié)構(gòu)簡單。圖中黑色粗線代表了分型 面，這種設計對本鑄件來說比較合適。 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。 選擇分型面應注意如下要點： 1) 開模時保持鑄件隨動模移動方向脫出定模； 2) 有利于澆注系統(tǒng)、 溢流系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的布置； 3) 要求不影響鑄件的尺寸精度； 4) 簡化模具結(jié)構(gòu)； 5) 避免鑄造機承受臨界負荷，并要考慮鑄造合金的性能； 在選擇鑄件的分型面時要綜合考慮以上要點，從而確定分型面?！?3176。根據(jù)經(jīng)驗和鑄件的實際情況，將起模斜度定為 3176。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。在鑄件本身有結(jié)構(gòu)斜度的地方，則不必設置起模斜度。 起模斜度的確定 為了在鑄型凝固后，便于鑄件從模具中取出而不損壞模具或鑄件，應該在模具的相映位置設置一定的傾斜角度，即起模斜度。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)驗來選取鑄造收縮率，形狀復雜的鑄件，可以考慮采用工藝補正量，適當加大機械加工余量等措施，保證鑄件的尺寸合格。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)。在鑄件的個別地方有些余量比 大，這種情況根據(jù)實際情況而定，具體見毛坯圖。 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 。鑄件的加工余量數(shù)值按照有加工要求的表面上最大基本尺寸和該表面距它的加工基準間尺寸兩者中較大的尺寸所在尺寸范圍，從