【正文】 車外圓 Φ 360，車外圓Φ ，精度要求都達(dá)到 CW61160 06 銑 粗加工出零件的外形， 留余量 。 表 加工工藝過程卡 湖南工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品名稱 奧迪 A3 輪轂?zāi)＞? 零件名稱 底模 共（ 1）頁(yè) 第（ 1）頁(yè) 材料牌號(hào) 4Cr5M0SiVl 毛坯外型 尺寸 500 500 150 每毛坯可制 件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 夾具 刀具 量具 工時(shí) 準(zhǔn)備 單件 01 下料 下料， 500x500x150 GZ4250 02 鍛造 初鍛溫度為 1180~1200℃，終鍛溫度不低于 800℃，空冷 03 熱處理 加熱溫度 850℃，保溫時(shí)間 120min，隨爐冷卻 04 車 車外圓 Φ ，留余量 2mm。 淬火和回火工藝：一般加熱溫度為 1000～ 1080℃，保溫后熱油冷卻，然后在 560～ 600℃回火兩次，第二次回火選擇的溫度比第一次的低 10℃左右，硬度要求 48～ 52HRC。 模具制造工藝流程： 下料 → 鍛造 → 退火 → 粗加工 → 淬火 → 回火 → 精加工 → 試模合格 → 滲氮處理 鍛造工藝 的 規(guī)范是：加熱溫度為 1100～ 1140℃，始鍛溫度為 1070～1100℃，終鍛溫度為≥ 850℃，鍛后緩冷。 10℃。Al 余量。 （ 3） A356 的基本物理性能、力學(xué)性能參數(shù)見表 2， H13鋼的基本物理性能見表 3。 H13 鋼 在 世界上 使用 普遍 ，是具有 強(qiáng)韌兼具的熱作模具鋼，具有 很 高的淬透性和抗熱裂能力 ，因此符合要求 。 （ 2） 鋁合金輪轂采用 重力 鑄造工藝。 輪轂頂模材料的熱處理及其制造加工工藝流程 （ 1） 模具材料 重力鑄造是金屬液在重力作用下注入鑄型的工藝。采用熱處理技術(shù) 可大大 提高模具的使用性能， 還 可以大幅度 得 提高模具 使用 壽命， 具 有顯著的經(jīng)濟(jì)效益， 和使用價(jià)值。所謂熱作模具是指對(duì)加熱至再結(jié)晶溫度以上的金屬 或合金進(jìn)行塑性變形和對(duì)液態(tài)的有色金屬壓制成型制造零部件的模具。銑床加工后的模具表面精度達(dá)到了精度要求，但是硬度不能滿足 4852HRC 的要求，因此銑完后需要對(duì)模具進(jìn)行滲氮處理，以提高表層的硬度，延長(zhǎng)模具的使用壽命。對(duì)于底模的六個(gè)圓臺(tái)，因?yàn)樯舷聢A臺(tái)面不在同一個(gè)面，可以采用 6mm 的平銑刀 2D挖 槽可以加工出很好的加工表面。 選用的毛坯還不能直接用于加工，先要在大型鋸床上鋸出適合的尺寸材料，具體尺寸由模具尺寸加上預(yù)計(jì)的毛坯流量而定，然后再用車床進(jìn)行大切量的車床切削，可以利用 CW61160 車床先把毛坯切成外直徑 的圓臺(tái)，利用車床可以快速切除大部分余料，大大減少的銑加工和精加工的加工余量。輪轂的材料選用鋁，鋁的熔點(diǎn)非常高，這意味著模具必須能承受非常高的溫度還能保持正 常的形狀和特征。 圖 所有螺釘安裝完成 裝配完成 至此，模具的裝配已經(jīng)全部完成，保存文件 ，效果如圖 所示 。選擇螺釘如圖 所示平面與頂板平面以 【 匹配 】 、 【 重合 】 方式約束，再以螺釘中心線和螺孔中心線以 【 對(duì)齊 】 、 【 重合 】 的方式約束得到如圖 所示實(shí)體。 圖 銷釘全部安裝完成 定好模具之間相對(duì)位置后然后安裝螺釘用以緊固。選擇銷釘如圖 所示平面和頂板平面 【 匹配 】 、 【 重合 】 得到如圖 所示。先安裝銷釘以定位好各模具相互位置，然后通過螺栓來緊固。 選擇頂板如圖 所示平面和頂模上表面 【 對(duì)齊 】 、 【 重合 】 ，再以螺孔中心線和頂板對(duì)應(yīng)孔中心線以 【 對(duì)齊 】 、 【 重合 】 相約束，得到如圖 所示。 圖 選擇銷釘?shù)钠矫? 圖 完成銷釘?shù)陌惭b 完成澆口所有銷釘?shù)陌惭b如圖 所示。 圖 選擇的澆口平面 圖 選擇的頂模平面 圖 完成澆口的安裝 ` 34 澆口和頂模的定位需要靠銷釘來緊固，因此澆口和頂模創(chuàng)建了四個(gè)定位固定孔。選擇澆注口如圖 所示平面和圖 所示頂模平面選擇約束方式為 【 對(duì)齊 】 、 【 重合 】 ，再選擇澆口邊緣四孔的中心線和頂模邊緣四孔中心線選擇約束方式為 【 對(duì)齊 】 、 【 重合 】 。再選擇頂模中心線和底模中心線選擇 【 對(duì)齊 】 、 【 重合 】 ，完成對(duì)頂模的安裝如圖 所示。 圖 安裝完左模、右模、前模、后模 安裝頂模 再次 點(diǎn)擊【插入】－【元件】－【裝配】，選擇 ， 再 點(diǎn)擊【確定】 。 圖 選擇底模平面 圖 選擇底板 平面 ` 30 圖 完成安裝底模 安裝左模 、右模、前模、后模 再次 點(diǎn)擊【插入】－【元件】－【裝配】，選擇 ， 再 點(diǎn)擊【確定】，選擇圖 所示平面與 底板 表面相匹配【對(duì)齊】 、 【 重合 】，再選擇 左模的中心軸線與頂模的中心線【對(duì)齊】， 再選擇左模的外表面和底板外平面 【對(duì)齊】 、 【 重合 】 ，然后再選擇 點(diǎn)擊【確定】完成左模的安裝，如圖 所示 。 圖 奧迪 A3 鋁合金輪轂?zāi)＞叩难b配 調(diào)入底 板 打開 PRO/E 軟件，點(diǎn)擊【文件】－【新建】－【組件】，按【確定】進(jìn)入裝配界面，點(diǎn)擊【插入】－【元件】－【裝配】，選擇 ，點(diǎn)擊【確定】，如圖 所示。F1】 為草繪平面進(jìn)行草繪，選擇四條邊為參照，以中心點(diǎn)為圓心繪制直徑為 20mm 的圓，如圖 所示 圖 ` 28 點(diǎn)擊 退出草繪，點(diǎn)擊 【 拉伸 】 ，拉伸實(shí)體數(shù)值輸入 20mm，得到實(shí)體特征，點(diǎn)擊 【 陣列 】 ，選擇 【 軸 】 為旋轉(zhuǎn)軸，后面數(shù)值輸入 4x90 點(diǎn)擊 得到實(shí)體特征圖如圖所示 . 圖 到此底板創(chuàng)建完成，實(shí)體特征如圖 所示。 圖 繪制定位圓凸臺(tái)。 圖 ` 27 為了配合左模裝拆的導(dǎo)向凹槽，底板也要配合創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的凸導(dǎo)向臺(tái)，首先以 【 曲面； F6】 為繪圖平面繪制截面圖，以四條邊為參照線條畫中心線找到中心點(diǎn)位置繪制長(zhǎng) 200mm 高 10mm 的矩形， 如圖 所示。 圖 為了方便水管的安裝和提高水的冷卻效率，水管通過連接成一條水管用來冷卻就可以了。繪制直徑為 30mm 的通孔，然后繪制外徑為 50mm,內(nèi)徑 30mm 的接口水管如圖 所示。 圖 點(diǎn)擊 退出草繪，點(diǎn)擊 【 拉伸 】 ，輸入拉伸數(shù)值 ，具體高度與左模高度保持一致，得到實(shí)體特征如圖 所示。 圖 ` 25 畫邊界定位柱。 以 【 FRONT】 為平面，點(diǎn)擊 【確定】 進(jìn)入草繪，根據(jù)跟左右前后模配合的尺寸，選擇 580x580mm的尺寸，如圖 所示。 創(chuàng)建底板 底板是跟底模連接的 ，起著固定和定位整個(gè)模具的作用，底板設(shè)計(jì)的好壞跟輪轂的質(zhì)量的好壞有直接聯(lián)系，因此也是特別的重要，同時(shí)因?yàn)榇蠊S有生產(chǎn)效率高的要求，因此給底板安裝了冷卻系統(tǒng)以用來給整個(gè)模具快速冷卻的作用，以便能連續(xù)持續(xù)的生產(chǎn)，采用水冷的方式給模具冷卻效果好，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 圖 到此，左模已經(jīng)創(chuàng)建完成了保存文件為 ，實(shí)體特征如圖 所示。 圖 ` 21 創(chuàng)建 左模手柄 為了讓模具鑄模完畢后能方便拆卸邊模，所以在邊模的外面設(shè)置了拆卸手柄，把手柄設(shè)置成截面為圓形的圓柱手柄，首先打開草繪以 【 曲面； f8】 為草繪平面，點(diǎn)擊確認(rèn)進(jìn)行草繪，草繪尺寸如 所示； 圖 點(diǎn)擊 退出草繪，選擇 【 拉伸 】 ，拉伸長(zhǎng)度為輸入數(shù)值 100mm， 選擇【 創(chuàng)建實(shí)體 】 點(diǎn)擊 生成把手實(shí)體，在把手上面再次繪制同尺寸粗細(xì)的圓柱桿，然后倒角，倒 角直徑為 5mm，得到最終把手實(shí)體圖如圖 所示。則生成 周邊 被切除的實(shí)體特征 。選擇【 TOP；F6】平面為草繪平面，點(diǎn)擊【草繪】進(jìn)入草繪界面，依照?qǐng)D ，完成后選擇【確定】退出草繪。 圖 在草繪右邊 創(chuàng)建一條中心線，令該中心線對(duì) 草繪圖左邊線 最遠(yuǎn)的線偏距為 350mm，點(diǎn)擊【確定】退出草繪。 打開 ,在【模型樹】中右鍵單擊【草繪 1】，選擇【編輯定義】，進(jìn)入到了輪轂截面的草繪界面，框選輪轂的外輪廓尺寸數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊【編輯】－【復(fù)制】，點(diǎn)擊【取消】 退出草繪界面。F6】 為草繪界面進(jìn)行草繪，根據(jù)輪轂輪輻尺寸過原點(diǎn)先繪制兩條相交 18度的直線，然后繪制大圓直徑為 360mm，小圓直徑為 160mm 的圓，刪除多余線段，離圓心近端倒角為 4mm，遠(yuǎn)端倒角為 5mm 得到草繪界面如圖 ； 圖 點(diǎn)擊 ，退出草繪界面，點(diǎn)擊拉伸實(shí)體，選擇兩端同時(shí)拉伸，拉伸長(zhǎng)度為 ,點(diǎn)擊確認(rèn)得到實(shí)體特征，然后選擇陣列，以中心線為基準(zhǔn)軸，在數(shù)` 18 值里陣列數(shù)目為十個(gè)，旋轉(zhuǎn)角度為 36 度，點(diǎn)擊確認(rèn)得到特征圖 ； 圖 繼續(xù)以 【 TOP。 圖 ` 14 螺距節(jié)距輸入數(shù)值 40，繪制掃描截面圖如圖 ；大圓直徑為 30mm，小圓直徑為 20mm，大圓與軌跡相切，圓心在頂模平面上； 圖 點(diǎn)擊 再點(diǎn)確認(rèn)，生成螺旋水管特征圖如圖 ； 圖 ` 15 繼續(xù)完成水管兩端特征繪制，點(diǎn) 【 掃描 】 【 伸出項(xiàng) 】 ，繪制如圖 所示 掃描軌跡；軌跡起始點(diǎn)為水管下端面圓心，終止點(diǎn)見圖所示； 圖 以軌跡起始點(diǎn)所在的斷面繪制掃描截面，繪制與冷卻水管吻合的截面圓，大圓直徑為 30mm，小圓直徑為 20mm，選擇起始點(diǎn)為下端面圓心處，點(diǎn)擊 ，再點(diǎn)確認(rèn)，得到如圖 特 征； 圖 ` 16 因?yàn)樯隙嗣媾c下端面繪制特征一樣，此處省略，繪制完全得到的頂模特征如圖 ； 圖 創(chuàng)建底模 點(diǎn)擊文件打開 ,可以以輪轂地面的特征草圖部分繪制出底模的具體曲面形狀，然后根據(jù)輪轂上具體參數(shù)繪制出底模全部特征。 圖 點(diǎn)擊 【旋轉(zhuǎn)】，選擇中心軸線為旋轉(zhuǎn)中心線，選擇【切除材料】點(diǎn)擊【確定】便完成了冒口圈的創(chuàng)建，如圖 。 圖 ` 12 創(chuàng)建冒口圈 選擇【 RIGHT。 根據(jù)對(duì)輪轂外形的分析 ,決定以頂模的底面所在的面為分型面，如圖紅色線條所示，構(gòu)建底模先畫好底模的斷面輪廓，根據(jù)輪轂的尺寸繪制底模尺寸如圖 圖 ` 11 創(chuàng)建頂模 生成頂模的具體形狀 打開 PRO/E 軟件 ， 然后選擇 打開 文件， 在右側(cè)繪圖流程里選擇 ，【草繪】 然后右擊鼠標(biāo)選擇編輯定義， 進(jìn)入草繪界面，依照輪轂的內(nèi)輪廓畫出輪廓曲線， 對(duì)多余的線條 進(jìn)行刪除，過原點(diǎn)畫出中心線，依輪轂外側(cè)為外形，內(nèi)側(cè)進(jìn)行修正，根據(jù)實(shí)際情況繪出頂模草圖 ，如圖 。分型面形狀和位置的選擇不僅直接關(guān)系著模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，而且直接影響著塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié) [6]。 再點(diǎn)擊【模具】－【收縮】－【按尺寸】，在彈出對(duì)話框中，在【比率】中輸入 ,按【確定】提交，如圖 這樣就完成了收縮率的設(shè)置了，保存文件為 。打開 PRO/E 軟件，點(diǎn)擊【新建】－【制造】－【模具型腔】－取消【缺省模板】，按【確定】打開。在模具設(shè)計(jì)的過程中，使用 proe 草繪，再進(jìn)行三維造型，組 件裝配，最后完成整個(gè)三維建模。工件的冷卻會(huì)發(fā)生冷縮，模具的補(bǔ)縮設(shè)計(jì)在頂模上 ，這樣設(shè)計(jì)的原因是頂模直接接觸工件，重力鑄造的時(shí)候鋁溶液時(shí)從中心孔進(jìn)入，然后流向頂模接觸的上輪轂型腔，因此最后冷卻的時(shí)候設(shè)計(jì)在此處的冒煙圈能很好的起到補(bǔ)縮的作用。又比如：為了使左、右、前、后模能方便準(zhǔn)確的安裝和拆卸下來，各模都設(shè)計(jì)了導(dǎo)向槽、裝拆手柄等等都需要考慮。因此我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候必須對(duì)這些因素考慮進(jìn)去，減少因素帶來的誤差，對(duì)工件設(shè)定收縮率，以彌補(bǔ)工件從高溫狀態(tài)恢復(fù)到常溫狀態(tài)的體型變化， 對(duì)模具材質(zhì)采用高硬度材質(zhì)，降低模具的磨損程度，對(duì)模具的疲勞進(jìn)行工作強(qiáng)度控制，減少發(fā)生疲勞破損的可能等等。 圖 到現(xiàn)在為止，輪轂的實(shí)體建模已經(jīng)創(chuàng)建完畢，保存文件 效 果如圖正面