摩托車(chē)曲軸箱蓋壓鑄工藝優(yōu)化與模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-展示頁(yè)
2025-06-29 06:56本頁(yè)面
【正文】 型壓鑄機(jī)的應(yīng)用也有所發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)始采用了真空高壓鑄造技術(shù)及液態(tài)模鍛技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，我國(guó)的壓鑄技術(shù)取得了一定的成就，壓鑄機(jī)廣泛使用于汽車(chē)、電工和航天等領(lǐng)域，壓鑄件的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到農(nóng)機(jī)、機(jī)床、辦公用具、軍工等領(lǐng)域。而后，為了提高壓射速度和實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)增加壓射力以便對(duì)液體金屬進(jìn)行有效的增壓，提高致密度，出現(xiàn)了三級(jí)壓射系統(tǒng)的壓鑄機(jī)。到1969年美國(guó)愛(ài)列克斯提出了充氧壓鑄的無(wú)氣孔壓鑄法。隨后，（Wagner）室壓鑄機(jī)。一般認(rèn)為壓鑄的發(fā)展開(kāi)始于19世紀(jì)初期，當(dāng)時(shí)印刷行業(yè)廣泛使用鉛錫合金來(lái)壓鑄鉛字。模具設(shè)計(jì)與制造能力的高低，已經(jīng)是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一，它關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因而壓鑄模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、制造工藝、產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和尺寸精度等方面，均有明顯的提高，已經(jīng)基本上能夠滿足汽車(chē)、家電、輕工等工業(yè)壓鑄件的要求。汽車(chē)、摩托車(chē)上配套的鋁合金壓鑄件大部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。壓鑄工藝在機(jī)械工藝、航天工業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)和日用輕工業(yè)中，都占有重要地位。摩托車(chē)曲軸箱蓋壓鑄工藝優(yōu)化與模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II1緒論 1 1 1 CAE技術(shù)的應(yīng)用 2 2 2壓鑄模具的整體設(shè)計(jì) 4 鑄件工藝性分析 4 4 壓鑄件分型面的確定 5 澆注位置和充填形式 5 6 壓鑄機(jī)的校核 6 7 8 9 10 10 11 3壓鑄模具的CAE模擬分析 12 12 參數(shù)設(shè)定 13 13 4模架及成型零件的設(shè)計(jì) 15 模架的設(shè)計(jì) 15 模架形式 15 模架尺寸 16 16 17 17 18 19 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) 22 23 24 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 5模具總裝圖 27 6總結(jié) 29 致 謝 30 參考文獻(xiàn) 31 II1緒論壓鑄是在高壓作用下將液態(tài)或者半液態(tài)合金以很高的速度壓射進(jìn)入模具型腔，并在高壓下使鑄件凝固和成形，是近代金屬成形工藝中發(fā)展較快的一種高效率、少無(wú)切削和高精密的金屬成形精密鑄造方法。和普通鑄件相比，壓鑄件內(nèi)部組織致密，力學(xué)性能優(yōu)良，尺寸精度高，表面質(zhì)量好。近年來(lái)，由于汽車(chē)和摩托車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，推動(dòng)了壓鑄件的的發(fā)展。CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用于壓鑄模型腔設(shè)計(jì)、型面造型與加工編程系統(tǒng)，廣泛地采用電火花和數(shù)控銑加工技術(shù)，保證了型腔的尺寸精度。在模具鋼的選用方面，3Cr2W8V已經(jīng)較少應(yīng)用，卻普遍采用H13和ASSAB8407等材料，并經(jīng)熱處理和表面氮化處理，大幅度提高了模具壽命。許多新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴(lài)于模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，尤其在汽車(chē)、輕工、電子和航天等領(lǐng)域中有著重要作用[1]。（Doehler）成功研制了一臺(tái)最早的既能壓鑄鉛、錫合金，又能壓鑄鋅合金，且用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)。隨著對(duì)壓鑄件的質(zhì)量、產(chǎn)量和擴(kuò)大應(yīng)用，對(duì)壓鑄設(shè)備不斷提出新的、更高的要求，這促使壓鑄生產(chǎn)更加迅速地發(fā)展。為了壓鑄帶有鑲嵌件的鑄件及實(shí)現(xiàn)真空壓鑄，出現(xiàn)了水平分型的全立式壓鑄機(jī)。國(guó)內(nèi)壓鑄技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)始于20世紀(jì)40年代，但是工業(yè)化大量使用是始于20世紀(jì)50年代。至20世紀(jì)90年代，我國(guó)的壓鑄技術(shù)達(dá)到相當(dāng)水平，已經(jīng)能夠自行設(shè)計(jì)和制造出成系列的、性能良好的壓鑄機(jī)。壓鑄設(shè)備的的發(fā)展方向，正向大型化、全自動(dòng)化發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，壓鑄市場(chǎng)十分活躍，壓鑄產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)帶來(lái)了壓鑄模具制造工業(yè)的一片興旺。 CAE技術(shù)的應(yīng)用在以前計(jì)算機(jī)計(jì)算還未廣泛應(yīng)用于模具生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品在模具設(shè)計(jì)前的分析只能是潛在的分析而去推斷結(jié)果，只能通過(guò)長(zhǎng)期設(shè)計(jì)所積累的經(jīng)驗(yàn)去分析產(chǎn)品，而隨著計(jì)算機(jī)CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用在壓鑄模生產(chǎn)，產(chǎn)品的充填與凝固的過(guò)程與結(jié)果能夠真實(shí)體現(xiàn)，不在是靠經(jīng)驗(yàn)去推斷結(jié)果，使分析的結(jié)果更為真實(shí)更為準(zhǔn)確。CAE模流分析軟件Flow3D的運(yùn)用，使得不需要去調(diào)模、試?；虻燃庸ず蟛胖喇a(chǎn)品缺陷就能準(zhǔn)確知道產(chǎn)品成型后的缺陷位置與形成原因，降低了大量的工作量和時(shí)間，也降低了制造成本和模具反復(fù)修改的成本[1112]。主要包括澆注系統(tǒng)、分型面、排溢系統(tǒng)、成形零件、推出機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)、模架設(shè)計(jì)以及利用Flow3D進(jìn)行模流分析。圖11 摩托車(chē)曲軸箱蓋三維圖 2壓鑄模具的整體設(shè)計(jì) 鑄件工藝性分析所用壓鑄件為摩托車(chē)曲柄箱蓋，該箱蓋的材料為ADC12，其外形尺寸是：315mm268mm132mm，平均壁厚約為4mm，該壓鑄件形狀復(fù)雜，筋多壁薄，要求壁厚均勻，組織致密，表面完整、平滑富有光澤，不允許有花斑，并且有較高的力學(xué)性能要求。圖21 工程圖本次課題研究的是材料為ADC12的摩托車(chē)曲軸箱蓋，它是摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要構(gòu)件，它的作用是容納和支撐其內(nèi)的所有零部件，保證它們之間的正確位置，是彼此之間能協(xié)調(diào)地運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。它的主要加工部分是分割面、軸承孔、缸孔、通孔和螺紋孔。箱體零件是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將其它零件連結(jié)成一個(gè)整體，使各零件之間保持正確的相互位置關(guān)系。曲軸箱由箱蓋和底座兩部分組成，曲軸箱體本身的鋼度較差，不采用特殊措施很難保證其平面度、垂直度等要求。它的成型質(zhì)量的好壞將直接影響著摩托車(chē)的使用性能、工作精度和壽命。選擇分型面應(yīng)該注意的要點(diǎn)如下：開(kāi)模時(shí)保持鑄件隨動(dòng)模移動(dòng)方向脫出定模；分型面應(yīng)選在壓鑄件外輪廓尺寸最大的截面處；有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)的布置；要求不影響鑄件的尺寸精度；簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。圖22 分型面的確定 澆注位置和充填形式鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有兩個(gè)側(cè)抽芯，型腔大，所以不宜采用中心澆注。這樣金屬液沿型壁充滿型腔，避免正面沖擊型芯，排氣條件良好；并且在澆口和溢流槽處可設(shè)置推桿，使壓鑄件上不留推桿痕跡。這種充填形式，使金屬液沿著一個(gè)大方向、同步、快速、較均勻的充滿型腔，并將型腔內(nèi)的氣體通過(guò)排溢系統(tǒng)排除模外，避免金屬液因回流產(chǎn)生碰撞渦流而卷氣[4]。表21壓鑄機(jī)的主要參數(shù)參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值合模力/kN8000最大金屬注入量（鋁）/kg15拉桿內(nèi)間距（水平垂直）/mm850850一次空循環(huán)時(shí)間t/s動(dòng)模座板行程/mm670壓室法蘭凸出高度/mm15模具厚度（最小/最大）420/950沖頭跟蹤距離/mm220壓射位置/mm0,140,280鑄件頂出力/kN360壓射力/kN300~750鑄件頂出行程/mm180壓室直徑D/mm80/90/100/110/120系統(tǒng)工作壓力/ MPa壓射比壓/MPa～156機(jī)器總重W/t55最大鑄造面積/cm2536～3015機(jī)器外形尺寸（長(zhǎng)寬高）/mm950028002830 壓鑄機(jī)的校核（1）鎖模力的校核壓射時(shí)，在
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