【正文】 造工藝的適應(yīng)性都很好，可以用于砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造、低壓鑄造、壓鑄、連續(xù)鑄造、觸變鑄造等。ZL101A屬于鋁硅合金，鋁硅合金有良好的鑄造性能，經(jīng)變質(zhì)處理和熱處理后，有良好的力學(xué)性能和耐蝕性能，是應(yīng)用最廣的鋁合金。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(zhǔn)間尺寸兩者中較大的尺寸所在尺寸范圍，從鑄件加工余量表中選取。在本輪轂鑄件中。這種情況根據(jù)實際情況而定，具體見毛坯圖。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?jǐn)?shù)表示，即： (%)式中 K —鑄造收縮率； L—模樣尺寸； L—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(fù)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)。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(fù)雜的鑄件，可以考慮采用工藝補(bǔ)正量，適當(dāng)加大機(jī)械加工余量等措施，保證鑄件的尺寸合格。 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(yīng)該在模具的相映位置設(shè)置一定的傾斜角度，即起模斜度。在鑄件本身有結(jié)構(gòu)斜度的地方，則不必設(shè)置起模斜度。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。根據(jù)經(jīng)驗和鑄件的實際情況，將起模斜度定為3176。～3176。選擇分型面應(yīng)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(jī)承受臨界負(fù)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。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。圖中黑色粗線代表了分型面，這種設(shè)計對本鑄件來說比較合適。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(jìn)入型腔，這樣設(shè)置模具結(jié)構(gòu)簡單。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。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(jī)鎖模力的情況下，不易發(fā)生變形。 冒口的設(shè)計 冒口設(shè)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。所以冒口的設(shè)計要充分考慮鑄造合金的性質(zhì)和鑄件的特點。這種冒口多置于內(nèi)澆道的對面，其尺寸也不必太大。典型的例子是單位鑄造活塞環(huán)時所用的冒口。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(bǔ)償鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮，以得到致密的鑄件。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。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 輪輞示意圖 冒口的設(shè)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(shè)置冒口，冒口既能延緩交接處凝固以加長輪輻補(bǔ)縮通道作用時間，又能對輪輞（包括上圖A、B兩處）進(jìn)行補(bǔ)縮。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(bǔ)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。保溫暗冒口補(bǔ)縮效果明顯，圖44中A、B處縮松、裂紋消除。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 推出機(jī)構(gòu)的組成及特點在本課題中推出機(jī)構(gòu)采用了推桿推出機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)中心頂桿、邊頂桿、復(fù)位桿、夾板以及頂板等部分組成。圖46推出系統(tǒng)示意圖 推出距離的計算參考《壓鑄模設(shè)計手冊》表82，可以計算推桿推出的距離是否合適。當(dāng)凸出成型部分為階梯形時，值以各 階梯中最長一段計算 S—直線推出距離（mm）。即，時，所以經(jīng)計算得 實際中S＝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。推桿截面積的計算公式參考《壓鑄模設(shè)計手冊》公式（82），即式中 A —推桿前端截面積（mm）； —推桿承受的總推力（N）； n —推桿數(shù)量； —許用受推力，參考《壓鑄模設(shè)計手冊》表83 選?。?0MPa 當(dāng)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。則查看下圖知，縱坐標(biāo)4000N向上交于鋁合金曲線，, 取d =10mm則 A=＝ mm (取頂桿截面為圓形)2) 邊頂桿截面積的計算根據(jù)設(shè)計方案及裝配圖，邊頂桿共使用6個，則n＝6因為F＝24000N，則每一根中心頂桿的受力為，F(xiàn)＝＝4000N。結(jié)合本課題輪轂零件的實際情況，選取公差等級為IT9級。直徑尺寸處，T＝，則其公差為。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、等處。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(biāo)注了配作的方式。以上公差和配合的標(biāo)注具體見圖紙所示。為了達(dá)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。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。1）涂料中的有機(jī)物和其他易分解成分受熱分解，為型腔創(chuàng)造特定的、恰當(dāng)?shù)臍夥?，以防止鑄件表層增碳或被氧化。3）為某些剛性較強(qiáng)的鑄型提供一個變形層，以削弱鑄件的內(nèi)應(yīng)力，減少開裂，并可以改善鑄型的排氣條件。5）改變鑄型各部分的熱導(dǎo)率，從而便于實現(xiàn)鑄件的順序凝固。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(xì)，且粒度分布集中。5 邊模的加工工藝設(shè)計 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)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。在制定工藝規(guī)程時，應(yīng)先進(jìn)行精基準(zhǔn)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(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。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(yīng)選擇該表面的毛胚面作為粗基準(zhǔn)。4) 粗基準(zhǔn)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(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，會出現(xiàn)較大的位置誤差 精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)的確定1) 精基準(zhǔn)：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(zhǔn)可以保證零件的加工要求。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) “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(zhǔn)，因此總是先加工平面后加工孔。 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。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。 為了加工適合的邊模，采用了兩各方案進(jìn)行對比篩選。方案二為單個加工，工藝為：領(lǐng)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。 邊模的工藝規(guī)程工序00 領(lǐng)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(qiáng)度工序15 銑削，銑外表面，工序20 銑削，粗銑粗基準(zhǔn)面工序25 銑削，銑精基準(zhǔn)面，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，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，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。為了對零件盒鑄造模具設(shè)計中的一些基本結(jié)構(gòu)的有所了解，在這次設(shè)計中，對零件進(jìn)行實體造型。這兩款摩托車前輪轂的模具通過設(shè)計兩個可以互換的模芯做到了二合一。澆注系統(tǒng)中沒有設(shè)置另外的橫澆道和直澆道，可以將鑄件的三個加強(qiáng)筋當(dāng)作澆注系統(tǒng)的橫澆道。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。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(shè)置了冒口。但模具的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)能夠基本表達(dá)出來。第5版致 謝在近一個學(xué)期的努力之后，我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在此，對羅老師的教誨表示衷心的感謝。但是，羅老師在這方面給予了我許多的幫助。在這次模具設(shè)計課題中，有一定的繪圖工作量。每次答疑時，羅老師更是仔細(xì)、耐心。由于我們不能每時每刻找老師答疑，經(jīng)常與同學(xué)進(jìn)行討論，他們的指點也給我很大的幫助。39 / 3