【正文】 A356 鋁合金，模具材料為 H13鋼。 H13 鋼的國(guó)內(nèi)牌號(hào)為 4Cr5M0SiVl。A356 鋁 合 金 固 相 線 溫 度 558 ℃ ， 液 相 線 溫 度 603 ℃ ， 成 份 ：。鋁夜?jié)沧囟?700177。 H13 鋼的表面改性主要有鐵素體氮碳共滲或者硫氮碳共滲以及物理氣相沉積硬膜等方法或這些方法的合理組合。 鍛后退火工藝是：加熱溫度為 860～ 890℃ ,等溫度為 700～ 720℃，等溫后爐冷到 500℃出爐空冷，退火后硬度 《 229～ 235HBS。 H13 鋼經(jīng)淬火，回火處理和機(jī)加工制成底模，并與頂模、左右模裝配成完成的一套模具，上機(jī)試生產(chǎn)合格后，再進(jìn)行滲氮（氮化處理）。 壓鑄溫度為 650～ 700℃ 低壓鑄造過(guò)程結(jié)束后，鑄件在空氣中冷卻 6min，在水中冷卻 6min，一般裂紋是在低壓鑄造過(guò)程結(jié)束后由人工肉眼觀察發(fā)現(xiàn)。 K） （ /℃ ） （ g/ ） （ /g） 100 34 表 ZL101鋁合金的力學(xué)性能參數(shù) 溫度 24℃ 100℃ 150℃ 205℃ 260℃ 315℃ 抗拉強(qiáng)度 （ MPa) 288 —— 145 85 55 30 屈服強(qiáng)度（ MPa） 205 —— 115 60 35 20 表 H13鋼的基本物理性能 參數(shù) 數(shù)值 密度（ g/ ） 圖 毛坯的加工工藝設(shè)計(jì) 模具材料為 H13 鋼，經(jīng)鍛造后退火再進(jìn)行機(jī)加工（粗加工），其 退火后硬度《 229～ 235HBS，在進(jìn)行粗加工后進(jìn)行淬火回火處理，硬度要求 48～ 52HRC。模具和模板中的新材料、材料硬化的新涂料、預(yù)硬化處理材料和混合材料的使用等等讓制造工程師在最佳切割工具的選擇上感到莫衷一是。 35 利用 Master CAM 對(duì) 頂 模進(jìn)行模擬加工 確定毛坯類型 1） ．銑削零件毛坯類型： 800mm 800mm 400mm 2） ．零件材料： H13 鋼 3） ．制造方法 ： Mastercam NC 加工 數(shù)控加工工藝分析 運(yùn)行 Mastercam，打開(kāi) 頂 模零件模型： 。 2) 確定工藝方案 以坯料上表面中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。 表 數(shù)控加工工序卡片 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 材 料 零件圖號(hào) 奧迪 A6 鋁輪轂 頂模 H13 鋼 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 夾具編號(hào) 使用設(shè)備 車(chē) 間 專用夾具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 mm 主軸轉(zhuǎn)速 r? 進(jìn)給速度 mm? 切削深度 mm 備注 1 曲面粗加工 等高外形 T01 R18 牛鼻 刀 1200 200 1 2 曲面 精 加工 平面銑削 T02 R15 球刀 1500 500 3 曲面 精 加工 環(huán) 繞等距 T03 R8 球刀 1600 100 4 曲面 精 加工交線清角 T04 R5 球刀 1700 100 頂 模的 Mastercam NC 加工 無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。因此，數(shù)控編程的工藝處理是一項(xiàng)十分重要的工作。加工預(yù)留量為 ，最大 Z軸進(jìn)給為 1mm。 圖 曲面粗加工挖槽的示意圖 2） 曲面 精 加 工 平面銑削 加工方式：曲面粗加工 平面銑削 刀具選擇： R15球刀 刀具材料： 陶瓷 切削參數(shù)：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3— 30，取切削速度為 ，取銑刀每齒進(jìn)給量 zf =，經(jīng)計(jì)算可得，主軸轉(zhuǎn)速為 S=1500r/min，取 S=1500r/min，進(jìn)給速度為F=510mm/min，取 F=500mm/min,取下刀速度為 200mm/min，退刀速度為 1500mm/min。精銑分型面后進(jìn)行模擬仿真演示，結(jié)果如圖 所示： 37 圖 曲面粗加工等高外形的示意圖 3） 曲面 精加工 環(huán)繞等距 加工方式：精加工 環(huán)繞等距 刀具選擇： R8球刀 刀具材料： 陶瓷 切削參數(shù)：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3— 30，取切削速度為 ，取銑刀每齒進(jìn)給量 zf =，經(jīng)計(jì)算可得，主軸轉(zhuǎn)速為 S=1600r/min，取 S=1600r/min，進(jìn)給速度為F=150mm/min，取 F=100mm/min,取下刀速度為 200mm/min，退刀速度為 1500mm/min。精銑分型面后進(jìn)行模擬仿真演示，結(jié)果如圖 所示： 圖 精加工 環(huán)繞等距 的示意圖 4） 曲面精加工交線清角 加工方式：精加工環(huán)繞等距 刀具選擇： R5球刀 刀具材料：陶瓷 切削參數(shù)：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3— 30，取切削速度為 ，取銑刀每齒 38 進(jìn)給量 zf =，經(jīng)計(jì)算可得，主軸轉(zhuǎn)速為 S=1600r/min，取 S=1700r/min，進(jìn)給速度為F=150mm/min，取 F=100mm/min,取下刀速度為 200mm/min，退刀速度為 1500mm/min。精銑分型面后進(jìn)行模擬仿真演示，結(jié)果如圖 所示： 圖 精加工殘料清角的示意圖 后置處理 Mastercam NC 加工的最終目的是生成一個(gè)數(shù)控機(jī)床可以識(shí)別的代碼程序。手工編程方法根據(jù)零件的加工要求與所選數(shù)控機(jī)床的數(shù)控指令集來(lái)編寫(xiě)數(shù)控程序，直接 手工輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)；自動(dòng)編程方法則不同，經(jīng)過(guò)刀具軌跡計(jì)算產(chǎn)生的是刀位文件，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)換為特定機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控程序，輸入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，才能進(jìn)行零件的數(shù)控加工。 在這里只摘錄了粗加工的部分程序 N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T01 M6 N106 G0 G90 G54 S1200 M3 N108 G43 H0 Z50. N110 N112 G1 F200. N114 F200. N116 G2 N118 N120 N122 N124 N126 39 N128 N130 N132 N134 N136 N138 N140 N142 N144 N146 N148 40 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整的 奧迪 A6鋁輪轂?zāi)＞呒皵?shù)控加工 設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文 獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求 ， 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解 了 很多書(shū)本上學(xué)不到的 知識(shí)，這是很珍貴的。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，無(wú)論給 模具設(shè)計(jì) 還是 數(shù)控加工 ，我都采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。 41 參考文獻(xiàn) [1] 裴曉志 ，主編 鋁合金鑄造工藝 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [2] 趙昌盛 ，主編 模具材料及熱處理手冊(cè) 機(jī)械工業(yè) 出版社， 2020 [3] 謝 昱北，主編 模具設(shè)計(jì)與制造 北京大學(xué)出版社， 2020 [4] 付振南 程萬(wàn)里，主編 鋁合金輪轂低壓鑄造充型過(guò)程模擬及工藝改進(jìn) 清華大學(xué)機(jī)械工程系， 2020 [5]鑄造工程師手冊(cè)編寫(xiě)組編 .鑄造工程師手冊(cè) .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1997 [6]曲衛(wèi)濤 .鑄造工藝學(xué) .西安 .西北工業(yè)大學(xué)出版社出版 .1996 [7]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)編 .鑄造手冊(cè) .鑄造工藝 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 [8]低壓及差壓鑄造理論與實(shí)踐 . 北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 [9]王寧 。汽車(chē)信息 。 20 [10]丁蘇沛．大型耐壓殼體鋁鑄件的低壓鑄造 .特種鑄造及有色合金 .2020 [11]柳百成，黃天佑等 .中國(guó)材料工程大典．北京 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2020 [12] 王德云．超硬鋁 LC4 合金熱處理工藝研究 [J]．兵器材料科學(xué)與工程， 1991(2)：． [13]溫志高．輪轂軸管熱擠壓新工藝 [J]．金屬成形工藝， 2020(2)： ． [14]洪深 澤．?dāng)D壓工藝及模具設(shè)計(jì) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1996． [15]洪慎章．冷擠壓實(shí)用技術(shù) [M]．北京：機(jī)械工業(yè) 出版社， 2020． [16] 王美蘭，主編 機(jī)械制圖 北京：高等教育出版社， 2020 [17] 王昆 何小柏，主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京：高等教育出版社， 2020 [18] 王凡，主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2020 [19] 倪小丹 楊繼榮 熊運(yùn)昌，主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué)出版社 2020 [20] 鄧奕 關(guān)耀奇，主編 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用 國(guó)防工業(yè)出版 社 2020 42 致謝 從接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 ,衷心的感謝我的指導(dǎo) 關(guān)耀奇 老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助 ,尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和本人的 模具 的設(shè)計(jì)階段 ,導(dǎo)師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見(jiàn) ,在最后的修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我們提供了必要的幫助 ,這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作 ,在短暫的 幾 個(gè)月的相處時(shí)間里 ,老師淵博的知識(shí) ,敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意