基于Pro_Engineer平台的镁合金轮毂挤压铸造模具设计
镁合金齿轮盖的压铸模具设计
却 有装 配要 求 ， 寸带有 公 差 ， 尺 要求较 高 。
３ 压铸机 的选 用
．
胀 型力 包括 丰胀 型力 和分胀 型 力 。 ｌ 丰胀型 力 的计算 公式 为 ： （ Ｐ）１ Ｆ Ａ・ ／０ （） １
， 确 定 压 射 比 压
式 中 ， 主 胀型 力 ，Ｎ；一 Ｆ一 ｋ Ａ 铸件 在分 型 面 的投 影 面积 ，
３３ 计 算压 铸机 所 需锁模 力 －
液 的充填 流态 、 移 铸造 缺陷 等 ， 转 以提 高铸 件质 量 。 如图 ３ 所示 ， 金属液 最先 冲 击的部位 以及 内浇道侧 在
面金 属液 不易直 接填 充的“ 死角 ” 部位 设置 溢流槽 ， 以排 除
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张侃 楞
性好 、 良的阻尼性和 电磁屏蔽性 、 优 易于 加工成型和 回收等优点 ， 因此广泛应用于汽车、 电子 、 通讯等行业。压 铸是 镁合 金最主要 、 用最广泛 的成型工艺 ， 应 目前 ９ ％ 以上的镁合金产品是压铸成型 的。文 中分析 了镁合金齿轮盖零件的结构 ０ 工艺特点 ， 介绍 了压铸模 的浇注系统及模具结构设计。
６ 机械工程师 ２０ 年第９ ２ ０８ 期
维普资讯
裾 决 方 案
工艺 ／ ｒ ｔ 睡具 ， －ｌ ， ｉ 维偿 ， 墨ｇ菌： 改造 墨
面 积 应 从 直 浇 道 到 内 浇道 逐渐 缩 小 。 免 由 避
于 横 浇 道 中 出现 截 面
型。 铸 是镁合 金最 ＿要 、 最广 泛 的成型 ＿ 丰 应用 丁
艺， 目前 ，０ ９ ％以 卜的镁 合金产 品是压 铸成 型 的 。
基于Pro／Engineer平台的镁合金轮毂挤压铸造模具设计
１ ９ｇ ． ｋ ，加 工 后 的 ４ 零 件 重 量 为
１ １ｇ ． ｋ ，原 铝 合 金 ２
该 铸件 是 国内某摩 托 车轮 毂 制造 有 限公 司开 发
图 １ 镁 合 金 摩 托 车 轮 毂零 件 图
件 为 ２２ ｋ ，实 际 ． ｇ ４
高 ， 寸稳 定 ， 于成 形 和 机 械 加 工 ， 于 摩 托 车 轮 尺 易 适
基 金 项 目： 肃 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （Ｓ ３ － ５ ０ ９ Ｃ 甘 Ｚ ０ １Ａ２ — ２ 一 ） 收稿 日期 ：０ ７ ０ — ２ ２ ０ — ６ １ 文 章 编 号 ：０ ７ ０ １ ２ ０ — ９
Ｂａ ｅ ｎ Ｐｒ ／ ｓ ｄ ｏ ｏＥｎｇ ｎｅ ｒ ｉ ｅ
张 占领 张 艳琴 阎峰 云 （ ． 州交通 学 院 ， 南 省郑 州市 ４ ０ ６ １郑 河 ５ ０ ２；
２兰 州理 工大学 有 色金 属合 金 省部 共建 教育 部 重点 实验 室 ， ． 甘肃 省 兰州市 ７ ０ ５ ３ ０ ０）
面外 ， 余均 为铸 态 表 面。 加 工表 面粗 糙度 为 ０８ 其 其 ．— ６３ ｒ， ．１ｎ 总体 要求 较 高 。 ｘ
２ 铸 件 工艺 分析
形工 艺进 行研 究 。 基本 确定 的材 质 为 Ａ ０ Ｍ６ Ｂ商用 镁
合 金 ， 材质 综 合 性 能 较好 ， 该 冲击 韧 度 、 学 强 度 较 力
ａ ｄ ｓｒ ｐ ｎ ｓｅ ａ ｐｅｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｈ ｅ ｉｎｏ ｇ ａｌｙ ｑｕ ｅ ｉｇ ｃ ｓｉｇ ｍ ｏｄ ｎ ｔｉ ｉ ｇａ ｘ ｍ ｌ， ｒ ｃ ｓ ｎ ｈ ｔ ｏ ｏ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｐ ｈ ｔ Ｍ ｌ ｓｓ ｅ ｚｎ ａ ｔ ｌ ｏ ｎ ｗｉ ｒ ／ ｎｇｎ ｅ ａ ｅ ｂ ｅ ｅ ｅ ｔ ｄ．ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｌ ｃｒ ａ ｅ ｅｅ ｆ ｉｎ ｙｏ ｏｄｄ ｓｇ ａ ｄ ａ— ｔ Ｐ ｏ Ｅ ｉｅ ｒ ｖ ｅ ｎｐｒｓ ｎｅ Ｔ ｅｓ ｓｅ ｇ ｅ ｔ ｉ ｅ ｓ ｄｔ ｆｃｅ ｃ ｆ ｈ ｈ ｒ ｙｎ ｈ ｉ ｍ ｌ ｅ ｉｎ，ｎ ｌ Ｓ ａ ｅａＦｆ ｒ ｎ ｅｔ ｅ ｉ ｆ ｑ ｅ ｚｎ ａ ｔ ｇｍ ｏｄｆ ｒ ｏ ｐｉａｅ ｑ ｅ ｚｎ ａ ｔ ｇｏ ｌ ｙ ． Ｏｇ ｖ ｅ ｅ ｃ ｄ ｓｇｎｏ ｕ ｅ ｉｇｃ ｓｉ ｌ ｍ ｌ ｔ ｄ ｓ ｕ ｅ ｉｇｃ ｓｉ ｆ ｅ ｏ ｓ ｎ ｏｃ ｃ ｎ Ｍｇ ａｌ ｓ ｏ Ｋ ｙ ｒ ｓ： ｇｎ ｓｕ ａｌｙ Ａｕ ｏｗｈ ｅ ｕ ｅ ｗｏ ｄ Ｍａ ｅ ｉｍ ｌ ｓ， ｔ ｅ ｌ ｂ， Ｓｑ ｅ ｚｎ ａ ｔ ｏ ｈ ｕ ｅ ｉｇｃ ｓ ，Ｄｉ ｅ ｉ ｅ ｄ ｓｇｎ
镁合金汽车轮毂压铸模毕业设计
机电与车辆工程学院毕业设计题目：镁合金汽车轮毂压铸模设计专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：日期：目录引言 (1)1.压铸成型基础 (1)1.1压铸原理与金属填充理论 (2)1.1.1压铸原理 (2)1.1.2金属充填理论 (4)1.2压铸的特点 (4)1.2.1压铸的优点 (4)1.2.2压铸的缺点 (5)1.3压铸的应用范围及发展前景 (5)1.3.1压铸的应用范围 (5)1.3.2压铸的应用前景及发展 (6)1.4压铸合金 (6)1.4.1压铸合金的性能要求 (6)1.4.2镁合金 (7)1.5镁合金轮毂的应用 (8)2.轮毂压铸模设计 (11)2.1镁合金汽车轮毂三维造型 (11)2.1.1汽车轮毂设计的一般原则 (11)2.1.2汽车轮毂的实体模型 (11)2.1.3基于pro/E轮毂实体建模 (12)2.2对汽车轮毂进行结构分析和选择分型面 (13)2.2.1对汽车轮毂进行结构分析 (13)2.2.2选择轮毂模具的分型面 (14)2.3模架与成型零件的设计 (16)2.3.1模架的设计 (16)2.3.2成型零件设计 (21)2.4浇注系统及排溢系统设计 (25)2.4.1浇注系统设计 (25)2.4.2溢流与排气系统设计 (26)2.5压铸模的机构设计 (27)2.5.1侧抽芯机构的设计 (27)2.5.2推出机构的设计 (30)2.6模具冷却系统设计 (31)3.压铸机的选择及模具材料 (33)3.1压铸机的选用 (33)3.1.1确定压铸机的锁模力 (33)3.1.2压铸机的校核 (34)3.2模具材料及热处理 (35)4.主要的零件图和装配图 (36)5.设计小结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)镁合金汽车轮毂压铸模设计车辆工程专业指导教师摘要：本设计首先分析了汽车轮毂外形较大，深度较深的轮毂结构及工艺要求，通过pro/E软件对轮毂结构进行再设计，并采用挤压铸造成型技术，并详细说明了模具的分型面、浇注系统、冷却系统、推出机构的设计，以及压铸机型号的选择。
镁铝合金汽车轮毂压铸成型模具毕业设计
目录引言 (2)1.镁合金概述 (3)1.1镁合金的优点 (3)1.2镁合金的缺点 (4)1.3镁合金轮毂的应用 (4)2.压铸成型基础 (6)2.1热压室压铸机压铸的基本原理与工艺过程 (6)2.2压铸成形的优缺点 (7)2.3压铸成形的缺点 (7)2.4压铸件的结构要求 (7)3.镁铝合金汽车轮毂的三维造型设计 (8)3.2轮毂设计的一般原则 (9)3.3汽车轮毂基于PRO/E的实体建模 (9)3.4基于PRO/E的镁合金轮毂三维造型检测 (12)4.分型面的建立 (15)5.汽车轮毂模具系统的设计与实现 (19)5.1基本的设计术语 (19)5.2汽车轮毂模具方案 (19)6.压铸机的选择 (25)6.1压铸机的选择方法 (25)6.22PQ图表示 (26)7.轮毂用材料的选用 (27)7.1镁合金挤压铸造轮毂的数值模拟应用 (29)7.2合金凝固过程的数值模拟 (30)7.3挤压铸造轮毂所需的工艺参数 (31)8.挤压铸造镁合金轮毂的数值模拟 (33)8.1模拟前期处理 (33)8.2有限元分析 (34)8.3修改浇口尺寸和充型速度后充型速度场 (39)8.4充型温度场分析 (41)8.5凝固过程模拟分析 (44)结论 (44)参考文献： (46)致谢 (45)镁铝合金汽车轮毂压铸成型模具设计摘要：轮毂作为车辆上的高速运动旋转部件，重量减轻可以有效的降低能耗、改善整车的加速及制动性能、提高驾乘舒适性及安全性等优点。
本研究通过镁合金材料AZ91D实现轮毂的更新换代和轻量化。
通过pro/E软件对轮毂结构进行再设计，采用挤压铸造成形技术。
并通过有限元分析针对镁合金成型工艺进行数值模拟，有利于模具设计和铸造工艺的改进，避免了无谓的模具修改，提高了试模的成功率，大大缩短了新品开发周期，降低了试模费用，产品质量得到了保障。
关键词：镁合金轮毂，pro/E，模具设计，压铸充型，数值模拟引言为推动镁合金在轮毂上的合理应用，本研究对镁合金材料的轮毂进行了工艺分析，优化轮毂结构，降低服役应力峰值，提高轮毂使用安全性。
基于ProENGINEER平台的注塑模智能设计系统软件的开发
The Development Research of the Injection Mold Intelligent System Based on Pro/ENGINEER 作者： 张小甫
作者机构： 浙江工贸职业技术学院杭州科研中心,浙江,杭州,310022
出版物刊名： 浙江工贸职业技术学院学报
页码： 54-58页
主题词： 并行工程;智能化;Pro/ENGINEER;注塑模
摘要：针对当前我国CAD应用的日益普及和推广,而二次开发严重滞后的现状,本文阐述了以并行工程和智能化为思想,利用Visual C++6.0的集成开发环境(IDE)和Pro/Toolkit开发模块进行Pro/ENGINEER注塑模智能设计系统的开发,开发一套适合于注塑模的中小型模架库,标准件和非标准件库以及尺寸计算校核集成系统,极大地提高了注塑模设计的效率.。
华泰镁合金轮毂结构再设计和挤压铸造工艺优化的开题报告
华泰镁合金轮毂结构再设计和挤压铸造工艺优化的开题报告一、背景随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，越来越多的人开始购买汽车，汽车轮毂作为汽车的重要组成部分，它所承受的压力和重要性也逐渐得到了人们的重视。
同时，随着环保意识的不断加强，如何减轻汽车的自重，提高汽车的燃油效率以及降低碳排放已成为汽车工业关注的重点。
因此，对于轮毂材料的研发和制造工艺优化，尤其是钟爱轮毂的汽车爱好者来说，是一个值得探究的课题。
华泰镁合金轮毂作为一种轻质高强度的轮毂材料，由于其开发难度大、研发成本高，对其结构再设计和挤压铸造工艺优化的研究尤为重要。
二、研究内容本文旨在以华泰镁合金轮毂为研究对象，从结构设计和制造工艺二个方面展开研究，具体研究内容包括：1. 结构设计方面(1) 对现有的华泰镁合金轮毂结构进行分析，找出其结构缺陷。
(2) 针对轮毂结构缺陷进行改进，重点研究轮毂的轻量化设计。
(3) 设计新的华泰镁合金轮毂结构，并进行有限元分析和测试验证。
2. 制造工艺方面(1) 对现有的挤压铸造工艺进行分析，找出缺陷。
(2) 针对挤压铸造工艺缺陷进行改进，重点研究铸造工艺优化和制造工艺的标准化。
(3) 设计新的挤压铸造工艺，并通过试验验证其可行性。
三、研究意义本文的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 对华泰镁合金轮毂结构进行再设计，能够提高轮毂的强度、减轻自重、提高汽车的燃油效率。
2. 对挤压铸造工艺进行优化，能够提高制造效率、降低成本、增加制造工艺的标准化程度。
3. 开发新型的华泰镁合金轮毂结构和制造工艺，对于推动我国汽车工业的技术升级、产品质量的提高，具有重要的现实意义。
四、研究方法和步骤本文将采用文献资料法、有限元分析法、试验研究法等方法，具体研究步骤如下：1. 研究前期，通过文献资料法，对华泰镁合金轮毂结构和制造工艺的研究现状进行深入分析，明确研究方向和目标。
2. 结构设计方面，对现有的华泰镁合金轮毂结构进行分析，找出结构缺陷，并针对缺陷进行改进，完成新型轮毂的设计。
挤压铸造工艺的模拟与模具设计
挤压铸造工艺的模拟与模具设计铸造工艺一直是金属制造领域中的重要环节之一。
而其中的挤压铸造工艺，同样在不同行业中发挥着重要的作用。
挤压铸造工艺通过将熔融金属材料以高压注入模具中，利用其充填模具的特性，实现金属制品的快速制造。
然而，想要实现高质量的挤压铸造产品，必须进行模拟与模具设计，以确保制造过程的可行性和产品质量的稳定性。
首先，挤压铸造工艺的模拟是一个必不可少的环节。
通过模拟软件，我们可以在计算机上模拟出整个铸造过程中的各个环节，包括模具充填、凝固过程和铸件缺陷等。
通过模拟，我们可以根据模型的几何形状和材料特性，预测铸件的充填情况和凝固过程，并检测出可能存在的缺陷，如气孔、夹杂等。
模拟还可以帮助优化铸件的结构设计，提高产品的性能和质量。
通过不断调整模拟参数，我们可以得到最佳的铸造参数，以确保模具充填完全、凝固均匀，从而生产出理想的挤压铸造产品。
其次，模具设计是挤压铸造工艺中不可或缺的一环。
模具的设计直接影响到挤压铸造产品的质量和生产效率。
在模具设计中，首先需要根据产品的几何形状和尺寸要求，确定模具的整体结构和尺寸。
模具的结构应该合理，以便于材料的注入和冷却，并保证充填的均匀性。
模具的尺寸应根据产品的缩脱率和凝固收缩率来确定，以确保产品的尺寸稳定性。
其次，还需要考虑模具的材料选择和表面处理。
模具应具备足够的强度和刚度，以承受挤压铸造过程中的高压和剧烈变形。
模具表面应进行适当的处理，以提高产品的表面质量和降低摩擦阻力。
最后，还需要考虑模具的制造工艺和使用寿命。
模具应通过适当的制造工艺和材料热处理，以确保其具有足够的耐磨性和使用寿命。
除了模拟和模具设计外，挤压铸造工艺中还需要考虑其他一些因素。
例如，熔融金属的温度和物性参数对于铸件的质量有重要影响。
通过调整熔融金属的温度和成分，可以改变其流动性和凝固过程，从而影响铸件的充填性和凝固缩孔的形成。
此外，还需要选择合适的润滑剂和涂料，以减少金属与模具的摩擦和氧化反应。
ProE在压铸模具设计及制造过程的运用 技巧
Pro/E在压铸模具设计及制造过程的运用+技巧Pro/E在压铸模具设计及制造过程里面地运用随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变得越来越复杂，而这些产品的制造离不开模具，这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。
为了达到上述要求，模具企业只有运用先进的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技术，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
广州型腔模具厂在92年开始应用Pro/ENGINEER软件进行压铸模具的设计及制造，并应用该软件先后完成了国家“八五”重点企业技术攻关课题《大型复杂压铸模的研制开发》及广州市重点科技攻关项目《计算机辅助模具设计、制造及分析的应用研究》等科研开发项目，先后二次引起Pro/ENGINEER软件，应用该软件开发出了摩托车发动机、齿轮箱、汽车离合器壳体、家电等大型复杂压铸模具，完成了一百多套模具的三维造型、模具设计、数控加工编程，取得了巨大的经济效益。
下面介绍我们应用 Pro/ENGINEER 软件进行压铸模具设计及制造一些心得体会。
Pro/ENGINEER软件的集成制造技术模具CAD/CAE/CAM系统的集成关键是建立单一的图形数据库、在CAD、CAE、CAM，各单元之间实现数据的自动传递与转换，使CAM、CAE阶段完全吸收CAD阶段的三维图形，减少中间建模的时间和误差；借助计算机对模具性能、模具结构、加工精度、金属液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温度分布情况等进行反复修改和优化，将问题发现于正式生产前，大大缩短制模具时间，提高模具加工精度。
Pro/ENGINEER 软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术，具备概念设计、基础设计和详细设计的功能，为模具的集成制造提供了优良的平台。
Pro/ENGINEER的并行工程技术在模具中应用模具是面向定单式的生产方式，属于单性生产，制造过程复杂，要求交货时间短。
基于Pro_E的冷挤压模具设计(精)
基于Pro_E的冷挤压模具设计
摘要：冷挤压中的镦挤模具设计是模具设计过程中的难点，其受力强度大，且工况复杂。
基于 Pro/E 的组合分割式模具结构为长零件的冷挤压的模具设计提供了一条崭新的思路。
关键词： Pro/E；冷挤压；模具
1 引言
挤压技术作为一种高效、优质、低消耗的少无切削加工工艺，是将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
显然，挤压加工是靠模具来控制金属流动，靠金属体积的大量转移来成形零件的。
冷挤压是挤压技术中应用最广泛的一种，与此同时，冷挤压模具发展也日益成熟。
鉴于其工作条件的恶劣性，冷挤压模的设计需要考虑的因素很多，其难度也很大。
组合分割式模具结构为冷挤压的模具设计提供了一条崭新的思路。
Pro/E 是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统。
工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型。
其特点是可以随意勾画草图，轻易改变模型。
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易与灵活。
同时 Pro/E是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等。
采用这种手段来建立形体，对于工程来说更自然、更直观，无需采用复杂的几何设计方式。
......。
基于Pro_Engineer平台的镁合金轮毂挤压铸造模具设计
挤压铸造模具设计的基本流程［１］一般是先构建出铸件三维造型，再建构出模具构件，然后调用自行开发的标准挤压铸造模架库及标准零件库。
由于调用标准模架库及标准零件库，所以只需建造出模具构件即可，故提高了模具设计的效率，缩短了模具设计的周期，从而满足了产品的更新换代。
本文以镁合金摩托车轮毂为例，介绍其挤压铸造模具设计过程。
１铸件简介该铸件是国内某摩托车轮毂制造有限公司开发的新产品，原铸件采用材料为铝合金，铸造方式采用重力铸造。
为了扩大镁合金在汽车、摩托车工业中的应用范围，对镁合金替换原零件材质以及零件的成形工艺进行研究。
基本确定的材质为ＡＭ６０Ｂ商用镁合金，该材质综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，易于成形和机械加工，适于摩托车轮毂等运动部件［２］，ＡＭ６０Ｂ镁合金密度为１．８ｇ／ｃｍ３，收缩率为０．８％［３，４］。
设计后铸件的重量为１．４９ｋｇ，加工后的零件重量为１．２１ｋｇ，原铝合金件为２．２４ｋｇ，实际减重为０．７５ｋｇ。
其铸件几何形状见图１。
除在轮缘上加工打气孔及装胎面外，其余均为铸态表面。
其加工表面粗糙度为０．８～６．３μｍ，总体要求较高。
２铸件工艺分析其铸件外观最大轮廓尺寸大致为!４５９ｍｍ×９０ｍｍ，轮毂直径为!２６７．２ｍｍ，高为９０ｍｍ，主要壁厚６ｍｍ，最薄壁厚为３．５ｍｍ，中心有一个!３０ｍｍ的孔。
铸件质量１．４９ｋｇ，轮缘壁厚５ｍｍ，轮辐部位厚１０ｍｍ，轮毂部位最厚２２ｍｍ。
产品加工后做扭转疲劳测试，力矩为５４９．４Ｎ・ｍ，试验次数５×１０５转。
径向疲基于Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ平台的镁合金轮毂挤压铸造模具设计ＤｅｓｉｇｎｏｆＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙｓＳｑｕｅｅｚｉｎｇＣａｓｔｉｎｇＤｉｅｆｏｒＷｈｅｅｌＨｕｂＢａｓｅｄｏｎＰｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ张占领１张艳琴１阎峰云２（１．郑州交通学院，河南省郑州市４５００６２；２．兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室，甘肃省兰州市７３００５０）摘要：轮毂是汽车和摩托车上极为重要的运动部件。
基于Pro／CASTING的铸件三维CAD模具设计
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收稿 日期 ：０ ５ １ 一 ７ ２ Ｏ — ０ ｌ
门由于种种原 因不予提供三维数 据的情 况下 ．铸造
部 门进行铸造模具设计 时 ，不得 不重新根据二维图 设计 ， 首先重 复进 行三维造型 ， 种做 法不仅会 延长 这
产品 的开发周期 、 加铸造模具设计 的＿ 增 Ｔ作量 ， 而且
设计质量也难以保证， 难以体现产品设计的意柴动力股份有限公司 铸锻厂 ，山东 潍坊 ２ １０ ） ６０ １
基于Pro／E的压铸模设计
压铸 模 具有 形状 复杂 、 结构 件 多 等特 点 ，
如 果采 用 传 统 的 设 计 方 法 ，其 设 计 与 制 造 工 作量
大 ，并 且 还 容 易 出错 。 而采 用 三 维 设 计 软 件 进 行
型 部分 ，压 铸 件才 能顺 利 脱模 。材 料选 择铸 铝合 金
（ １３ ，密度 为 ２４ ／ ＹＬ １ ） ．０ｇｃ ｍ ，零件 体积 为 ７０ １ ２ ． ５ １ Ｔ ，质 量为 １ 。其三 维造 型如 图 １所示 。 ＴＩ Ｉ Ｉ ７ｇ
ｅ
（ ） 正
（ ） 反
下 ：① 在零 件设 计模 块 中建立 零件 的三维模 型 ；② 在模 具 设计模 块 中分模 ，分 出动模 、 定模 、侧 型等 成型零 件 ；⑧ 利用Ｅ 模 架 系统添 加压铸 模模 架 。 ＭＸ
图 １ 锁 盖 三 维 图
镁合金轮毂铸造工艺分析及低压铸造模具设计
镁合金轮毂铸造工艺分析及低压铸造模具设计发表时间：2018-08-14T11:46:53.213Z 来源：《防护工程》2018年第7期作者：曹志娟[导读] 本文通过分析镁合金轮毂主要成形工艺以及拟试制的镁合金轮毂特点，确定了采取低压铸造工艺试制镁合金轮毂中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066摘要：本文通过分析镁合金轮毂主要成形工艺以及拟试制的镁合金轮毂特点，确定了采取低压铸造工艺试制镁合金轮毂。
其中试制的镁合金轮毂低压铸造模具设计主要包含金属外形、覆膜砂芯等，根据分析结果表明，增加模具壁厚可以提升镁合金轮毂的冷却速度。
关键词：镁合金轮毂；铸造工艺来分析；低压铸造模型设计轮毂是保证行车安全的主要结构部件，其质量和稳定性不仅关系着车辆人员和物资安全，同时对于车辆行驶期间的稳定性和舒适度有着一定的影响，面对这一现状，就要求轮毂具备强度性能好、尺寸形状精度性高，阻尼降噪等一系列优点，而铝合金也恰恰具备这一优点，因此，可以将其作为轮毂材料。
1镁合金轮毂铸造工艺分析1.1重力铸造采取重力铸造工艺生产轮毂，具备制造工艺简单、生产效率高以及投资成本少等优点，但是由于外加压力，为了获得致密铸件，一般需要利用冒口补缩，所以重力铸造轮毂的浇冒口比较大，工艺出品效率低。
再加上镁合金材料密度比较小，自身重力轻，无法获取较好的强度，所以使用的金属质量是铸件质量的多倍左右，这样一来就相当于很大一部分金属遭到浪费，所以，从实际情况来看，砂型重力铸造比较贵重，仅仅适合进行小批量生产。
金属型重力铸造适合批量生产。
1.2压铸采取压铸工艺生产轮毂，具备生产效率高，尺寸精度好以及表面粗糙度低等一系列优点。
可是因为高压射流卷入的气体和夹杂弥散分布在铸件中，所以压铸轮毂无法通过热处理来提升强度，而且伸长率较低，在使用期间经常受到一些因素的影响，自身可靠性有待提升。
要想提升轮毂的使用性能，减少生产成本输出，可以采取AM60B铸造镁合金和压铸工艺研制轮毂等运动部件。
镁合金汽车轮毂挤压成形工艺分析及其数值模拟
见图 １(ａ)中 ａ、ｂ 所示区域ꎻ同时ꎬ轮毂整体较大的尺寸将 大大提高对成形设备的要求ꎮ
a
445
214
b (a) M
(b)?
图 １ 轮毂结构示意图
由于镁合金热传递系数高ꎬ所以采用等温挤压ꎬ挤压 方案 １ 如图 ２ 所示ꎬ将加热后的成形坯料放入凹模具中ꎬ 冲头下压后抬起即完成零件挤压ꎬ５ 个轮辐间孔洞通过后 期机加工完成ꎮ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｗｈｅｅｌｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ａｒｅ ｍｏｓｔｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｄｉｅ － ｃａｓｔｉｎｇꎬ ｂｕｔ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ
ｐｒｏｃｅｓｓ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｅ－ｃａｓｔｉｎｇ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｉｔｓ ｇｏｏｄ ｔｈｅｒｍｏ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙꎬ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｈｏｔ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ｆｏｒｍ ｔｈｉｓ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｗｈｅｅｌｓ ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｐｒｅｐａｒｅｓ ｔｗｏ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅ￣ ｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｉｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｄｅｆｏｒｍ－３Ｄ ｐｌａｔｆｏｒｍ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ.
结合镁合金热塑性好的特点ꎬ提出采用热挤压的方法 来进行镁合金轮毂成形[４－５] ꎮ 由于轮毂零件尺寸大、结构 复杂挤压难度大ꎮ 因此提出坯料预成形后在一套模具中 完成挤压轮毂的工艺ꎬ设计了两种挤压方案及其模具结构 并进行数值模拟ꎬ通过 Ｄｅｆｏｒｍ－ ３Ｄ 软件平台对两种挤压 方案进行数值模拟ꎬ最后通过实验试制验证结果ꎮ
镁合金精密压铸成形工艺及模具设计制造的开题报告
镁合金精密压铸成形工艺及模具设计制造的开题报
告
一、研究背景
镁合金因其高强度、轻量化等优点逐渐受到各种领域的重视。
而精
密压铸技术是一种适用于生产高精度、高强度、复杂形状的零件的成形
方法，因此在镁合金的生产中也广泛应用。
本研究旨在探究镁合金精密
压铸成形工艺及模具设计制造，为镁合金在各领域的应用提供技术支持。
二、研究内容
1. 镁合金材料的特点及适用性研究
2. 精密铸造工艺研究，探究其成形机理及影响因素
3. 模具设计制造研究
三、研究方法
1. 实验法：采取镁合金铸件的实验制作方法，通过不断的尝试，提
高了对其加工成形的熟练度，并能够进行有效的模具设计制造。
2. 数值模拟：借助计算机模拟软件，经过虚拟加工制造和各种材料
特性分析，优化设计确保模具精度和韧性，提高铸件生产的成功率。
四、研究意义
本研究旨在探究镁合金精密压铸成形工艺及模具设计制造，提高生
产技术效率，减少生产成本，可在国内相关产业中有所推动，实现镁合
金生产加工技术的创新，更好地满足市场需求。
五、预期成果
1. 整理出有关镁合金精密压铸成形工艺及模具设计制造的相关资料
和文献。
2. 设计出适合镁合金材料的精密压铸模具，并进行制造。
3. 对比实验不同参数的影响，建立镁合金精密压铸成形工艺。
4. 初步探究镁合金精密压铸成形工艺及模具设计制造的可行性并发表相关论文或专利。
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设备并投入使用， 再生覆膜砂 ８０００ｔ ／年， 再生后的砂 况， 如果该再生系统达到设计的技术指标， 将 ＣＲＧ
子与新砂按比例直接用于覆膜砂生产， 不仅减少了 粘土砂再生系统与铸造二车间 ８０ｔ ／ｈ 的粘土砂处理
废弃覆膜砂对环境的污染， 而且节省大量擦洗砂的 系统联机使用， 达到改善整线型砂性能， 减少造型线
利 用 Ｐｒｏ ／Ｅ 的 开 发 工 具 Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋６．０ 的 集 成 开发环境（ ＩＤＥ） 和 Ｐｒｏ ／Ｔｏｏｌｋｉｔ 开发模块进行挤压铸 造模具的模架库和零件库开发。并开发出的系统界 面［６］， 点击按钮会调用相应的系统。这样可以减少重 复建模时间， 提高模具设计效率。图 ３ 是调用的挤压
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６ 结束语
参考文献
Ｐｒｏ ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 提供的设计理念将设计、制造、 装配以及生产管理融为一体 ， 赋予“设计”完整的概 念。它提供的强大功能尤其是曲面造型和模具设计 功能为工程技术人员和生产管理人员在短期内完成 高质量的产品开发提供了强有力的工具。
摘要： 轮毂是汽车和摩托车上极为重要的运动部件。以一种结构复杂， 不易分型和出模的镁合金 （ ＡＭ６０Ｂ） 摩托车轮毂为例， 说明了利用 Ｐｒｏ ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ 进行镁合金挤压铸造模具设计的一般步骤和方法。实践 证明， 该软件平台大大提高了模具设计的效率， 并对复杂挤压铸造模具设计有参考价值。
关键词： 镁合金， 轮毂， 挤压铸造， 模具设计， Ｐｒｏ ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ 中图分类号： ＴＧ２ ４ ９ ． ９ ’文献标识码： Ａ； 文章编号： １ ０ ０ ６ － ９ ６ ５ ８ （ ２ ０ ０ ７ ） ０ ６ － ２ Ａｂ ｓ ｔｒａ ｃ ｔ： Ｗｉｔｈ Ｍｇ ａ ｌｌｏｙｓ （ＡＭ６０Ｂ） ｗｈｅ ｅ ｌ ｈｕｂ ｗｈｉｃ ｈ ｉｓ ｃ ｏｍｐ ｌｉｃ ａ ｔｅ ｄ ｉｎ ｓ ｔｒｕｃ ｔｕｒｅ ａ ｎｄ ｄ ｉｆｆｉｃ ｕｌｔ ｆｏｒ ｐ ａ ｒｔｉｎｇ ａ ｎｄ ｓ ｔｒｉｐ ｐ ｉｎｇ ａ ｓ ｅ ｘａ ｍｐ ｌｅ ，ｔｈｅ ｐ ｒｏｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎｄ ｔｈｅ ｍｅ ｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄ ｅ ｓ ｉｇ ｎ ｏｆ Ｍｇ ａ ｌｌｏｙｓ ｓ ｑ ｕｅ ｅ ｚｉｎｇ ｃ ａ ｓ ｔｉｎｇ ｍｏｌｄ ｗｉｔｈ Ｐｒｏ ／Ｅｎｇ ｉｎｅ ｅ ｒ ｈａ ｖｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐ ｒｅ ｓ ｅ ｎｔｅ ｄ ．Ｔｈｅ ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ ｇ ｒｅ ａ ｔｌｙ ｉｎｃ ｒｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｔｈｅ ｅ ｆｆｉｃ ｉｅ ｎｃ ｙ ｏｆ ｍｏｌｄ ｄ ｅ ｓ ｉｇ ｎ，ａ ｎｄ ａ ｌ－ ｓ ｏ ｇ ａ ｖｅ ａ ｒｅ ｆｅ ｒｅ ｎｃ ｅ ｔｏ ｄ ｅ ｓ ｉｇ ｎ ｏｆ ｓ ｑ ｕｅ ｅ ｚｉｎｇ ｃ ａ ｓ ｔｉｎｇ ｍｏｌｄ ｆｏｒ ｃ ｏｍｐ ｌｉｃ ａ ｔｅ ｄ ｓ ｑ ｕｅ ｅ ｚｉｎｇ ｃ ａ ｓ ｔｉｎｇ ｏｆ Ｍｇ ａ ｌｌｏｙｓ ． Ｋｅ ｙｗｏｒｄ ｓ ： Ｍａ ｇ ｎｅ ｓ ｉｕｍ ａ ｌｌｏｙｓ ， Ａｕｔｏ ｗｈｅ ｅ ｌ ｈｕｂ ， Ｓｑ ｕｅ ｅ ｚｉｎｇ ｃ ａ ｓ ｔ， Ｄｉｅ ｄ ｅ ｓ ｉｇ ｎ
３ 压铸设备及模具设计参数 本次设计采用 Ｐｒｏ ／Ｅ 进行实体造型， 利用 Ｐｒｏ ／Ｅ
强大的分析功能进行体积和质量的计算。其步骤是 造型完成之后在 Ｐｒｏ ／Ｅ 的分析功能下， 即可测定铸 件投影面积为 ０．１６５ｍ２， 表面积为 ０．４７９ｍ２， 质量为 １．２ｋｇ， 浇注重量 １．８０ｋｇ， 经计算校核， 锁模力为 ３５０ｔ， 选用的挤压设备为 ＹＪ３２－ ２０００ 四柱万能液压机。上 横梁移动距离可达 ８５０ｍｍ， 下缸的顶出压力最大为 ６００ｋＮ， 最 大 合 模 速 度 １００ｍｍ ／ｓ， 最 大 挤 压 速 度 ６５ｍｍ ／ｓ， 顶出活塞速度为 ８０ｍｍ ／ｓ， 熔杯内径直径为 １４０ｍｍ， 采用一模一件。
关键词： 粘土砂， 再生系统 中图分类号： ＴＧ２ ３ １ ． ５ (文献标识码： Ａ； 文章编号： １ ０ ０ ６ － ９ ６ ５ ８ （ ２ ０ ０ ７ ） ０ ６ － ２
山东时风集团年产铸件 ２０ 万 ｔ， 主要产品为汽 采购费用， 降低了生产成本。该设备投入使用后实现
车、发 动 机 铸 件 ， ８０％采 用 粘 土 砂 造 型 工 艺 ， 每 年 约 了废弃覆膜砂芯的再生循环利用， 但对占废弃旧砂
ＣＦＭＴ 中国铸造装备与技术 ６ ／ ２００７
４５
装备技术 ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
劳试验， 荷重 ２８１２Ｎ， 试验次数为 １×１０５ 转。径向冲击 测试， 荷重 ２３００Ｎ， 高度 ２３０ｍｍ。旋转弯曲疲劳试 验， 弯矩为 ２６９．２４Ｎ·ｍ， 试验次数 ５×１０５ 转。这种要 求决定了铸件内部不允许有任何影响测试的裂纹、 缩松、冷隔、气孔、夹杂等铸造缺陷。
境污染。为了缓解废弃旧砂对铸件生产成本和环境 粘土砂铸造机械有限公司通过技术论证， 决定在铸
带来的压力， 我公司与常州法迪尔克粘土砂铸造机 造二车间引进 该 公 司 生 产 的 ＣＲＧ力于粘土旧砂再 系统， 用于时风集团废弃粘土砂再生工艺试验。整个
１ 铸件简介 该铸件是国内某摩托车轮毂制造有限公司开发
的新产品， 原铸件采用材料为铝合金， 铸造方式采用 重力铸造。为了扩大镁合金在汽车、摩托车工业中的 应用范围， 对镁合金替换原零件材质以及零件的成 形工艺进行研究。基本确定的材质为 ＡＭ６０Ｂ 商用镁 合金， 该材质综合性能较好， 冲击韧度、力学强度较 高， 尺寸稳定， 易于成形和机械加工， 适于摩托车轮
基金项目： 甘肃省自然科学基金资助项目（ ＺＳ０３１－ Ａ２５－ ０２９－ Ｃ） 收稿日期： ２００７－ ０６－ １２ 文章编号： ２００７－ ０９１ 作者简介： 张占领（ １９７９－ ） ， 男， 硕士， 主要从事成形技术和模具 ＣＡＤ ／
ＣＡＭ／ＣＡＥ 的教学与研究
毂 等 运 动 部 件 ［２］，
收稿日期： ２００７－ ０７－ ０９
新砂加入量， 降低型砂运行成本的目的。
文章编号： ２００７－ １０４ 作者简介： 吕士海（ １９７５－ ） ， 男， 铸造研究所所长， 工程师， 主要从事铸
造工艺开发和技术管理工作
２ 铸造二车间简易 ＣＲＧ 粘土砂再生系统 铸造二车间采用双砂造型， 砂芯采用覆膜砂芯，
挤 压 铸 造 模 具 设 计 的 基 本 流 程［１］一 般 是 先 构 建 出铸件三维造型， 再建构出模具构件， 然后调用自行 开发的标准挤压铸造模架库及标准零件库。由于调 用标准模架库及标准零件库， 所以只需建造出模具 构件即可， 故提高了模具设计的效率， 缩短了模具设 计的周期， 从而满足了产品的更新换代。本文以镁合 金摩托车轮毂为例， 介绍其挤压铸造模具设计过程。
ＡＭ６０Ｂ 镁 合 金 密
度 为 １．８ｇ ／ｃｍ３， 收
缩率为 ０．８％［３， ４］。设
计后铸件的重量为
１．４９ｋｇ， 加 工 后 的
零件重量为
１．２１ｋｇ， 原 铝 合 金
图 １ 镁合金摩托车轮毂零件图
件为 ２．２４ｋｇ， 实际 减重为 ０．７５ｋｇ。其
铸件几何形状见图 １。除在轮缘上加工打气孔及装胎
生的研究和生产应用。
试验分两步进行： 第一步先安装一套简易式 ＣＲＧ 粘
土砂再生设备， 用于铸造二车间粘土旧砂的处理， 再
１ 旧砂再生在时风集团的情况
生砂代替新砂用于面砂的混制， 这一阶段主要完成
在治理废弃旧砂方面， 时风集团投入大量的资 设备工艺性能分析和旧砂再生的生产性试验； 第二
金组成专题攻关小组， 并于 ２００４ 年引进覆膜砂再生 步根据 ＣＲＧ 粘土 砂 再 生 系 统 在 铸 造 二 车 间 运 行 状
４ 挤压铸造模具设计 该铸件的挤压铸造模具构建包括上 模 型 腔 、下
模型腔、斜滑块、浇道系统等， 其具体的设计流程为： 构建铸件的三维造型→模具结构设计→模具型腔、 型芯二维设计→工艺准备→模具型腔、型芯三维造 型→侧滑块的创建→调用模架库→模具型腔、型芯 检测→数控加工指令编程→数控加工的串行工艺 调用标准零件→修改细节， 完成设计。但在实际生产 过程中， 往往采用 Ｐｒｏ ／Ｅ 的并行工程技术， 即采用上 述各工艺路线由不同的设计工程师同时进行设计、 工艺准备， 不但提高了模具的制造精度， 而且大大缩 短了设计周期及数控编程时间。 ４．１ 模具构件的建立
装备技术 ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
基于 Ｐｒ ｏ ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ 平台的 镁合金轮毂挤压铸造模具设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ａｌｌｏｙｓ Ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｄｉｅ ｆｏｒ Ｗｈｅｅｌ Ｈｕｂ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｒ ｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
张占领 １ 张艳琴 １ 阎峰云 ２ （ １．郑州交通学院， 河南省郑州市 ４５００６２； ２．兰州理工大学 有色金属合金省部共建教育部重点实验室， 甘肃省兰州市 ７３００５０）
图 ４ 镁合金挤压铸造模具三维造型图
５ 模具设计要点 （ １） 用 Ｐｒｏ ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ 做挤压铸造模设计， 利用模
具设计模块和创建的模架库及零件库， 能大大提高 模具设计效率。
（ ２） 该模具设计主要是型腔的建构， 也是本模具 所做的主要的工作， 因为需建构复杂的曲面特征。