铝合金轮毂压铸模具设计_毕业设计

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汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计

汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计
图$ 整体式铝合金轮毂低压铸造模具结构图
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连接的部位存在着热节点 # 为 了 增 大 此 处 的 冷 却 强 度 # 选
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冷却环组件
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铸型型腔尺寸的确定确定车轮轮辋机加工余量时在对机加工部位留正常的余量后还应考虑铸造时轮辋的顺序冷却即要求铸件壁厚有一定的渐变度上下部比下上部增厚56788根据此轮辋顺序冷却原则对轮辋余量作相应的增加以保证铸件的顺序冷却铸型壁厚的确定在设计低压铸造金属型模具时针对金属型的特点影响铸件凝固时间及温度场的主要因素为铸型的蓄热能力利用金属型的壁厚度的变化可以有效地控制铸件的凝固过程实现铸件的顺序凝固铸型的中心部位铸件壁较厚为了充分发挥中心浇口的补缩作用有利于铸件的顺序凝固希望此处最后凝固在确定铸型壁厚时选取了较小的壁厚比即铸型壁9
模具设计
机电工程技术 !""# 年第 $% 卷第 & 期
汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计
潘晓涛 ’,贺伯平 !,阳
( () 广东工业大学材料与能源学院, 广东广州
林 (,邓超权 !
#!-!%.)
#’*+%$;!, 中南铝合金轮毂有限公司, 广东南海
摘要: 本文分析了低压整体式铝合金轮毂的低压铸造工艺性 ! 并从铸型分型面 " 铸型型腔尺寸和铸型壁厚的确定 ! 铸型排气
取了更大的壁厚比 # 即 !8 < !;># " 基于上述设计原则 # 可确 定铸型各部分的壁厚尺寸 " $%% 铸型排气系统的设计 由于低压铸造金属 型 型 腔 基 本 是 封 闭 的 # 既 不 像 砂 型 具有透气性 # 也不像一般重 力 浇 注 那 样 通 过 明 冒 口 等 措 施 进行排气 # 因此 # 低压铸造 铸 型 的 排 气 情 况 直 接 影 响 金 属 液充型过程及铸件质量 " 可 通 过 分 型 面 ! 顶 出 杆 等 处 的 间 隙 ! 排气槽和排气塞来实现 排 气 " 本 铸 型 设 计 仔 细 考 虑 了 排 气 通 道 ’ 上 模 芯 组 件 周 边 开 设 ? 型 间 隔 #@#A ! 深 "6+7, 的 排 气 槽 # 在 分 流 锥 与 上 模 芯 组 件 配 合 处 开 设 了 "6% 深 的 排气槽 # 以利于逐渐中心处 的 气 体 的 顺 利 排 出 " 在 安 装 面 上根据螺栓孔数目的多少而 布 置 同 等 数 量 的 推 杆 # 此 推 杆 既作为顶出制品用 # 又作为排气用 # 该 处 推 杆 间 隙 为 "6,7

机械毕业设计(论文)-外罩铝合金铸件压铸模具结构设计【全套图纸】-精品

机械毕业设计(论文)-外罩铝合金铸件压铸模具结构设计【全套图纸】-精品

1 引言1.1.对于铝合金压铸模具的认识压铸工艺是一种高效率的少、无切削金属的成型工艺,从19世纪初期用铅锡合金压铸印刷机的铅字至今已有150多年的历史。

由于压铸工艺在现代工业中用于生产各种金属零件具有独特的技术特点和显著的经济效益,因此长期以来人们围绕压铸工艺、压铸模具及压铸机进行了广泛的研究,取得了可喜的成果。

中国压铸业不断追求技术进步,不断追求高品质生产。

压铸总体水平与国外先进水平相比虽有差距,但从某些经常用来评价压铸技术水平的指标来看,这种差距正在缩小。

压铸是一个高度依赖技术经验的行业[1]。

全套图纸,加153893706中国压铸专业人员不足、整体技术素质偏低。

无国界的市场,使我国压铸企业面临发展壮大的机会,同时也面临着日益激烈的竞争风险。

人才是企业生存和发展的根本,企业要不断地学习运用先进的生产技术,必须培养高素质的技术和管理人才。

只有这样,才能使中国压铸业取得更大进步。

目前,我国的铝合金压铸模具寿命与国外相比相差较大,延长模具寿命对于铝合金压铸行业的发展具有重要的意义[2]。

1.2.国内外压铸工艺的发展压铸工艺是把压铸合金、压铸模和压铸机这三个生产要素有机组合和运用的过程。

现就压铸工艺的发展历史及有代表性的事件做简要的回顾。

1838年格·勃鲁斯首先用压铸法生产铅字。

1839年一种活塞式压铸机获得了第一个压力铸造专利。

1849年英国人斯都奇斯取得热压室压铸机专利。

1885年奥·默根瑟勒在前人的基础上发明了一种铅字压铸机。

1907年瓦格纳首先制成了气动活塞压铸机。

1920年英国开发了冷压室压铸机,使压铸机有可能生产铝合金和镁合金等压铸件。

1927年捷克人约瑟夫·波拉克设计了立式冷压室压铸机。

1952年前苏联制造出了第一台立式冷压室压铸机。

我国在60年代也制造出了此种压铸机。

1958年真空压铸机在美国获得专利。

1966年美国人General Motors公司提出精、速、密压铸法。

铝合金轮毂压铸模具设计

铝合金轮毂压铸模具设计

X X X X 大学本科生毕业论文姓名: XX 学号: XX学院:专业:设计题目:铝合金轮毂压铸模具设计专题:指导教师: XXX 职称: XXX 2012 年 6 月XXXXXX大学毕业设计任务书学院专业年级学生姓名任务下达日期:毕业设计日期:毕业设计题目:毕业设计专题题目:毕业设计主要内容和要求:院长签字:指导教师签字:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:XXXX大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字:年月日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人:年月日摘要轮毂是电动自行车上极为重要的行驶部件和安全部件,应具有良好的综合力学性能,在正常行驶过程中不应发生变形和疲劳失效。

近几年来半固态加工技术因其节能、高效、环保式生产以及成型件的高性能等诸多优点,得到了世界各国的广泛关注。

半固态铸造成形技术不但综合了铸造成形和锻压成形的优点。

而且部分产品的性能会接近甚至于达到锻压产品的性能。

因此,采用半固态挤压成形工艺来加工电动自行车轮毂将会是一个新的发展方向。

模具在半固态挤压成型方法中是至关重要的一部分,因此,它的设计和制造成了成品件质量的关键所在。

本文对电瓶车轮毂进行二维造型比较形象的展示轮毂的外形。

并主要从电动自行车轮毂的发展状况、铝合金的成型与铸造方法、半固态挤压成型工艺及特点,模具总体方案的选择以及模具结构的设计等方面介绍了轮毂半固态挤压模具的设计。

毕业设计(论文)-轮毂模具的设计(全套图纸)

毕业设计(论文)-轮毂模具的设计(全套图纸)

目录目录 (1)绪论 (2)正文 (3)第一章序 (3)1.1 (3)1.2 (3)1.3 (3)1.4 (3)1.5 (3)1.6 (5)1.7 (6)1.8 (6)1.9 (6)1.10 (6)1.11 (7)第二章模具在加工工业中的地位 (7)2.1 (7)2.2 (7)第三章模具的发展趋势 (7)3.1 (8)3.2 (8)3.3 (8)3.4 (8)3.5 (8)第四章铝合金轮毂的制造方式 (8)4.1 (8)4.2 (8)4.3 (9)4.4 (9)第五章铝合金轮毂的制造方法 (9)第六章模具的设计流程 (9)第七章模设计前的准备 (10)第八章模具设计 (11)8.1 (11)8.2 (12)8.3 (12)8.4 (12)8.5 (13)8.6 (13)8.7 (13)8.8 (14)8.9 (15)8.10 (17)第九章客户认证 (18)第十章部品图设计 (18)第十一章模具的热处理 (18)第十二章模具组力 (19)第十三章制品试制 (19)第十四章试制品检查 (19)第十五章交货 (19)第十六章制品可能出现的缺陷及解决方法 (19)16.1 (19)16.2 (19)16.3 (19)16.4 (20)16.5 (20)第十七章模具的安全措施 (20)第十八章采用铝合金制造轮毂的优点 (21)18.1 (21)18.2 (21)18.3 (21)18.4 (21)18.5 (21)18.6 (21)结论 (22)谢辞 (22)参考文献 (23)绪论大学四年的学习一晃而过,为具体的检验这四年来的学习效果,综合检测理论在实际应用中的能力,除了平时的考试、实验测试外,更重要的是理论联系实际,即此次设计的课题为铝合金轮毂低压铸造模具。

本次毕业设计课题来源于生活,应用广泛,但成型难度大,模具结构较为复杂,对模具工作人员是一个很好的考验。

它能加强对塑料模具成型原理的理解,同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。

浅淡铝合金轮毂低压铸造模具及系统设计

浅淡铝合金轮毂低压铸造模具及系统设计

浅淡铝合金轮毂低压铸造模具及系统设计摘要:铸造铝合金轮毂的内部质量及力学性能,与铸造模具的冷却方式有着密切的联系,相同的模具结构,使用不能的冷却方案,得到的结果往往相差很远,然而低压铸造件的质量受到很多因素的影响,如生产环境、工艺参数、模具结构及人工操作等因素,任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷,模具设计尤为重要。

关键词:铸造模具;设计;铝合金轮毂前言:中国大陆地区铝合金轮毂的制造技术是多种多样的,目前主要采用的方式有金属型重力铸造、金属型低压铸造、锻旋三种生产工艺。

由于使用金属型重力铸造方式生产铝合金轮毂,铸造投资少、生产周期短而被普遍采用,在铝合金轮毂的制造过程中,轮毂质量基本上决定于轮毂铸件毛坯的质量,而铸件的内部质量及力学性能,与铸造模具的冷却方式有着密切的联系,铝合金汽车轮毂通常用压铸模具(即常说轮毂模具)生产。

相应轮毂模具的加工,应充分考虑铝合金汽车轮毂的产品特点,进行合理的加工刀路设置,保证模具表面精度及尺寸精度。

同时采用优化的NC程序提高模具的加工质量,缩短现场加工时间,提高设备利用率,减少刀具、机床的磨损。

一、低压铸造模具结构铝合金轮毂低压铸造的模具结构,它主要有上模、下模和4个侧模组成所要求的型腔。

上模和下模分别固定在上模板和下模板上,四个侧模分别连接在侧模油缸上,下模板用螺钉紧固在铸造机台上,上模板经过油缸在导柱上实施开启及闭合,侧模在油缸的作用下沿导向键方向实现开启及闭合。

二、铝合金轮毂设计(一)、轮毂相关的装配轮毂的设计要根据装配的车型风格来设计,相应的轮毂造型供客户选择确定,还要考虑到装车时轮胎与轮毂的装配情况。

设计过程中要准确把握轮毂各个装配之间的关系,否则将会发生装车干涉,或无法装车。

(二)、轮辋的设计轮辋俗称轮圈,是车轮周边安装轮胎的部件。

轮辋规格代号,其名义宽度和名义直径用英寸表示。

轮辋分为正向轮辋和反向轮辋。

轮辋的选用主要根据车轮的形状、轮缘深度、装车情况等参数来确定。

镁铝合金汽车轮毂压铸成型模具毕业设计

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。

压铸模具毕业设计论文

压铸模具毕业设计论文

压铸模具毕业设计论文摘要压力铸造是目前成型有色金属铸件的重要成型工艺方法。

压铸的工艺特点是铸件的强度和硬度较高,形状较为复杂且铸件壁较薄,而且生产率极高。

压铸模具是压力铸造生产的关键,压铸模具的质量决定着压铸件的质量和精度,而模具设计直接影响着压铸模具的质量和寿命。

因此,模具设计是模具技术进步的关键,也是模具发展的重要因素。

根据零件的结构和尺寸设计了完整的模具。

设计内容主要包括:浇注系统设计、成型零件设计、抽芯机构设计、推出机构设计以及模体结构设计。

根据铸件的形状特点、零件尺寸及精度,选定了合适的压铸机,通过准确的计算并查阅设计手册,确定了成型零件以及模体的尺寸及精度,在材料的选取及热处理要求上也作出了详细说明,并在结合理论知识的基础上,借助于计算机辅助软件绘制了各部分零件及装配体的立体图和工程图,以保障模具的加工制造。

根据有关资料,采用扁平侧面浇注系统,降低了浇注时金属液对型芯的冲击,确定了铸造工艺参数:铸件加工余量取0.1,0.75mm,收缩率为0.4,0.7,,脱模斜度为25′,45′。

模具整体尺寸为900×640×835mm,符合所选压铸机安装空间。

抽芯采用斜滑块机构,拼合形式为两瓣式。

推出机构采用4根端面直径26mm的圆截面推杆,推杆兼复位杆作用。

经计算,推杆受力符合要求。

通过电脑模拟显示,模具能够正常工作,开启灵活。

关键词:压力铸造;压铸模具;锌合金铸件;底盘座IAbstractDie-casting molding technology is playing a key role in non-ferrous metal structure forming processes. Die-casting process’s features are the strength and hardness of die castingon high, thin-walled castings with complex shape can be cast, andthe production is efficient. The die-casting die is the key for the process of die casting, its quality decides the quality and accuracy of castings, and the design of the die-casting die affects its quality and operating life directly. Therefore, designing the die-casting die is the key to technological progress; it is also an important factor in the development of mold.Based mainly on parts of the design integrity of the structure and size, it scheme out the required spare parts. Design elements include: design of gating system, forming part design, core-pulling mechanism design, the ejector design and the mold body structure design. According to the shape of features , parts size and accuracy, the author selected the appropriate die casting machine, through the exactly calculate and consult design handbooks, confirm the size and accuracy of the forming part and mold body structure, it also makes particular instruction on the material selection and the requirements of the heat treatment, with theoretical basis, plotting out pictorial drawing and casting drawing of the parts by using computer software to ensure the manufacture of die-casting die.Based on the datum, use flat side gating system which can reduce pouring molten metal on the impact of cores, it ensure the technologicalparameter of the mold: the allowance of the casting was 0.1,0.75mm, shrinkage rate was 0.4,0.7,, draft angle was 25′,45′. The size of the die-casting mold was 900×640×835mm, which satisfy the space of the diecasting machine which is chosen. The core-pulling mechanism of the mold was optional side slider core-pulling mechanism, Introduced organizations selected two push plate. The diameter of the ejector pin with a cylindrical head was 26mm, and was also used as return pin. The stress of the ejector pin was conformance to the requirement by calculate. The simulation by computer shows that the mold works function normally, and it can dexterous and quickly to open.Keywords: die casting; die-casting mold; zinc alloy castings; subbaseII目录摘要 ..................................................................... (I)Abstract ........................................................... . (II)第1章绪论 ..................................................................... .....................................................1 1.1课题意义 ..................................................................... (1)1.1.1 压力铸造的特点 ..................................................................... . (1)1.1.2压铸模具设计的意义 ..................................................................... (2)1.2压铸发展历史、现状及趋势 ..................................................................... .. (2)1.2.1压铸的发展历史 ..................................................................... .. (2)1.2.2我国压铸产业的发展 ..................................................................... (3)1.2.3压铸产业的发展趋势 ..................................................................... ...............4 1.3毕业设计内容 ..................................................................... . (5)第2章压铸模具的整体设计 ...............................................................................................7 2.1 铸件工艺性分析...................................................................... .. (7)2.1.1 铸件立体图及工程图 ..................................................................... .. (7)2.1.2 铸件分型面确定 ..................................................................... . (8)2.1.3 浇注位置的确定 ..................................................................... ......................8 2.2 压铸成型过程及压铸机选用 ..................................................................... . (9)2.2.1 卧式冷室压铸机结构 ..................................................................... .. (9)2.2.2 压铸成型过程 ..................................................................... (10)2.2.3压铸机型号的选用及其主要参数 (11)2.3 浇注系统设计 ..................................................................... . (11)2.3.1 带浇注系统铸件立体图 ..................................................................... .. (11)2.3.2 内浇口设计 ..................................................................... . (12)2.3.3 横浇道设计 ..................................................................... . (12)2.3.4 直浇道设计 ..................................................................... . (14)2.3.5 排溢系统设计 ..................................................................... ........................ 14 2.4 压铸模具的总体结构设计 ..................................................................... (14)第3章成型零件及斜滑块结构设计 ..................................................................... ............ 17 3.1 成型零件设计概述 ..................................................................... ........................... 17 3.2浇注系统成型零件设计 ..................................................................... .................... 17 3.3 铸件成型零件设计 ..................................................................... (19)3.3.1 成型收缩率 ..................................................................... . (19)III3.3.2 脱模斜度 ..................................................................... . (20)3.3.3 压铸件的加工余量 ..................................................................... . (20)3.3.4铸件成型尺寸的计算 ..................................................................... ............. 20 3.4 成型零件装配图...................................................................... .............................. 23 3.5 斜滑块机构设计...................................................................... (24)3.5.1 侧抽芯系统概述 ..................................................................... .. (24)3.5.2 斜滑块机构基本结构 ..................................................................... (25)3.5.3 斜滑块的拼合形式 ..................................................................... . (26)3.5.4 斜滑块的导滑形式 ..................................................................... . (26)3.5.5 斜滑块尺寸设计 ..................................................................... .. (26)3.5.6 斜滑块抽芯机构表面粗糙度和材料选择 (28)3.5.7 弹簧限位销设计 ..................................................................... .. (28)3.5.8 斜滑块抽芯机构立体图和装配图 (28)第4章推出机构和模体设计 ..................................................................... ........................ 30 4.1 推出机构设计 ..................................................................... . (30)4.1.1 推出机构概述 ..................................................................... (30)4.1.2 推杆设计 ..................................................................... . (30)4.1.3 推板导向及限位装置设计...................................................................... . (32)4.1.4 复位机构设计 ..................................................................... (32)4.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度 (34)4.1.6 推出机构装配工程图及立体图 (34)4.2 模体设计 ..................................................................... (36)4.2.1 模体设计概述 ..................................................................... (36)4.2.2 模体尺寸 ..................................................................... . (37)4.2.3模板导向的尺寸 ..................................................................... (37)4.2.4模体构件的表面粗糙度和材料选择 ........................................................... 38 4.3 模具总装图及工作过程模拟 ..................................................................... .. (38)4.3.1 模具总装立体图 ..................................................................... .. (38)4.3.2 模具工作过程模拟图 ..................................................................... (38)第5章结论 ..................................................................... (41)参考文献 ..................................................................... .. (42)致谢 ..................................................................... .. (44)附录 ..................................................................... .. (45)IV沈阳工业大学本科生毕业设计第1章绪论1.1课题意义1.1.1 压力铸造的特点高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点。

毕业设计(论文)-压铸铝合金用模具的热处理工艺设计

毕业设计(论文)-压铸铝合金用模具的热处理工艺设计

攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:压铸铝合金用模具的热处理工艺设计学生姓名:学号:所在院(系):材料工程学院专业:级材料成型及控制工程班级:材料成型及控制工程指导教师:职称:讲师2013年12月28日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要本课设计了压铸铝合金用模具的热处理工艺设计。

主要讨论了压铸模的模具的热处理过程,其工艺路线:锻造→预备热处理(球化退火)→粗加工→去应力处理(650°)→精加工→最终热处理→渗氮。

此模具采用3Cr2W8V中碳高合金钢作为模具材料。

主要是其受热温度很高,同时还能承受很高的应力。

3Cr2W8V点,故可提高钢的热疲劳抗力。

钢中W含量较高,耐回火性高。

W还提高钢的AC1Cr主要提高钢的淬透性,并可提高热疲劳抗力、抗氧化性和耐蚀性。

少量的V 能细化晶粒,提高耐磨性。

关键词:压铸铝合金用模具压铸模3Cr2W8V目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1压铸铝合金用模具的热处理工艺的 (2)2.1.1工作条件 (2)2.1.2失效形式 (2)2.2钢种材料 (3)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (4)3.2.2最终热处理 (4)3.2.3渗氮工艺 (5)4、常见缺陷分析及防止措施 (6)5、结束语 (7)6、热处理工艺卡片 (8)参考文献 (9)1 设计任务1.1设计任务压铸铝合金用模具的热处理工艺设计1.2设计的技术要求压铸模是液态金属制品成型的工具,要求有一定的强韧性、耐热疲劳性和抗蚀性能。

压铸模在工作时于热态金属长时间接触,受热温度高达500~800°甚至千度以上,同时还承受很高的应力,因此高的热稳定性、高温强度和耐热疲劳性能是这类模具用钢的主要性能要求。

而压铸铝合金用模具型腔的工作温度高达600℃左右。

铝合金轮毂低压铸造的模具设计分析论文

铝合金轮毂低压铸造的模具设计分析论文

铝合金轮毂低压铸造的模具设计分析论文铝合金轮毂低压铸造的模具设计分析论文摘要:铝合金轮毂因其强度高、质量轻、价格合理、成型度好和回收率高等优点,在汽车工业得到了广泛的应用。

随着社会经济的发展,人们对汽车节能降耗的需求越来越高,汽车轻量化成为现代汽车发展的必然趋势。

对新型铝合金轮毂制造工艺及特点的探究对汽车工业发展具有重大的现实意义。

关键词:铝合金轮毂;低压铸造;模具设计;铸造工艺;1 铝合金轮毂的优势许多人开车开到一段时间以后,就会对汽车进行改装,尤其轮毂的改装最为常见,将原有的轮毂改造成铝合金轮毂后,不仅使汽车更加美观,而且驾驶的感觉更为舒适。

这是因为相对于其他金属,铝合金运用在轮毂上的优势非常多。

从元素上看铝合金是以铝为基体元素和加入一种或多种合金元素组成的合金。

铝最大的优点就是密度较小,大约只有铁的0.33,铁的熔点比铝的熔点要高很多,铝的熔点只有六百六十摄氏度,由于铝的性质偏软所以不能直接做刚性材料,所以需要加入其他金属弥补它的缺陷,所以铝合金就应运而生了。

铝合金既保留了铝的优点,不易腐蚀,质量轻等,又让其具有以下一些优势:强度高,其性能不亚于优质钢材料,可塑性好,导电性好,有着非常强的再加工特性、另外铝合金还拥有非常好的导电导热性。

这些优势让铝合金逐步成为了汽车,航天等工业不可替代的金属材料。

铝合金轮毂的优势主要包括:1) 重量轻。

铝合金轮毂轻巧,比起同尺寸的钢轮毂,其质量要轻出两千克,这样的质量差异使得铝合金轮毂的惯性和阻力都会有所减小,汽车的驾驶更加方便,减少驾驶员的疲惫之感,还会减少油耗。

2) 精度和强度更高。

铝合金轮毂的精度与强度比钢轮毂要高出许多,这是由于其铸造工艺特点决定,而且抗震性能良好,车轮会因此减少来自路面的冲击,减少驾驶员的疲惫感,即使路况很差,也不会很颠簸。

3) 散热好。

由于铝合金的传热系统优于钢,因此,汽车在行驶的过程中所产生的热量会通过铝合金轮毂以最快的速度传递出去,减少热量对汽车部件和性能的影响与危害[1]。

汽车用铸造铝合金轮毂低压模具的设计

汽车用铸造铝合金轮毂低压模具的设计
应用于生产 。
干 扰 ,使得在 夏季可稳定生 产的工艺参数 ,到冬天则不
再适 用。
()其 他偶然因素 这些因素包括模具 出现夹铝 , 7
使 泄压冷却时 间加 长 ;机 器出现 故障停机检修 ;补喷涂 料 等。这些情 况的发生均会 对模 具温 度产生影 响 ,从面 影 响铸 件的正常生产。
铝合金轮毂的主要生产工艺有两种 :铸造和锻造 。 锻造 轮毂与铸造轮毂相 比 ,其金相组织是破碎 晶粒与锻态组织 ,而 后者是枝 晶状 晶粒与 铸态组织 。相较而言 ,锻造车轮 的模具 比铸造贵得 多 ,也更难开模 ,但 锻造车轮的 力学性 能 要高3 %~5 %,相应价 格也要 高很 多 ;从生产工艺来看 ,采用铸造工艺更容易大量生产 ,且 0 0
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铝合金轮毂铸造工艺
铸造法 成型轮毂是 大多铝合 金轮毂生 产企业所 用的 主要生产方 法。常用 的铸造方法 主要有重 力铸造 、低压 ( )低 压模具 1
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合理 的低压 模具 设计 ,可使 铸造
过程 中的 补缩 通道畅通 ,产生 良好 、快 速的顺序凝 固效 应 ,实现 由远 端依次 向冒 I q方向凝 固,最大程度避免铸 造缺陷的产生 ,提高生产效率和 效益 。 ( )低压铸造机 低压铸造机是一 个不可忽视的 因 2
铸 件所需的时 间阶段 ,这应该 是一个基本 固定的循环过
程 ,包括合模 、升 液 、增压 、保 压 、泄压 、降温 ,开模
取 件 ,这个过 程总的长短 及各分阶段 的时 间分配 ,将在
较 大程度上影 响模 具的温度场 变化 ,从而影 响铸件的稳
定生产。
具 外 ,还要有 凸模冲头 、模具 顶 出杆 ,一般要 在冲头 上

压铸模具设计毕业论文

压铸模具设计毕业论文

中文题目:螺杆套压铸模具设计外文题目:Screw set of die casting mold design毕业设计(论文)共页(其中外文文献及译文页)图纸共张完成日期:答辩日期辽宁工程技术大学本科毕业设计(论文)学生诚信承诺保证书本人郑重承诺:《》毕业设计(论文)的内容真实、可靠,系本人在指导教师的指导下,独立完成。

如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担全部责任。

学生签名:年月日辽宁工程技术大学本科毕业设计(论文)指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺:我已按学校相关规定对同学的毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核,确认由该生独立完成。

如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担指导教师相关责任。

指导教师签名:年月日摘要在压铸生产中,压铸模与压铸工艺,生产操作存在着相互制约,相互影响的密切关系。

所以,金属压铸模的设计,实质上是对压铸生产过程中预计产生的结构和可能出现各种问题的综合反映。

因此,在设计过程中,必须通过分析压铸件的机构特点。

了解压铸工艺参数能够实施的可能程度,掌握在不同情况下的填充条件以及考虑对经济效果的影响等因素,设计出结构合理,运行可靠,满足生产要求的压铸模来。

同时由于金属压铸模结构较为复杂,制造精度要求精度高,当压铸模设计并制造完成后,其修改的余地不大,所以在模具设计时应周密思考,谨慎细致,力争不出现原则性错误,以达到最经济的设计目标。

关键词:压铸模,压铸工艺,模具设计AbstractIn die casting production, die casting die and die casting process, the production operation exists restrict each other, the close relationship between the influence each other。

So, metal die-casting die design, is essentially to die casting process is expected to produce the structure and may appear all sorts of the comprehensive reflection of a problem Therefore, in the design process, must through the analysis of the characteristics of die casting institutions Understand the die casting technology parameters of the implementation of the possible to degree, master in the different conditions in the filling to consider economic conditions and the effects of factors to design the reasonable structure, reliable operation, and meet the production requirements of the die casting dieAnd because the metal die-casting die structure is relatively complex, manufacture accuracy high precision, when die casting die design and manufacture, after the completion of the revision of the room is not big, so in the mold design should be careful thinking, careful meticulous, strive to appear not of principle error, in order to achieve the most economic design goal压铸是近代金属加工工艺中发展较快的一种高效率,少无切削的金属成型精密铸造方法。

铝合金压铸模具设计论文

铝合金压铸模具设计论文

铝合金压铸模具设计论文1结构分析及分型面的确定铝合金连接套压铸件三维图,其形状特点是圆筒形零件,零件上部外形最大直径Φ99mm、长28mm处最大壁厚3mm有11处。

最小壁厚仅1mm共有10处,约12mm宽,28mm长。

这样的压铸件在顶出时极易顶碎,顶出极困难。

零件中部有12个方孔,需要12个侧抽芯。

下部最大壁厚6.25mm,在内孔Φ93mm与Φ80mm孔台阶处有12处小平台上设有顶杆。

E-E剖视图中设在零件中部尺寸25处。

此处上部外形由11段Φ99mm和12段Φ95mm圆弧构成),下部外形由12段Φ93.5mm和12段Φ92.6mm圆弧构成。

12个方孔内40°斜面内孔、槽宽42.5mm和槽宽12.5mm及槽宽8.2mm由动模型芯成形[3-4]。

2模具设计结构及原理2.1模具结构模具结构如图3所示。

此模具是安装在J1116压铸机上,模具厚度320mm、宽度580mm、高度520mm。

动模把模板1通过8个长螺钉2将支撑块3与中板15连接,中板与动模框16通过8个短螺钉37将动模镶件14和动模型芯29连接。

通过导向轴4将调整垫5、导向套6、复位杆8、顶杆9、顶杆压板10、推管11、顶杆固定板12连接并导向。

螺钉13连接顶杆压板10和顶杆固定板12。

动模框16上分别安装12对限位块21、斜滑块22、侧型芯23。

侧型芯与定模上的斜导柱18配合。

定模框25、斜导柱18、定模镶件27、浇口套28、直导柱33和定模把模板30由螺钉24连接固定。

模具分型面在动模镶件14和定模镶件27之间合模接触平面上。

2.2工作原理图3为模具合模状态,压铸机锤头压射、铝液充满型腔、凝固冷却、开模。

开模瞬间由于斜导柱18和斜滑块22孔上面有间隙,所以定模先脱模,然后斜导柱带动斜滑块及侧型芯23脱模。

在侧型芯完全脱模后,动模在开模的过程中2个顶出轴7对顶杆压板10有作用力同时传递给顶杆9和推管11将零件顶出,然后检查清理铸件、模腔、喷涂料、合模。

7A04铝合金轮毂挤压成形与模具毕业设计

7A04铝合金轮毂挤压成形与模具毕业设计
7A04 铝合金轮毂挤压成形工艺与模具设计
摘要
某车辆轮毂原采用钢铁材料铸造而成,难以有效减重,同时铸造过程存在不可避免的缺陷,直接影响了整车性能。本文针对轮毂加工与使用中存在的问题,开展了铝合金轮毂的加工与应用研究。
依据轮毂的机械强度和服役要求,选择确定了7A04铝合金作为轮毂的制造材料,并讨论确定了7A04铝合金挤压成形工艺参数及热处理规范。轮毂属典型的宽阶梯凸缘厚壁筒形零件,根据轮毂零件的形状特点,结合7A04铝合金的成形特性,设计了铝合金轮毂挤压件图,制定了铝合金轮毂反挤压——扩口——镦挤成形工艺。
图4-3 两层组合凹模设计原则示意图…………………………………………………17
Key words:Aluminum alloy, 7A04, Wheel hub, Isothermal extrusions
摘要
Abstract
1.1选题的背景和意义2
插图清单
图2-17A04铝合金塑形图………………………………………………………………………11
图2-2铝合金变形温度对流动应力的影响……………………………………………11
实验试制结果表明,制定的铝合金轮毂成形工艺及选择的工艺参数是合理的,设计的模具结构是可行的,成功试制出合符要求的铝合金轮毂,为宽阶梯凸缘厚壁筒形零件的成形提供了重要的指导。性能测试结果表明,7A04铝合金轮毂的抗拉强度达到610~615MPa、屈服强度达到550~560MPa,超过了原钢铁轮毂的力学性能指标,且轮毂的重量由31Kg减为11.3Kg(减重 63.5%),达到了预期目标,实际中应用取得了良好的效果。
The process parameter of aluminum alloy wheel hub and wheel hub mold design were reasonable as been show in result of the experiment. We made the wheel hub

铝合金压铸模具设计论文

铝合金压铸模具设计论文

铝合金压铸模具设计论文铝合金压铸是目前工业界中应用广泛的一种铸造方法,其在汽车、航空航天、电子等诸多领域都有着重要的应用。

铝合金压铸模具设计则是铝合金压铸过程中一个不可或缺的环节,对于产品的质量、生产效率以及成本控制都有着至关重要的影响。

本文旨在探讨铝合金压铸模具设计的相关知识。

一、铝合金压铸模具设计的流程铝合金压铸模具的设计流程通常包括以下几个步骤:1.产品设计阶段在产品设计阶段,需要考虑铝合金产品的外形、尺寸、重量、材料等因素,并确定产品的加工精度、表面质量和使用要求,为后续模具设计提供基础和限制条件。

2.模具结构设计模具结构设计是铝合金压铸模具设计的重要环节,主要包括模具类型、结构形式、工作方式、各部件的尺寸和形状等方面。

一般情况下,铝合金压铸模具结构应具有良好的刚度和稳定性,合理的材料利用率,以及方便维修和调整等特点。

3.模具零部件设计模具零部件设计是铝合金压铸模具设计的细节部分。

它涉及到各种紧固件、导向构件、卡块、注流口等部件的设计和选型。

在设计这些零部件时,需要考虑它们的材料选择、可靠性、加工精度、耐磨性以及易于更换等因素。

4.模具加工模具加工是将设计好的模具结构和零部件加工成一整个模具的过程。

它包括各种加工工艺和设备的选择和操作,如钳工、磨床、铣床、数控加工中心等。

加工质量的好坏将直接影响到模具的性能和使用寿命。

二、铝合金压铸模具设计的注意点在进行铝合金压铸模具设计时,要注意以下几点:1.设计合理的铸件缩孔铝合金压铸过程中,铸件总会产生一定的缩孔和气孔,这将影响铸件的力学性能和表面质量。

因此,在模具设计中,需要合理地设计铸件的缩孔位置和大小,以便减少铸件缩孔和气孔的产生。

2.合理设置注流系统和冷却系统注流系统和冷却系统是铸造中非常重要的两个方面。

注流系统应能够保证铝合金液体的顺利进入铸型腔内,并恰当地分流、润滑、冷却。

冷却系统则是为了保证铸件的制品周期和产品合格率而设置,以便加快铝合金的凝固速度,提高产品的表面质量和尺寸精度。

铝合金轮毂压铸模具设计

铝合金轮毂压铸模具设计

铝合金轮毂压铸模具设计1. 引言铝合金轮毂是汽车上常见的零部件之一,它起到了支撑车轮、保持车辆平衡等重要作用。

而铝合金轮毂的制造过程中,压铸模具的设计起着至关重要的作用。

本文将介绍铝合金轮毂压铸模具的设计过程及要点。

2. 压铸工艺在设计铝合金轮毂压铸模具之前,我们先了解一下压铸工艺的基本原理。

压铸是一种通过在金属合金熔体中施加高压力下,将熔融金属注入模具腔室中,并在冷却凝固后脱模而得到成型零件的方法。

主要包括以下几个步骤:1.准备工作:包括原材料准备、模具预热、涂抹模具表面防粘剂等。

2.注射:将熔融金属注入模具中,填充整个腔室。

3.压实:在金属熔池注入后,通过高压将其压实,确保填充均匀。

4.冷却固化:通过冷却水或其他冷却介质,使金属迅速冷却凝固。

5.脱模:将压铸件从模具中取出,并进行后续加工。

3. 铝合金轮毂压铸模具的设计要点在设计铝合金轮毂压铸模具时,需要考虑以下几个关键要点:3.1 模具材料选择常用的模具材料包括工具钢、合金钢、硬质合金等。

在选择模具材料时,需要考虑到铝合金液态腐蚀性强的特点,以及模具需要承受高压力和高温的环境。

因此,通常选择耐磨性好、耐腐蚀性强的材料。

3.2 模具结构设计模具的结构设计必须考虑到成型零件的形状和尺寸。

在设计铝合金轮毂压铸模具时,需要注意以下几点:•模具应该具有良好的填充性能,确保熔融金属在注射过程中能够充分填满模具腔室,并保持均匀分布。

•模具应该考虑到压实过程中可能产生的应力和变形情况,避免模具破裂或变形。

•模具应该具有良好的冷却系统,通过冷却水或其他冷却介质,使熔融金属迅速冷却凝固,减少缩孔和气孔等缺陷的产生。

3.3 模具表面处理铝合金轮毂表面的光洁度要求较高,因此压铸模具的表面处理至关重要。

常见的表面处理方法包括抛光、电镀、喷涂等,通过这些方法可以得到光洁度较高、质量较好的铝合金轮毂。

4. 总结铝合金轮毂压铸模具的设计是铝合金轮毂制造过程中的重要一环。

本文介绍了铝合金轮毂压铸模具设计的基本原理和要点,包括模具材料选择、模具结构设计和模具表面处理等。

铝合金轮毂制造毕业设计

铝合金轮毂制造毕业设计

目录1铝合金车轮概述 (2)1.1车轮的工作状态1.2车轮材料1.3铝合金车轮的特点1.4铝合金轮毂的生产和发展趋势2 铝合金熔炼 (4)2.1概述2.2熔炼用的原材料2.3 A356合金熔炼工艺3铝合金车轮成型工艺 (9)3.1铸造法3.2锻造法3.3半固态模锻工艺4铸造铝合金热处理 (14)4.1铸造铝合金热处理的目的和种类4.2 铸造铝合金热处理的特点和原理5总结 (16)6参考文献 (16)铝合金轮毂制造摘要:时下铝合金是实现汽车轻量化的重要措施之一,本文介绍了车轮用材料铝合金的熔炼技术,成型工艺以及接下来的热处理工艺关键词:铝合金轮毂熔炼成型工艺1铝合金车轮概述1.1车轮的工作状态无论是汽车还是摩托车,作为整车行驶部分的主要承载件——车轮,是左右整车性能最重要的安全部件。

它不仅要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷,更需要经受车辆行驶中自各个方向因启动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不同等各种动态载荷所产生的不规则应力之考验。

不仅如此,作为旋转体的车轮,它的轴向跳动和径向跳动精度,又直接影响到整车行驶中的平稳性、抓地性、制动性等行驶性能。

说“车轮的优劣是制衡整车质量和档次的主要象征之一”,绝非言过其实。

1.2车轮材料至今,车轮用的材料有钢材和轻合金两大类。

前者是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐的坯料,再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。

这类轮毂由于很适宜大批量生产,经济性好,作为传统性轧制车轮在汽车、摩托车市场中占领着很大的市场本文主要阐述的是近年来新兴起的轻合金车轮。

镁和铝是最适宜制造车轮的理想轻合金材料,它有着传统钢车轮所无法比拟的许多有点,更能适应整车高速化、节能化、现代化高档次发展的需要。

尤其是镁合金有着极高的比强度、疲劳强度和比弹性模量。

是极为理想的车轮制造材料。

使用镁合金制造的车轮具有极佳的减震性能。

但是由于镁合金极易氧化的特点。

及其生产成本的原因,使得镁合金没有像铝合金那么广泛用于市场。

毕业设计任务书-铝合金端盖压铸工艺及模具设计

毕业设计任务书-铝合金端盖压铸工艺及模具设计
(2)掌握有关压铸模具设计的程序、方法和技术规范,正确使用各种标准和手册等工具书。
(3)模具设计方案应论证充分,做到结构合理、技术先进、工艺性好、经济耐用,工艺计算应正确无误,设计图样应尽量符合国家和行业相关技术标准,并基本达到工程应用目标。
(4)论文内容应不少于12000字(包括不少于300字的中英文摘要),并符合一般科技论文格式要求。论文叙述应条理清楚,论据充分,用语及符号应符合技术规范,尽量避免错别字和不通顺的语句。
通过毕业设计工作通过毕业设计工作通过毕业设计工作培养和训练学生正确运用所学专业培养和训练学生正确运用所学专业培养和训练学生正确运用所学专业理论知识解决实际工程问题理论知识解决实际工程问题理论知识解决实际工程问题掌握压铸模具设计的基本方法和步骤掌握压铸模具设计的基本方法和步骤掌握压铸模具设计的基本方法和步骤熟熟练练练autocadautocadautocad等软件的应用等软件的应用等软件的应用初步具备一般压铸件的工艺分析初步具备一般压铸件的工艺分析初步具备一般压铸件的工艺分析工艺计算工艺计算工艺计算及压铸模具总体和主要零部件结构设计的能力和撰写论文的能力
(2)2.27~3.25:加工整理技术资料,对零件图进行压铸工艺分析,合理选择压铸机和模具设计方案,完成各项理论计算工作。
(3)3.26~4.22:利用AutoCAD软件绘制零件图,完成模具装配图设计和成型部分的零件图设计,并完成撰写论文前的相关工作。
(4)4.23~13:完成毕业论文初稿,进行毕业设计中期检查。
(5)5.14~5.20:修改论文并装订。
(6)5.21以后:论文答辩。
教研室意见:
负责人签名:
注:本任务书一式三份,由指导教师填写,经教研室审批后一份下达给学生,一份交指导教师,一份留系里存档。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

本科生毕业论文设计题目:铝合金轮毂压铸模具设计XXXX大学毕业设计任务书学院专业年级学生姓名任务下达日期:毕业设计日期:毕业设计题目:毕业设计专题题目:毕业设计主要内容和要求:院长签字:指导教师签字:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:XXXX大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字:年月日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人:年月日摘要轮毂是电动自行车上极为重要的行驶部件和安全部件,应具有良好的综合力学性能,在正常行驶过程中不应发生变形和疲劳失效。

近几年来半固态加工技术因其节能、高效、环保式生产以及成型件的高性能等诸多优点,得到了世界各国的广泛关注。

半固态铸造成形技术不但综合了铸造成形和锻压成形的优点。

而且部分产品的性能会接近甚至于达到锻压产品的性能。

因此,采用半固态挤压成形工艺来加工电动自行车轮毂将会是一个新的发展方向。

模具在半固态挤压成型方法中是至关重要的一部分,因此,它的设计和制造成了成品件质量的关键所在。

本文对电瓶车轮毂进行二维造型比较形象的展示轮毂的外形。

并主要从电动自行车轮毂的发展状况、铝合金的成型与铸造方法、半固态挤压成型工艺及特点,模具总体方案的选择以及模具结构的设计等方面介绍了轮毂半固态挤压模具的设计。

该款轮毂的材料采用了铝合金材料(ZL101A),分析了轮毂零件的特点。

另外,主要从铸件收缩率、铸型分型面、冒口的设置以及推出机构等几个方面介绍了模具设计的要点。

关键词:轮毂 ;半固态挤压 ;模具设计ABSTRACT 目录一般部分1 绪论 (1)1.1压力铸造 (2)1.1.1典型的压铸填充理论 (2)1.1.2压力铸造的特点 (2)1.1.3压铸生产过程简介 (2)1.2压铸业发展历史、现状及趋势 (3)1.2.1压铸的发展历史 (2)1.2.2我国压铸业的发展 (2)1.2.3压铸产业的发展趋势 (2)1.3本课题的研究内容及意义 (4)1.3.1研究内容 (6)1.3.2开展本课题的意义 (7)模具设计专题部分3压铸件设计 (10)3.1压铸件基本结构设计 (10)3.1.1壁厚和肋 (10)3.1.2铸造和圆角 (11)3.1.3起模斜度 (11)3.2压铸件结构设计的工艺性 (11)3.3压铸件技术要求 (11)3.3.1尺寸精度 (11)3.3.2表面质量 (12)3.3.3机械加工余量 (13)4压铸机的选用及相关计算与校核 (11)4.1确定压铸机的锁模力 (13)4.1.1计算主胀型力 (10)4.1.2计算锁模力 (10)4.1.3开模行程的核算 (10)5半固态挤压模具设计概述 (11)5.1半固态挤压模具基本结构 (13)5.2分型面的设计 (15)5.3浇注系统的设计 (18)5.3.1浇注系统的结构与分类 (18)5.3.2内浇口的设计 (19)5.3.3直浇道的设计 (19)5.3.4横浇道的设计 (19)5.4排溢系统的设计 (19)5.4.1溢流槽的设计 (20)5.4.2排气槽的设计 (20)5.5模架的设计 (18)5.5.1模架的设计原则 (18)5.6 模具加热系统设计 (19)5.7成形零件的设计 (19)5.7.1半固态挤压件的收缩率 (20)5.7.2成形部分尺寸的计算 (20)5.8推出机构设计 (18)结论与展望 (37)参考文献 (38)翻译部分英文原文 (40)中文译文 (49)致谢 (59)一般部分1 绪论1.1压力铸造压铸是压力铸造的简称,是一种将处于熔融状态或半熔融状态的金属注入压铸机的压室,在高压力的作用下,以极高的速度充填在压铸模具的型腔内,并在高压下冷却凝固成型而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。

用该方式成型的铸件,常常成为压铸件。

目前压铸所采用的金属主要是各种合金,其中铝合金占比例最高(30%~60%),锌合金次之(在国外,锌合金铸件绝大部分为压铸件)。

镁合金是近几年国际上比较关注的合金材料,铜合金仅占压铸件总量的1%~2%。

1.1.1典型的压铸填充理论压铸过程中金属液的填充形态与铸件致密度、气孔率、力学性能和表面粗糙度等质量因素密切相关,在极短的填充瞬间其受到压铸件结构、填充速度、比压、温度、内浇口与压铸件端面厚度之比、合金液的黏度及表面张力、浇注系统的形状等的制约。

长期以来人们对此进行广泛的研究,提出了一些论点,但这些论点都是在特定的实验条件下得到的,有一定的局限性,要求人们在应用中具体情况具体分析,使填充理论进一步完善和深化。

目前局域代表性的金属充填理论有三种:喷射充填理论、全壁厚充填理论和三阶段充填理论。

①喷射填充理论该理论是1932年由佛罗梅尔(L.Frommer)在矩形截面型腔一端开设浇口,研究锌合金压铸填充过程中得到的。

他认为液体金属的填充过程遵循流体力学定律,并且有摩擦和涡流现象;液体金属填充矩形型腔时的运动特性和内浇道截面积与型腔截面积之比有关。

佛罗梅尔认为:当液流在速度、压力不变时,保持内浇口截面的形状喷射至对面型壁,成为喷射阶段;由于对面型壁的阻碍,部分金属呈涡流状返回,部分金属向所有其他方向喷射并沿型腔壁由四面向内浇口方向折回,成为涡流阶段。

涡流中容易卷入空气及涂料燃烧产生的气体,使压铸件凝固后形成0.1~1mm的孔洞,降低了压铸件的致密度。

②全壁厚填充理论该理论是1937年由勃兰特(W.G.Brandt)用0.5~2mm厚的内浇口(且与压铸件厚度之比为0.1~0.6)研究铝合金压铸填充过程中得到的。

勃兰特认为,金属液经内浇口进入型腔后,即扩展至型壁后沿整个型壁截面向前填充,直到充满为止。

③三阶段填充理论该理论是1944--1952年由巴顿(H.KBarton)提出来的。

巴顿认为,填充过程是包含力学、热力学和流体力学因素的复合问题,大致可分为三个阶段。

第一阶段:受内浇口截面限制的金属射入型腔后,首先冲击对面型壁,沿型腔表面向各方向扩展,并形成压铸件表面的薄壳层,在型腔转角处产生涡流。

第二阶段:后续金属液沉积在薄壳层内的空间里,直至填满,凝固曾逐渐向内延伸,液相逐渐减少。

第三阶段:金属液完全充满型腔后,与浇注系统和压室构成一个封闭的水力学系统,在压力作用下,补充熔融金属,压实压铸件。

以上是早期的三种典型的填充理论。

由于压铸过程中,压铸件的填充是在极短的时间内完成的,并且过程是不连续的,变化迅速,压铸件是不透明的,因而不可能直接观察到压铸件内填充过程。

此外,填充过程还与压射工艺参数、压铸件和内浇道的形状及两者截面积之比、压铸合金的性能等因素有关。

因此,对填充理论一直存在着不同的看法。

1.1.2压力铸造的特点高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点,也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在。

压铸中常用的压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内,有时甚至高达500MPa。

其充填速度一般在0.5~70m/s范围内,它的充填时间很短,一般为0.01~0.2s,最短的仅为千分之几秒。

因此,利用这种方法生产的产品有着其独特的优点。

可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。

其压铸出的最小壁厚:锌合金为0.3mm;铝合金为0.5mm。

铸出孔最小直径为0.7mm。

铸出螺纹最小螺距0.75mm。

对于形状复杂,难以或不能用切削加工制造的零件,即使产量小,通常也采用压铸生产,尤其当采用其他铸造方法或其他金属成型工艺难以制造时,采用压铸生产最为适宜。

铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。

铸件的尺寸精度为IT12~IT11面粗糙度一般为3.2~0.8μm,最低可达0.4μm。

因此,个别压铸件可以不经过机械加工或仅是个别部位加工即可使用[1黄]。

压铸的主要优点是:(1)铸件的强度和表面硬度较高。

由于压铸模的激冷作用,又在压力下结晶,因此,压铸件表面层晶粒极细,组织致密,所以表面层的硬度和强度都比较高。

压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高25%~30%,但收缩率较低。

(2)生产率较高。

压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5 s~3 min ,这种方法适于大批量生产。

虽然压铸生产的优势十分突出,但是,它也有一些明显的缺点:(1)压铸件表层常存在气孔。

这是由于液态合金的充型速度极快,型腔中的气体很难完全排除,常以气孔形式存留在铸件中。

因此,一般压铸件不能进行热处理,也不宜在高温条件下工作。

这是由于加热温度高时,气孔内的气体膨胀,导致压铸件表面鼓包,影响质量与外观。

同样,也不希望进行机械加工,以免铸件表面显露气孔。

(2)压铸的合金类别和牌号有所限制。

目前只适用于锌、铝、镁、铜等合金的压铸。

而对于钢铁材料,由于其熔点高,压铸模具使用寿命短,故钢铁材料的压铸很难适用于实际生产。

至于某一种合金类别,由于压铸时的激冷产生剧烈收缩,因此也仅限于几种牌号的压铸。

(3)压铸的生产准备费用较高。

由于压铸机成本高,压铸模加工周期长、成本高,因此压铸工艺只适用于大批量生产[2]1.1.3压铸生产过程简介图1 压铸工艺过程流程图1.2压铸业发展历史、现状及趋势1.2.1压铸的发展历史压铸始于19世纪,其最初被用于压铸铅字。

早在1822年,威廉姆·乔奇(Willam Church)博士曾制造一台日产1.2~2万铅字的铸造机,已显示出这种工艺方法的生产潜力。

1849年斯图吉斯(J. J. Sturgiss)设计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机,并在美国获得了专利权。

1885年默根瑟(Mersen-thaler)研究了以前的专利,发明了印字压铸机,开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字,到19世纪60年代用于锌合金压铸零件生产。

压铸广泛应用于工业生产还只是上世纪初,用于现金出纳机、留声机和自行车的产品生产。

1904年英国的法兰克林(H. H. Franklin)公司开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承,开创了压铸零件在汽车工业中应用的先例。

1905年多勒(H. H. Doehler)研制成功用于工业生产的压铸机、压铸锌、锡、铜合金铸件。

随后瓦格纳(Wagner)设计了鹅颈式气压压铸机,用于生产铝合金铸件。

这种压铸机是利用压缩空气推送铝合金经过一个鹅颈式通道压入模具内,但由于密封、鹅颈通道的粘咬等问题,这种机器没有得到推广应用。

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