（终稿）汽车轮毂的结构与模具设计（全套完整有CAD）

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《（终稿）汽车轮毂的结构与模具设计（全套完整有CAD）》修改意见稿

1、“.....镁合金的抗拉强度屈服点比钢低很多，与铝合金较接近，只略低于铝合金。.低压铸造的性能特点主机机械结构合型机构为四立柱导向，采用快速合型慢速到位的合型方式，提高工作效率并减少对模具的冲击。静模板与机架采用刚性连接。上模板下部装有四根顶出杆，开型到位时，可将铸件从模具中顶出合型缸座上部设置由气缸驱动的安全限位装置，在动模板行程范围内可防止动模板下滑四个静模抽芯机构安装在静模板上，由四只油缸驱动，实现模具四侧垂直分型机架采用焊接件式框架结构，直接与静模板刚性连接自动安全防护门与光电保护装置设置在设备操作面，防止人体在设备运行时进入，确保操作者安全工作取件机械手具有轴轴及旋转三个运动自由度，保证取件时铸件不受损伤，并可正确判断铸件是否落下液压系统液压泵阀均采用进口产品，保证系统的可靠性液压泵采用变量柱塞泵，保证系统恒压，流量自动调节，节约能源各油缸运行速度均可单独手动调节所有油缸的密封件均采用进口耐高温密封件模具冷却系统机器可设置多路气冷水冷冷却回路......”。

2、“.....保温炉采用熔池式保温炉。辐射加热，控制。额定温度范围，控温精度保温炉固定在传动小车上，通过举升机构完成炉体的升降，由液压马达驱动完成小车的前后平稳移动电气控制系统电气控制系统采用上下位机的监控方式。采用进口作为下位控制机，完成低压铸造机的主机顺序动作液面加压及模具冷却等控制。采用进口人机界面或工控计算机作为上位机，完成低压铸造机的参数设置与修改，压力数据与曲线及机器工作状态与故障报警等信息的监控显示。上下位机的监控方式保证即使在上位机出现故障时，下位控制系统仍然能够根据预设的工艺参数自动运行，从而进步提高了系统稳定性。控制装置具有短路过载等保护措施，并具备完善的动作互锁功能，可有效保证机器安全可靠的运行。控制柜装备有机柜空调，保证控制系统能在恶劣条件下正常工作，提高系统可靠性。液面加压装置装置采用气动进口比例阀高精度压力传感器实现保温炉内压力的检测和实时闭环反馈控制,调节方式。具有多级线性加压自动跟踪设定加压曲线保温炉泄漏补偿液面补偿等功能。压力控制精度高，重复再现性好，确保低压浇注工艺的稳定致性，有效提高铸件成品率。......”。

3、“.....其次是采用工艺简便的重力铸造，约占。另外也有少数采用挤压成型方法和锻造成型方法等。与低压铸造和重力铸造相比，挤压铸造有着不可比拟的特点优势使用材料方面工艺简便性经济性高效性力学有大量的气体,降低了轮毂的疲劳抗力,且因内含气体在热处理过程中会发生膨胀而使得铸件“起泡”,故无法用热处理来改善和提高轮毂的性能。同时,由于压铸缺乏长程补缩能力,轮毂轮辐般不宜深加工只限,且轮毂的气密性也较差。针对上述问题,近年来开发了些无气孔压铸新工艺,具有代表性的就是充氧压铸法和真空压铸法。图.和图.均为采用压铸方法生产的轮毂。图.压铸铝合金轮毂图.压铸镁合金轮毂充氧压铸法是在充型前将氧气或其他反应性气体充入型腔以置换型腔内的空气,当金属熔体充填时,部分反应性气体通过排气槽排出,未排出的反应性气体与喷散的金属熔体发生反应,形成弥散在铸件内部的反应物颗粒,达到在消除气孔隐患的同时进步强化材料的目的。用充氧压铸法生产的铸件,内部含气量只有普通压铸法的,可进行固溶热处理和焊接。与传统压铸法相比......”。

4、“.....生产的汽车轮毂的气孔率较原来减少,并可热处理强化。国外现已将该方法广泛用于铝轮毂的生产中。日本轻金属株式会社于年开始用此方法大批量生产轿车铝合金轮毂,较采用其他铸造方法生产的同类产品质量减少了,机加工切削量由原来的减少到.,轮毂价格降低了。美国铸锻公司于年开始用充氧压铸法生产汽车铝合金轮毂,代替了原来的低压铸造法,并使铝轮毂的质量减轻了。由于有较高的力学性能和较轻的质量,用充氧压铸法生产的铝轮毂用于紧急救援车和高速车辆是十分理想的。真空压力铸造方法在普通压力铸造的基础上,利用辅助真空设备将压铸型腔预抽真空,然后将金属熔体压铸成形。该方法可以消除铸件内部气孔,提高压铸件的力学性能和表面品质,并且铸件可以进行热处理强化,获得较好的力学性能。其缺点是机械密封结构复杂,制造及安装困难,使用成本较高,而且难以控制。真空压铸镁合金件与普通压力铸件相比,铸件强度可提高以上，韧度提高,伸长率由提高到。挤压铸造由于挤压铸造充型过程较为平稳,并且金属熔体在高压作用下以较高速度凝固,获得的铸件内部组织致密晶粒细小外表光洁,可进行或等多种热处理......”。

5、“.....。在铝合金轮毂生产中,挤压铸造设备投资略低于低压铸造,但由于采用高压,模具制造费用较高且使用寿命较短。表.挤压铸造与低压铸造铝合金轮毂的力学性能比较铸造方法挤压铸造.低压铸造.目前,日本已经有相当部分的汽车铝轮毂采用挤压铸造工艺生产。如丰田汽车公司拥有的全自动挤压铸造设备已超过台,从浇注金属熔体到取出铸件的整个过程都由计算机来控制完成,自动化程度非常高,每台设备不到就可以生产出件铝轮毂。现在挤压铸造在世界上是汽车轮毂的重要生产工艺之。国内的挤压铸造摩托车铝合金轮毂首先由五二研究所在世纪年代初研制成功,并迅速在我国轮毂企业推广应用,但由于生产成本偏高及质量不稳定,在剧烈的价格竞争面前,采用挤压铸造工艺生产铝轮毂的企业正在逐渐其主要结构如图.所示图.汽车轮毂结构外形图.轮毂零件的设计由于汽车轮毂外形表面的不规则，所以在进行铸造时应充分考虑设计过程中轮毂主要外形尺寸确定的合理性以及般原则。主要外形尺寸的确定铸件的最小壁厚，其平均壁厚为。铸造内外圆角．汽车轮毂的受阻收缩率.铸造斜度拔模斜度а设计原则起模方便，在起模方向上留有结构斜度......”。

6、“.....减少和消除应力，防止缩孔和裂纹缺陷的产生。零件的转角处要留有铸造圆角，以防止裂纹，缩孔。要有合理的铸件壁厚，其最薄的部分应保证液体金属充满。汽车轮毂轮廓三维实体生成三维实体建模是利用其强大三维造型功能中的零件模块实体特性，遵循由线面实体的方式进行的，汽车轮毂的外形三维实体的生成，其关键在于外形尺寸在中的实现。通过绘制直线，圆弧，自由曲线等基本因素，并做拉伸旋转镜像等距剪切等操作最终生成所需的曲线外形，如图.所示。设计中出现的偏差或数据不精确造成曲线，曲面不光滑或曲面结合不好的现象可以通过特征编辑定义命令对其进行外形尺寸的修改。图.轮毂实体建模汽车轮毂风孔的生成风孔的三个侧面均为不规则曲面，其中个侧面为汽车轮毂的内壁圆周面，另外的两个曲面的尺寸确定是要考虑风孔的分布及拔模斜度因素的影响。在钢圈的两端和中间适当位置各建立平面，根据风孔的尺寸和拔模斜度定出三条曲线，使用插入基准曲线边界混合工具生成风孔的外形轮廓曲面，并与汽车轮毂的内壁圆周面组合，然后用实体化命令移除曲组内侧的材料，得到风孔的外形结构,如图.所示，轮毂内侧图如图.所示。图......”。

7、“.....轮毂内侧图.轮毂实体.本章小结本章主要介绍了轮毂零件的基本知识结构设计和轮毂零件的三维建模，引出了轮毂模具的方案。根据国家标准汽车轮辋规格系列规定的尺寸设计轮毂的基本尺寸，根据轮毂的尺寸利用进行三维实体建模。第章轮毂成形工艺介绍轮毂是汽车上极为重要的安全性能结构件。早期轮毂均为钢板冲压加工成型,后随制造技术的进步及汽车摩托车轻量化的要求逐渐发展为铸造铝合金轮毂。目前的市场上铸造铝合金轮毂占据着主导地位。随着汽车轻量化和节能环保要求的逐步提高,现已有铸造和锻压成形的镁合金轮毂面世。.轮毂成形的工艺特点在轮毂的铸造生产过程中,主要生产工序包括铸造成形热处理机加工和检验涂装等几个步骤。其中,浇注系统铸型温度充型速度和冷却速度均为关键控制要素。要得到质量优良的轮毂铸件,必须严格控制其工艺过程中的上述各参数。由于轮毂的铸造工艺主要采用中心浇注方式进行,因此以下点在轮毂的生产工艺过程中较为关键轮毂的轮辐是主要受力区域,属于重要部位,该部位必须达到轮毂性能使用要求。发展的首选材料。但镁合金在生产和应用中还存在着诸多缺点，如由于镁元素活泼......”。

8、“.....生产难度很大镁合金的生产技术还不成熟和完善，特别是镁合金成形技术有待进步发展镁合金的耐蚀性较差，高温强度蠕变性能较低等诸多问题，严重阻碍了镁合金产品的生产。铸造模具市场异常活跃，铸造产业的高速增长带来了铸造模具制造工业的片兴旺。根据中国模具工业协会经营管理委员会编制的全国模具专业厂基本情况统计，铸造模具约占各类模具总产值，每年增长速度高达。模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车摩托车轻工电子航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，世纪机械制造工业的零件，其粗加工的和精加工的都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。模具设计是保证轿车轮毂质量的关键，由于模具型面复杂，几何构造图素和曲面造型独特，传统的模具设计及制造方法很难满足要求。而采用对汽车铝轮模型实体设计以及模具设计将解决这设计难题......”。

9、“.....挤压铸造也称为液态模锻,是种集铸造和锻造特点于体的新工艺,该工艺是将定量的熔融金属液直接注入敞口的金属模腔,随后合模，通过冲头以定的压力作用于液体金属上,使之充填成形和结晶凝固,并在结晶过程中产生定量的塑性变形，从而获得毛坯或零件的种金属加工方法。挤压铸造充型平稳,没有湍流和不包卷气体,金属直接在压力下结晶凝固,所以铸件不会产生气孔缩孔和缩松等铸造缺陷,且组织致密晶粒细化,机械性能比低压铸造件高。产品既有接近锻件的优良机械性能,又有精铸件次精密成形的高效率高精度,且投资大大低于低压铸造法。挤压铸造特别适合于生产汽车工业中的安全性零件,汽车轮毂是种要求较高的保安件,金属型重力铸造低压铸造压力铸造工艺生产的产品虽能满足使用要求,但整体质量比挤压铸造铝轮毂相差个档次。日本已有相当部分的汽车轮毂采用挤压铸造工艺生产,丰田汽车公司拥有十几台全自动挤压铸造设备,每台设备不到即可生产件轮毂,从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制,自动化程度非常高。国内也在广东建造了个现代化的挤压铸造汽车轮毂厂,已生产多种规格和型号的汽车铝轮毂......”。