镁合金汽车轮毂压铸模设计

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1、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：2008级4班姓名：刘盛栋学号：1608080414指导教师：张华日期：2011年12月27日目录引言11.压铸成型基础11.1压铸原理与金属填充理论21.1.1压铸原理21.1.2金属充填理论41.2压铸的特点41.2.1压铸的优点41.2.2压铸的缺点51.3压铸的应用范围及发展前景51.3.1压铸的应用范围51.3.2压铸的应用前景及发展61.4压铸合金61.4.1压铸合金的性能要求61.4.2镁合金71.5镁合金轮毂的应用82.轮毂压铸模设计11

2、2.1镁合金汽车轮毂三维造型112.1.1汽车轮毂设计的一般原则112.1.2汽车轮毂的实体模型112.1.3基于pro/E轮毂实体建模122.2对汽车轮毂进行结构分析和选择分型面132.2.1对汽车轮毂进行结构分析132.2.2选择轮毂模具的分型面142.3模架与成型零件的设计162.3.1模架的设计162.3.2成型零件设计212.4浇注系统及排溢系统设计252.4.1浇注系统设计252.4.2溢流与排气系统设计262.5压铸模的机构设计272.5.1侧抽芯机构的设计272.5.2推出机构的设计302.6模具冷却系统设计31

3、3.压铸机的选择及模具材料333.1压铸机的选用333.1.1确定压铸机的锁模力333.1.2压铸机的校核343.2模具材料及热处理354.主要的零件图和装配图365.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084班刘盛栋指导教师张华摘要：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。利用镁合金材料AZ91D可以降低轮毂的重量，有利于整车

4、的轻量化，可以一定程度上降低能耗，改善整车的加速及制动性能等优点。关键词：镁合金轮毂;压铸模;pro/E;分型面;浇注系统;推出机构引言当前汽车轮毂外形较大，深度深，中间孔径大，结构圆形对称，铸件强度和外观要求都很高，因此，铸件要求无气孔及不允许有疏松及裂纹等缺陷呢，而且产量大，采用传统的侧浇口或缝隙浇口所需压射比压较大，上下轮辐强度不一致，且残留的浇口影响外观。先采用中心进料系统，不仅减小了模具外形，而且铸件再充型、强度及外观等方面均取得了很好的效果。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

5、轮毂结构，提高轮毂的使用安全性。431.压铸成型基础1.1压铸原理与金属填充理论高压和高速是压铸时金属液填充成型过程中的两大特点，也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在。1.1.1压铸原理压铸是将液态货半固态金属浇入压铸机的压室中，金属液在运动中的压射冲头作用下，以极快的速度充填型腔，并在压力的作用下结晶凝固而获得铸件的一种铸造方法[1]。压铸时作用在金属液上的压射比压从几兆帕至几十兆帕不等，有事甚至高达500兆帕。金属液充填型腔时，浇口处的线速度达0.5-70m/s。充填的时间极短，一般为0.01-0.03s。铸造生产过程如图

6、1-1所示。成品质检入库开模取样铸造成型合模模具预热模具设计制造模具试模安装产品工艺设计图1-1压铸过程是由压铸机来实现的，压铸机分热压式室铸机和冷压室压铸机两大类。（1）热压室压铸机工作的基本原理热压室压铸机的压室通常浸没在坩埚的金属液中，如图1-2所示。压铸过程中，金属液在压射冲头上升时通过进口进入压室，压射冲头下压时，金属液沿着通道经喷嘴充填压铸模型腔，待金属液冷却凝固成型后，压射冲头上升，此时开模取出铸件，完成一个压铸循环[4]。43图1-2热压室压铸机压铸过程示意图1—金属液2—坩埚3—压射冲头4—压室5—进口6—通道

7、7—喷嘴8—压铸模（2）冷压室压铸机工作的基本原理冷压室压铸机的压室与保温坩埚是分开的，压铸时由人工用料勺从保温坩埚内勺取金属液浇入压室后在进行压铸。根据压铸模与压室的相对位置不同，冷压室压铸机又可以分为立式、卧式、全立式三种[4]。立式冷压室压铸机的基本原理。压室与压射机构处于垂直位置，浇入压室的金属液被返料冲头托住，以防止金属液流入型腔。当压射冲头下压快要接触金属液面时，返料冲头突然下降让出喷嘴入口，金属液在压射冲头的作用下充填型腔并使压铸件在压力下冷却凝固。压射冲头在完成金属液充填型腔并保压后返回。返料冲头上升切断余料并将

8、其推至压室的上沿，以便去除余料。最后返料冲头返回，动定模分开，取出压铸件，完成一个压铸循环。卧式冷压室压铸机的基本原理。压室与压射机构处于水平位置，压铸过程中，金属液从加料口浇入压室，压射冲头向前运动，推动金属液使之经浇道充填模具型腔。金属液在压力下冷却凝固，然