铝合金汽车轮毂压铸模具设计-论文.pdf

《铝合金汽车轮毂压铸模具设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工业技术I■ChinascienceandTechnologyReview铝合金汽车轮毂压铸模具设计王广业张华忠刘加利(日照职业技术学院机电工程学院山东日照276826)[摘要]本文分析了铝合金汽车轮毂压铸件的工艺性，并从分型面、铸型型腔尺寸和铸型壁厚的确定，浇注排溢系统、冷却系统和压铸模的结构等几方面进行了设计，通过对产品检验，组织致密、成分均匀，晶粒细小，无疏松、缩孔等缺陷，车轮材料性能和型式试验指标完全符合产品的技术要求。[关键词]铝合金轮毂低压铸造模具设计中图分类号：TG241文献标识码：A文章编号：1009—914X(2014)41—0060—030．引育系统(又称铸型)、铸型

2、排气系统、浇注系统、冷却系统和顶出系统五大组成部与钢轮毂相比，铝合金轮毂具有吸收振动和反弹力量的金属特性，且真圆分。度高，偏摆跳动小，平衡好，行车舒适性高，铝合金轮毂重量轻，减少了车轮的转(1)铸型分型面的确定动惯性，使汽车的加速性提高了，并相对减少了制动的能量需要，从而减少了油铸型采用水平分型，分上模、侧模和下模三部分，如图4所示。侧模与下模分耗；铝合金轮毂的散温系数是普通钢轮毂的2-3倍，即便在长时间行车中连续型面选择在离车轮下端面上偏尺寸R处，以保证加工时定位准确，并省却除飞刹车的情况下。也能使车轮系统保持适当的温度。使刹车鼓及轮胎不易老化，增边工序。侧模为2块均等结构，可与机器的

3、水平液压抽芯机构连接，上、下模材料加寿命，降低爆胎的机会，提高了行车安全性，一般钢轮毂因生产所限，形式单采用热作模具钢，如H13，侧模选用QT400或35CrMo模具钢。调呆板，缺乏变化，铝合金轮毂外观设计精美，造型多样化，从而提高了汽车的(2)铸型型腔尺寸的确定价值与美感t轮胎加宽提高了抓地力和刹车性能，有效的提高了驾驶的操控性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，还应考虑与驾驶乐趣；根据发动机负荷与功率曲线图，当负荷增大至某—数值后，其功率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)反呈下降趋势，此边际表示每增加l单位负荷，发动机将更吃力

4、({寺别耗油)，铝合部增厚O．5～Imm，以保证铸件的顺序凝固。金轮毂减轻了发动机负荷，自然减少了故障，延长了发动机寿命。(3)铸型壁厚的确定基于上述优点，铝合金轮毂在摩托车、汽车行业得到了广泛的应用。在金属型铸造过程中，可以利用金属型壁厚的变化来控制铸件的顺序凝1．铝舍金轮毂结构工艺性分析固，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，在确定轮毂的铸造工艺有低压(差压)事每造法，重力铸造法、压力铸造法、挤压铸铸型壁厚时，选取了较小的壁厚比，即铸型壁厚与铸件壁厚之比较小，造法(液态模锻)等。压力铸造法由于充型速度高(0．5～lOOm／s)，压铸件中不／=1．5～1．8，而

5、在铸型四周轮缘部位，铸件壁较薄，此处铸件应最先凝可避免混有气泡、夹杂物，不能进行固溶淬火热处理。液态模锻制造方法其充型固，选取了较大的壁厚比，即／=：4～4．8，铸型的其他部位平滑过渡，在速度界于压铸和低压铸造之间，生产效率高，结晶压力高(>40MPa)，组织致轮辋与轮幅相连接的部位存在着热节点，为了增大此处的过冷度，选取了更大密，铸造力学性能提高，但充型不够平稳和难于满足顺序凝固，铸件成品率不高，模具和设备投资大。重力铸造法工序简单、成熟，生产效率高。投资小，铸件的壁厚比即／5，基于上述设计原则，可确定铸型各部分的壁厚尺寸。经固溶处理后，具有良好的机械性能，但铸件切削加工余量大，浇冒口

6、系统复(4)铸型排气系统的设计杂，回炉料多，浇注时易产生疏松、裂纹等缺陷，人为因索影响大，每件铸件的工艺极不稳定，低压(差压)毒奇造法是底注式填充，充型比较平稳，充型速度和凝固期间的压力可以根据铸件和铸型的特点加以调整，并用程序控制，减少了人为主观因素，工艺稳定(即同批车轮的性能基本相同)[1】t浇口同时起冒口作用，材料利用率高，一般可达90％，液体在压力作用下凝固，铸件组织致密，机械性能好，具有高的延伸率，所以针对车轮则更易通过型式试验的验证，铸件夹杂、气孔、针孔、疏松等缺陷少，合格率高，同时由于铸件成型性好、成型轮廓清晰、表面光洁度高，有利于大型薄壁铸件的成形，因此得到广泛地应用。铝

7、合金铸造性能好，密度小，比强度高，耐腐蚀性、耐磨性、导热性、导电性和切削性能良好，本轮毂选用ZL101A，材料收缩率为0．55％～0．65％。HCAK16×6．5铝合金轮毅压铸件结构图和三维设计图分别如图1和图2所示，最大外径405．6ram，高度为165mm，中心轮毂部位壁厚10-30mm，其余部位均为8．5～9．5mm，重6．3l【g，轮辐与轮辋连接处存在着热节，应设置冒121。2．模具结构及其特点图2HCAK16×6．5铝合金