摘 要

采用擠壓鑄造代替壓力鑄造生產(chǎn)汽車(chē)輪轂，不僅克服了壓鑄件內(nèi)部容易形成氣孔和氧化夾雜的缺陷，而且提高了成品率及材料利用率。本文介紹了鎂合金輪轂擠壓鑄造原理，分析了擠壓鑄造的工藝參數(shù)及選擇依據(jù).并在對(duì)輪轂進(jìn)行研究和結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用AnyCasting鑄造過(guò)程仿真軟件對(duì)輪轂擠壓鑄造充型和凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并在模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了鎂合金輪轂?zāi)＞?。模具包括澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分型面的設(shè)計(jì)、模架與成型零件的設(shè)計(jì)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。首先通過(guò)UG建立汽車(chē)輪轂的三維模型，然后根據(jù)輪轂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和外形尺寸確定澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)分型面、推出機(jī)構(gòu)等。
本文的研究為鎂合金在汽車(chē)輪轂上的生產(chǎn)應(yīng)用提供了理論和技術(shù)上的支持，同時(shí)達(dá)到提高汽車(chē)的安全性和舒適性，提高材料利用率、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和降低成本的目的。


關(guān)鍵詞：鎂合金，輪轂，擠壓鑄造，數(shù)值模擬，模具設(shè)計(jì)



















ABSTRACT

With squeeze casting instead of pressure die casting to produce magnesium alloy wheel could not only eliminate processing defects， such as entrapped air， inclusion in die casting， but also increase productivity and the utilization rate of poured melt. This study introduced the squeeze casting principle of the magnesium alloy wheel for autos， the process parameters and selection basis of squeeze casting parameters were also analyzed. Based on the geometric model of framework of wheels， this paper designs a squeeze casting process， makes numerical simulation of the mold filling and solidification process with AnyCasting software and， then， analyzes possible mold frame structure， improves the gating， venting and overflow systems， and finally gets the mould designed and optimized.
The design of die included the design of gating， venting and overflow systems， the design of partition line， the design of die carrier and inserts， and the design of casting push-out mechanism. Then， the three-dimensional model of auto wheel was built up by UG software. To design the gating， exhausting and overflow system， the partition plane， the pullback mechanism and so on based on the structural features and external dimension of wheels.
The research on this paper provides theoretical and technical support to the production and application of magnesium alloy in the automobile wheels， with which we can achieve the goal of improving the safety and comfort of autos， reducing inventory and costs at the same time.


Keywords：Magnesium Alloy， Wheels， Squeeze Casting Process， Numerical
Simulation， Die Design









目 錄

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1緒論 1
1.1引言 1
1.2 鎂合金輪轂擠壓鑄造背景、意義 1
1.2.1 背景 1
1.2.2意義 2
1.3 擠壓鑄造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展 2
1.4本課題研究的主要內(nèi)容 6
2 擠壓鑄造技術(shù) 7
2.1擠壓鑄造工藝簡(jiǎn)介 7
2.1.1擠壓鑄造（液態(tài)模鍛）工藝過(guò)程 7
2.1.2擠壓鑄造機(jī)理 7
2.2擠壓鑄造的工藝特點(diǎn)及適用范圍 8
2.2.1擠壓鑄造與壓力鑄造工藝特點(diǎn)比較 8
2.2.2擠壓鑄造與模鍛工藝特點(diǎn)比較 8
2.2.3擠壓鑄造工藝的適用范圍 9
2.3 擠壓鑄造工藝參數(shù) 9
2.3.1 金屬熔體澆注溫度 10
2.3.2擠壓比壓 10
2.3.3金屬型溫度 11
2.3.4加壓速度 11
2.3.5 充型速度 12
2.3.6保壓時(shí)間 12
2.3.7加壓開(kāi)始時(shí)間 13
2.3.8潤(rùn)滑劑的選擇 14
3 鎂合金擠壓鑄造工藝虛擬現(xiàn)實(shí) 16
3.1 擠壓鑄造工藝CAE 16
3.1.1 擠壓鑄造工藝CAE 16
3.1.2 擠壓鑄造CAE的原理 16

3.1.3 CAE軟件的結(jié)構(gòu)及其系統(tǒng)組成 17
3.1.4 AnyCasting軟件簡(jiǎn)介 19
3.2 基于AnyCasting軟件的數(shù)值模擬過(guò)程 20
3.2.1三維實(shí)體建模 20
3.2.2前處理過(guò)程 23
3.2.3模擬運(yùn)算過(guò)程 25
3.2.4后處理過(guò)程 26
3.3模擬結(jié)果分析 26
3.3.1充型過(guò)程分析 26
3.3.2凝固過(guò)程分析 27
3.3.3模擬結(jié)果總結(jié) 29
4 鎂合金輪轂擠壓鑄造模具的設(shè)計(jì) 30
4.1液壓機(jī)的選擇 30
4.1.1計(jì)算壓機(jī)所需的鎖模力 30
4.1.2液壓機(jī)選擇 30
4.2澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31
4.2.1澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30
4.2.2排氣槽和溢流槽的設(shè)計(jì) 33
4.3分型面的設(shè)計(jì) 34
4.4模架與成型零件的設(shè)計(jì) 35
4.4.1模架的基本形式及組成 35
4.4.2模架設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 35
4.4.3成型零件的結(jié)構(gòu) 36
4.4.4型芯的固定形式 37
4.4.5成型零件尺寸的計(jì)算 37
4.5結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) 41
4.5.1動(dòng)、定模、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 41
4.5.2模板的設(shè)計(jì) 42
4.6推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 48
4.6.1推出機(jī)構(gòu)的組成 48

4.6.2推桿推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 48
4.6.3推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與導(dǎo)向 49
4.7模具結(jié)構(gòu)零件的公差與配合 50
4.8模具的裝配 52
4.8.1模具裝配圖 52
4.8.2模具的三維裝配 53
5 結(jié)論 54
致 謝 55
參考文獻(xiàn) 56