摘 要

采用擠壓鑄造代替壓力鑄造生產(chǎn)汽車輪轂，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).并在對輪轂進(jìn)行研究和結(jié)構(gòu)再設(shè)計結(jié)果的基礎(chǔ)上，運用AnyCasting鑄造過程仿真軟件對輪轂擠壓鑄造充型和凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬，對結(jié)果進(jìn)行分析，并在模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上設(shè)計了鎂合金輪轂?zāi)＞?。模具包括澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)的設(shè)計、分型面的設(shè)計、模架與成型零件的設(shè)計和推出機構(gòu)的設(shè)計。首先通過UG建立汽車輪轂的三維模型，然后根據(jù)輪轂的結(jié)構(gòu)特點和外形尺寸確定澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)分型面、推出機構(gòu)等。
本文的研究為鎂合金在汽車輪轂上的生產(chǎn)應(yīng)用提供了理論和技術(shù)上的支持，同時達(dá)到提高汽車的安全性和舒適性，提高材料利用率、縮短產(chǎn)品開發(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



















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擠壓鑄造工藝簡介 7
2.1.1擠壓鑄造（液態(tài)模鍛）工藝過程 7
2.1.2擠壓鑄造機理 7
2.2擠壓鑄造的工藝特點及適用范圍 8
2.2.1擠壓鑄造與壓力鑄造工藝特點比較 8
2.2.2擠壓鑄造與模鍛工藝特點比較 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保壓時間 12
2.3.7加壓開始時間 13
2.3.8潤滑劑的選擇 14
3 鎂合金擠壓鑄造工藝虛擬現(xiàn)實 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軟件簡介 19
3.2 基于AnyCasting軟件的數(shù)值模擬過程 20
3.2.1三維實體建模 20
3.2.2前處理過程 23
3.2.3模擬運算過程 25
3.2.4后處理過程 26
3.3模擬結(jié)果分析 26
3.3.1充型過程分析 26
3.3.2凝固過程分析 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 30
4.1液壓機的選擇 30
4.1.1計算壓機所需的鎖模力 30
4.1.2液壓機選擇 30
4.2澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計 31
4.2.1澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 30
4.2.2排氣槽和溢流槽的設(shè)計 33
4.3分型面的設(shè)計 34
4.4模架與成型零件的設(shè)計 35
4.4.1模架的基本形式及組成 35
4.4.2模架設(shè)計的要點 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成型零件尺寸的計算 37
4.5結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計 41
4.5.1動、定模、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計 41
4.5.2模板的設(shè)計 42
4.6推出機構(gòu)的設(shè)計 48
4.6.1推出機構(gòu)的組成 48

4.6.2推桿推出機構(gòu)的設(shè)計要點 48
4.6.3推出機構(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