摩托车后轮轮毂模具设计说明
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车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告研究背景车辆轮毂是车辆的重要组成部分之一,对车辆的性能和安全性具有重要影响。
因此,对车辆轮毂的结构与模具设计进行研究具有重要的理论和实用价值。
研究目的本研究的目的是探索车辆轮毂的结构和模具设计,以提高轮毂的质量和性能。
通过对轮毂的结构和模具设计进行分析和优化,可以提高车辆的操控性、经济性和安全性。
研究内容本研究将包括以下内容:1. 车辆轮毂的结构分析:分析轮毂的组成部分以及各部分之间的关系,探讨在不同工况下的受力情况。
2. 车辆轮毂的模具设计:通过对现有模具设计的优化和改进,提高模具的生产效率和轮毂的加工质量。
3. 轮毂材料选择与应用:研究不同材料对轮毂性能的影响,选择适合的材料以提高轮毂的强度和耐久性。
研究方法本研究将采用以下方法:1. 文献综述:通过查阅相关文献,了解轮毂结构和模具设计的研究现状和发展趋势。
2. 数值仿真:利用计算机辅助工程软件进行轮毂结构和模具设计的数值仿真分析,评估设计方案的性能。
3. 实验验证:通过制作样品轮毂和模具进行实验,验证数值仿真结果的准确性和可行性。
研究意义本研究的成果将有以下意义:1. 提高轮毂的性能和质量,增加车辆的操控性和行驶安全性。
2. 优化模具设计,提高生产效率,降低生产成本。
3. 为轮毂制造商和车辆制造商提供有关轮毂结构和模具设计的参考和指导。
预期结果本研究预期将得到以下结果:1. 对车辆轮毂结构的分析,包括轮毂各组成部分的受力情况。
2. 优化的轮毂模具设计方案,提高生产效率和产品质量。
3. 轮毂材料选择的建议,以提高轮毂的性能和耐久性。
研究计划本研究将按照以下计划进行:1. 第一阶段:文献综述和理论研究,了解车辆轮毂结构和模具设计的相关知识。
2. 第二阶段:数值仿真分析,评估不同设计方案的性能。
3. 第三阶段:制作样品轮毂和模具进行实验验证。
4. 第四阶段:数据分析和结果总结,撰写研究报告。
参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上是关于《车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告》的简要内容,后续将进一步深入研究与分析。
轮胎模具制造工艺流程一、设计阶段轮胎模具的设计阶段是制造过程的起点,主要包括产品分析、结构设计、工艺规划等环节。
设计阶段要综合考虑产品的使用要求、制造工艺、材料选择等因素,确保设计的合理性和可实施性。
二、材料准备根据设计要求,准备所需的原材料,如钢材、铝材等。
对于特殊的轮胎模具,可能还需要选用其他特种材料。
同时,确保材料的质量、性能和规格符合设计要求,并对材料进行必要的检验和处理。
三、粗加工粗加工阶段主要是对原材料进行初步加工,包括切割、铣削、刨削等工艺。
粗加工的目的是将原材料加工成符合设计要求的毛坯,同时去除大部分多余的材料。
四、热处理对于某些特殊材料或特定工艺需求,需要进行热处理。
热处理的目的是改变材料的内部结构,提高其物理性能,如硬度、强度等。
热处理的过程需要根据材料的性质和工艺要求进行严格控制。
五、精加工精加工阶段是在粗加工的基础上,对毛坯进行进一步的加工,使其达到设计图纸要求的尺寸和形状。
精加工包括磨削、车削、钻孔等工艺,要确保轮胎模具的尺寸精度和表面光洁度达到标准。
六、表面处理表面处理是对加工完成的轮胎模具进行表面处理,以提高其耐腐蚀性、美观性和使用寿命。
表面处理的方法包括喷涂、电镀、氧化等,根据不同的需求选择合适的处理方法。
七、检验阶段检验阶段是对制造完成的轮胎模具进行质量检查,确保其符合设计要求和性能标准。
检验内容包括尺寸精度、表面质量、热处理效果等,检验合格后方可进入下一环节。
八、包装运输最后,对合格的轮胎模具进行包装,以保护其在运输过程中不受损伤。
包装应选用适当的材料和方式,确保轮胎模具在运输过程中保持完好。
同时,要合理规划运输方式,确保产品安全快捷地送达目的地。
轮毂模具制作工艺
轮毂模具制作工艺是一种需要较高精度和较高质量的模具制作工艺。
它的特点主要在于:一是要求制作质量高,质量可靠;二是模具加工工艺复杂,要求加工精度高,回转中心线与轮毂径向和轴向的偏差小于0.02mm;三是模具的装配精度也要求高,切口、榫口、拉锥等装配尺寸的偏差要求小于0.05mm;四是模具表面易耗散尽量低,模具材料要好,表面要平滑,以防止模具腐蚀。
轮毂模具制作工艺一般分为几个步骤:第一步是模具设计。
需要根据使用要求,考虑到可重复模具、把模具加工精度高、价格合理性等因素生成设计方案。
其次,根据模具设计绘制图纸,这一步要求非常严格,并最大限度地满足客户的要求。
第三步是模具加工,通常会采用数控机床进行模具加工,保证加工精度,一般也会选择普通机床。
在模具加工前,需要经过组装、测量、修整等工序,确保模具的精度、光洁度符合要求。
最后是模具检验,要对模具外型尺寸、细部尺寸及其加工精度等进行检验,使其符合图纸要求。
如果模具经过人工或者机械修整后,重新进行检测,确保满足图纸质量要求。
轮毂模具制作工艺的重要性在于,它通过将工程精度、质量可靠性以及价格合理性相结合,可以满足客户对模具的要求。
做好模具制作工艺,不仅能确保模具的质量,而且还可以提高模具内部精度,以确保最终产品的质量。
编号:QB/DL2-003-2011江苏沁杨汽摩部件有限公司摩托车轮轮辋标准编号:版本号:修改次数:受控状态:实施日期:分发号:批准日期审核日期编制日期一、目的1、标准化产品设计,提高产品设计质量。
2、为技术部设计人员提供标准依据。
二、范围1、适用于技术部设计人员自主开发设计的产品。
2、适用于昂大整体式铝合金压铸造摩托车轮的设计。
轮辋部分标准化设计1. 圆柱型轮辋名义尺寸及代号的标准化设计1-1.圆柱型胎圈座轮辋轮廓尺寸(WM型轮辋)轮辋名义宽度代号A0.15.0+-B minC G±0.5 H0.15.0+-P min R1min R2R3max R4min R5min1.10 28.0 5.0 50 7.07.0 3.0 1.55.51.5 5.0 7.01.20 30.5 5.5 5.5 9.0 6.01.35 34.0 6.56.0 10.07.53.5 2.0 6.51.40 36.0 8.0 10.01.50 38.07.5 6.5 10.58.04.02.07.02.05.5 11.51.60 40.5 7.5 12.0 4.5 8.0 6.0 13.0 1.85 47.08.510.5 14.0 9.05.012.5 7.015.02.15 55.07.5 18.52.50 63.5 9.53.0 19.0 2.75 70.010.5 12.0 11.0 3.03.00 76.01-2. 圆柱型轮辋标定直径(WM 型轮辋)轮辋名义直径代号 轮辋标定直径D 0.25.0+- 14 357.1 15 382.5 16 405.6 17 433.3 18 458.7 19 484.1 20 509.5 21 534.9 22 558.8 23584.22. 5°斜底式轮辋名义尺寸及代号的标准化设计轮辋义宽度代号 AB minCEGH minR 1minR 2R 3maxR 4±0.5R 5minR 6±0.5R 7±0.5尺寸公差 尺寸公差尺寸公差1.85MT 47.0 0.15.0+-10.510.55.00+ 14.0±0.511.5 3.0 12.5 2.53.03.0 3.0 2.52.15MT 55.0 13.0.20+ 2.50MT 63.5 5.10.1+-.15.0+-12.05.52.75MT 70.0 14.03.00MT 76.0 15.013.03.50MT89.0轮辋名义宽度代号R5min RminMT1.853.0 20.0MT2.15MT2.5030.0MT2.75MT3.0040.0MT3.50注:1.名义宽度代号为MT2.50和大于MT2.50的轮辋槽底轮廓可选R=全半径的圆弧(上图显示)2.名义宽度代号大于MT3.50的可选此轮辋槽底轮2-2. 5°斜底式胎圈座轮辋标定直径(MT 型轮辋)轮辋名义直径代号 轮辋标定直径D 5.15.0+- 凸峰周长πD H 0.20.1+- 4 100.8 314.5 5 126.2 394.3 6 151.6 474.1 7 177.0 553.9 8 202.4 633.7 9 227.8 713.5 10 253.2 793.3 12 304.0 952.9 13 M/C 332.2 1041.5 14 M/C 357.6 1121.3 15 M/C 383.0 1201.2 16 M/C 406.0 1273.4 17 M/C 433.8 1360.7 18 M/C 459.2 1440.5 19 M/C 484.6 1520.3 20 M/C 510.0 1600.1 21 M/C 535.4 1679.9 23 M/C584.71837.8注:轮辋名义直径代号为16 M/C 的标定直径周长公差为±mm.3.无内胎摩托车轮气门嘴孔结构3-1. 直孔气门嘴孔结构3-2.台阶孔气门嘴孔结构3-3. 台阶孔侧气门嘴孔结构(适用于名义宽度代号为MT3.00和大于MT3.00的轮辋)。
摩托车后轮轮毂模具设计摩托车后轮轮毂是摩托车的一个重要部件,它连接了后轮和车架,不仅承受着整个车身的重量,同时还承担着让后轮转动的任务。
因此,设计摩托车后轮轮毂时,需要严格按照机械工程原理进行设计,并采用适当的材料和工艺,确保摩托车的行驶安全和可靠性。
首先,要进行后轮轮毂的结构设计。
根据设备的主要功能和使用条件,设计师应该选用合适的结构类型。
目前,摩托车后轮轮毂的结构可以分为铸造型、锻造型、板材型和复合材料型。
每种结构类型都有其独特的优点和适用范围。
例如,铸造型的后轮轮毂制造成本相对较低,而且能够成型各种复杂形状,但铸造的后轮轮毂因为固有的缺陷,无法保证其材质的均匀性和强度。
相对而言,锻造型的后轮轮毂制造成本较高,但铁锤锻打后的轮毂均匀性较好,可以满足摩托车高速行驶的要求。
其次,要进行材料的选择。
摩托车后轮轮毂需要使用高强度耐疲劳的金属材料,如铝合金、钛合金等。
在选择具体材料时,需要考虑特定应用条件下摩托车后轮轮毂所面临的负荷、强度、刚度等要求。
合理的材料选择可以保证摩托车后轮轮毂的性能、安全性和寿命。
然后,进行模具设计。
摩托车后轮轮毂的模具制作需要根据结构设计确定壹壹件模、压铸模、清洗模和包装模等不同类型的模具。
在模具设计中,需要考虑到模具的准确性、刚度、耐磨性和热量扩散性等参数。
模具制作的质量将直接影响到摩托车后轮轮毂的成型质量,因此在模具设计和制作中要特别注意,以保证后轮轮毂的质量和性能。
最后,进行成型工艺设计。
在完成设计和模具制作工作后,需要确定适合具体后轮轮毂结构的成型工艺。
比如,对于锻造型后轮轮毂,需要进行热处理,以提高其配合性和强度。
而对于铸造型后轮轮毂,则需要进行组分调整和真空气溶胶处理,从而提高铸造后轮轮毂的组织结构和力学性能。
成型工艺的选择和优化将决定着摩托车后轮轮毂的最终性能和寿命。
综上所述,摩托车后轮轮毂模具设计是设计一整个轮毂系统中的一个重要部分。
它关系到摩托车的行驶安全和可靠性。
湖北农机化2019年第6期58开发研究
摩托车后轮零件的数控机床加工方法
孟华
(商丘工学院机械工程学院,河南商丘476000
)
:摩托车后轮轴孔与轴承、轴承与轴承端盖、后轮
与车身的连接块之间的装配关系,对尺寸精度、及零件间
的公差配合要求非常高。
本文将应用CNC 数控加工技
术,
对摩托车后轮零件的加工进行分析。
:摩托车后轮零件;数控机床加工;轴承
1零件分析
通过对摩托车后轮各组成部分的观察,针对于模型后
轮结构的设计需要明确以下2点:(1)后轮配合处,要保证
轴孔的表面粗糙度及轴孔与轴承间的配合尺寸及公差要求,
同时也要保证轴孔与轴之间的配合尺寸要求;(2)后轮整体
表面要光滑,以便后期涂漆及阳极处理。
零件图1如下:
零件图1
2零件技术要求
(1)后轮整体尺寸<50㎜;(2)表面粗糙度Ra ≤
1.6。
(数控模具设计)摩托车后轮轮毂模具设计目录1 绪论1.1 摩托车车轮发展概况 (1)1.2 铝合金轮毂成形方法的选择与对比 (2)1.3 铝合金轮毂铸造方法的选择和对比 (3)1.4 国内外低压铸造发展概况 (4)2 低压铸造基本知识2.1 低压铸造原理 (5)2.2 低压铸造工艺流程 (6)2.3 低压铸造的特点 (7)2.4 低压铸造工艺规范 (8)3 模具总体方案设计3.1 铝合金轮毂低压铸造模具一般方案…………………………………………103.2 模具总体方案设计与对比 (12)3.2.1 零件轮辋的主要形式 (12)3.2.2 轮毂零件的分析 (13)3.2.3 铸件毛坯的工艺分析 (15)3.2.4 模具总体方案1 (16)3.2.5 模具总体方案2及与方案1的比较 (17)3.3 模具的动作方式 (18)3.3.1 模具的分模动作方式 (19)3.3.2 模具的合模复位动作方式 (20)4 模具设计4.1 铸件的材料及其性能 (22)4.2 机械加工余量的确定 (22)4.3 铸件收缩率的确定 (22)4.4 起模斜度的确定 (23)4.5 分型面的确定 (23)4.6 模架的设计 (24)4.7 冒口的设计 (25)4.7.1 冒口设计的基本原则 (25)4.7.2 冒口设置的原因 (25)4.7.3 冒口的设置与原理分析 (26)4.8 推出机构的设计 (27)4.8.1 推出机构的组成及特点 (27)4.8.2 推出距离的计算 (28)4.8.3 推杆截面积的计算 (29)4.9 尺寸公差的确定 (31)4.10 涂料的使用 (31)5 边模的工艺路线5.1 定位基准的选择 (33)5.1.1精基准的选择原则 (33)5.1.2粗基准的选择原则 (33)5.1.3精基准和粗基准的确定 (33)5.2 边模表面加工工序的确定 (34)5.2.1加工工序顺序的原则 (34)5.2.2加工阶段的划分 (34)5.2.3边模的工艺路线 (35)5.2.4边模的工艺规程 (35)6总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 (40)1绪论1.1摩托车车轮发展概况随着工业的飞速发展,摩托车工业也快速的壮大起来,摩托车成为了人们出行所使用的主要交通工具之一。
摩托车后轮轮毂模具设计引言摩托车是一种广泛应用于交通工具和娱乐活动的机动车辆。
摩托车的后轮轮毂是连接车轮与车架的重要组成部分,其设计和制造质量直接影响着摩托车的性能和安全性。
本文将详细介绍摩托车后轮轮毂模具的设计流程及注意事项。
设计流程摩托车后轮轮毂模具的设计流程可以分为以下几个主要步骤:1. 确定设计需求在进行摩托车后轮轮毂模具设计之前,首先需要了解产品的设计需求。
这包括摩托车类型(道路、越野等)、使用环境(气候、道路条件等)、载重要求、刹车系统要求等。
通过明确设计需求,可以确保设计出符合要求的模具。
2. 绘制产品图纸在模具设计之前,需要绘制产品的详细图纸,包括轮毂的内部结构、轮辐的连接方式、轮胎安装接口等。
图纸可以提供给模具设计师作为设计依据,并确保设计出的模具与产品相匹配。
3. 模具结构设计根据产品图纸和设计需求,进行摩托车后轮轮毂模具的结构设计。
模具结构设计包括模具的整体形状、分模方式、模具材料选择等。
设计师可以采用 CAD 软件进行三维建模,并进行结构强度和刚度计算,以确保设计的模具能够承受实际使用时的力和压力。
4. 模具细节设计在模具结构设计确定之后,需要进行模具的细节设计。
这包括模具的抽模方式、模具的腔口和冷却系统设计、模具的加工工艺等。
细节设计的目的是确保模具能够顺利进行加工和使用,并最大程度地提高模具的生产效率和产品质量。
5. 模具制造和调试一旦模具设计完成,接下来就是模具的制造和调试。
模具制造包括零件加工、组装、热处理等工艺,要求制造过程中严格按照设计图纸和工艺要求进行。
制造完成后,需要进行模具的调试,包括安装和解决模具使用过程中可能出现的问题,以确保模具能够满足产品的需求。
设计注意事项在进行摩托车后轮轮毂模具设计时,需要注意以下几个关键点:1. 材料选择模具的材料选择直接影响模具的性能和使用寿命。
应根据模具的使用环境和要求,选择合适的材料。
一般情况下,模具的主要部件应选用高强度、高耐磨的合金钢。
轮毂模具制作工艺
轮毂模具制作工艺是一项精密的加工工艺,下面具体介绍其制作步骤:
1. 设计制图:首先,根据轮毂的形状和尺寸,绘制出轮毂模具的设计图,并制作出相应的程序程序。
2. 选材:根据模具设计图纸选材,一般选用优质钢材或工艺铝合金材料,确保模具表面光洁,不易磨损。
3. 加工预制件:对选定的材料进行车、铣、钻和线切割等机械加工操作,预制出模具所需的各类基础构件。
4. 磨削表面:对模具表面进行打磨和光洁处理,确保模具表面光滑,达到机械加工和模具成型的要求。
5. 零件装配:将各类预制件进行装配组合,确保各个部件间的精度和配合度。
6. 模具热处理:对装配完成的模具进行热处理,提高模具的硬度和耐磨性。
7. 精加工:进行精密钻孔、铣削、螺绸等操作,把模具的内外表面精加工到符合设计要求的几何尺寸。
8. 模具试模:在模具加工完成后,进行空载试模和实际生产试模,以检查模具的使用性能和生产效益。
以上就是轮毂模具制作的基本工艺流程。
轮毂模具制作工艺
轮毂模具是用于制作汽车、摩托车等车辆轮毂的模具,它的制作工艺主要包括以下步骤:
1.设计轮毂模型:根据客户需求和车辆型号,设计轮毂的3D模型,确定轮毂的尺寸、形状和细节等。
2.制作轮毂模型:将轮毂模型的CAD数据导入到CNC数控加工设备中,利用铣床、数控车床等设备进行加工,逐步制作出轮毂模型。
3.制作轮毂模具:根据轮毂模型,制作轮毂模具的各个零件,包括模具底座、模具芯、模具壳体等。
4.组装轮毂模具:将各个零部件进行组装,进行调试和测试,确保轮毂模具的精度和稳定性。
5.进行轮毂生产:将轮毂模具安装在冲压机、注塑机等生产设备上,经过成型、冷却、修整等工序,完成轮毂的生产。
以上就是轮毂模具制作的基本工艺流程,需要注意的是,每个步骤都需要严格按照工艺要求进行操作,以确保模具和轮毂的质量和精度。
同时,制作过程中要注意安全,保护好设备和工人。
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目录1 绪论1.1 摩托车车轮发展概况 (1)1.2 铝合金轮毂成形方法的选择与对比 (2)1.3 铝合金轮毂铸造方法的选择和对比 (3)1.4 国外低压铸造发展概况 (4)2 低压铸造基本知识2.1 低压铸造原理 (5)2.2 低压铸造工艺流程 (6)2.3 低压铸造的特点 (7)2.4 低压铸造工艺规 (8)3 模具总体方案设计3.1 铝合金轮毂低压铸造模具一般方案 (10)3.2 模具总体方案设计与对比 (12)3.2.1 零件轮辋的主要形式 (12)3.2.2 轮毂零件的分析 (13)3.2.3 铸件毛坯的工艺分析 (15)3.2.4 模具总体方案1 (16)3.2.5 模具总体方案2及与方案1的比较 (17)3.3 模具的动作方式 (18)3.3.1 模具的分模动作方式 (19)3.3.2 模具的合模复位动作方式 (20)4 模具设计4.1 铸件的材料及其性能 (22)4.2 机械加工余量的确定 (22)4.3 铸件收缩率的确定 (22)4.4 起模斜度的确定 (23)4.5 分型面的确定 (23)4.6 模架的设计 (24)4.7 冒口的设计 (25)4.7.1 冒口设计的基本原则 (25)4.7.2 冒口设置的原因 (25)4.7.3 冒口的设置与原理分析 (26)4.8 推出机构的设计 (27)4.8.1 推出机构的组成及特点 (27)4.8.2 推出距离的计算 (28)4.8.3 推杆截面积的计算 (29)4.9 尺寸公差的确定 (31)4.10 涂料的使用 (31)5 边模的工艺路线5.1 定位基准的选择 (33)5.1.1 精基准的选择原则 (33)5.1.2 粗基准的选择原则 (33)5.1.3 精基准和粗基准的确定 (33)5.2 边模表面加工工序的确定 (34)5.2.1 加工工序顺序的原则 (34)5.2.2 加工阶段的划分 (34)5.2.3 边模的工艺路线 (35)5.2.4 边模的工艺规程 (35)6 总结 (37)参考文献 (38)致 (39)附录 (40)1 绪论1.1摩托车车轮发展概况随着工业的飞速发展,摩托车工业也快速的壮大起来,摩托车成为了人们出行所使用的主要交通工具之一。
尤其是在发展中国家里,摩托车的拥有数量非常庞大。
在我国各大城市里,摩托车已经成为许多家庭的主要交通工具。
正是由于摩托车市场的庞大的需求量,从而促使了摩托车企业的快速发展,制造摩托车的工艺也在不断进步。
摩托车车轮是摩托车中极其重要的部件之一,它的质量好坏直接影响着摩托车行驶的安全和可靠。
早期的摩托车速度较低,其车轮结构为刚性连接,轮胎为高压胎。
随着轮胎及车轮技术的发展,低压轮胎逐渐取代了高压轮胎。
与此同时,低压轮胎又出现了无胎轮胎。
目前,摩托车车轮主要有三种结构形式:轮圈辐条组合式车轮、辐板式整体车轮和轻合金车轮。
轮圈辐条组合式车轮是一种传统的结构型式,该种车轮与早期刚性连接的车轮相比,减震性能较好。
但是,这种车轮受结构的限制,车轮的外形变化比较困难,不能适应摩托车外观造型日新月异的需要。
并且由于这种结构车轮受轮圈冲孔的限制,不能装配无胎轮胎,使它的发展大受影响。
辐板式整体车轮分为辐板式整体钢车轮和辐板式整体铝车轮。
辐板式整体钢车轮主要用于中、低挡小轮径摩托车。
其钢制轮圈的工艺方法是用钢板卷制后焊接成型,使用一段时间后,焊接部位易生锈造成无胎车轮漏气。
辐板式整体铝车轮有质量小、铝辐板形状容易变化等优势。
另外,铝合金轮圈和铝辐板通过表面处理后,可以形成车轮所需要的各种颜色,满足了消费者对多种颜色的需求。
轻合金车轮是一种整体式车轮,主要有铝合金车轮和镁合金车轮。
镁合金车轮具有比铝合金车轮更诱人的潜在优势。
虽然目前镁合金车轮已经开始应用于摩托车,但主要局限于赛车上,它不能像铝合金车轮那样进行大批量生产,其主要是因为:1)镁与氧气有极大的亲和力,在液态下镁可以剧烈氧化和燃烧,在熔炼和整个铸造过程中必须在保护性气氛的覆盖下进行,否则会发生燃烧事故。
而目前的保护性气氛都涉及环保问题,不仅会破坏大气臭氧层,而且对人体危害性较大,且极易损坏设备和建筑物。
2)镁合金的化学稳定性差,车轮在使用过程中极易发生腐蚀现象。
3)目前,尚无公认的适合大批量生产的成套镁合金加工设备和工艺。
铝合金的初次登场是在50年代,铝合金车轮首次被用于追求高性能的赛车中。
因为铝合金车轮质量轻、散热性能好,并且具有良好的外观,所以,铝合金车轮逐步代替了钢制车轮。
铝合金车轮具有以下特点:1)散热快、安全。
由于轿车在高速行驶时,轮胎与地面摩擦会产生较高的温度,制动盘和制动片摩擦会产生较高的温度,在这样的高温作用下,轮胎和制动片均会加速磨损和老化,制动效率下降,轮胎气压升高,易造成爆胎和刹车失灵的事故。
铝合金的传热系数比钢材大3倍,可将轮胎和制动盘上产生的热量迅速传导到空气中去,避免了轮子在高速运转下产生的种种弊病,从而增强了制动效能、提高了轮胎和制动盘的使用寿命、有效的保障了汽车的安全行驶。
2)重量轻、节能。
铝材比重比钢材小,平均每只铝合金车圈比钢质车圈要轻2公斤左右,一辆轿车以5只车轮(包括一只后备车轮)计算可减轻重量10公斤。
减轻重量也就意味着节省燃料。
3)舒适性好。
铝合金车圈是精密的铸造件,精加工表面达到80%到90%,失圆度和不平衡很小,特别是铝合金的弹性模数较小,抗振性好,能减少行驶中的车身振动,提高了整车的舒适性。
4)外观漂亮。
铝合金车圈外表是经抗腐蚀处理再静电粉体涂装,它可以铸成各种花式外形,让人感到有一种美观、精致和豪华的感觉。
有车族往往不惜重金更换自己中意的花式外形。
基于铝合金材料有众多的优点,我国摩托车工业也主要是生产铝合金车轮,本课题也采用应用广泛的铝合金材料做为摩托车轮毂的材料。
1.2铝合金轮毂成形方法的选择与对比生产铝合金轮毂的方法有铸造法、锻造法、冲压法以及大直径焊管辊压轮圈法。
热锻铝轮毂的应用较早,多采用加工性、耐腐蚀性、切削性均较好的6061铝合金。
锻1.3铝合金轮毂铸造方法的选择和对比目前,国外生产轮毂的主要铸造成型方法有压力铸造、金属型重力铸造、挤压铸造、和低压铸造。
下面对现行各种主要轮毂铸造成型方法进行论述和比较。
压力铸造的特点是在高压高速下充型,高压下结晶。
在这一过程中,金属液容易卷入气体、夹杂物。
高压射流会破碎气体,形成弥散的小气孔留在铸件中,致使铸件不能通过热处理来提高强度。
所以压铸一般适宜生产不需承受较大冲击载荷的薄壁类壳体、外罩体,根本不适合制造作为摩托车重要安全部件的轮毂。
在轮毂的金属型重力铸造中,铸件的凝固收缩补偿只能通过建立顺序凝固必需的温度梯度来保证,因此必须在轮辐轮缘交接的热结处及中心厚大部位设置冒口,导致金属熔体工艺收得率较低,只有40%~60%。
同时,由于补缩所需得温度梯度及压力均较低,该方法得工艺过程必须严格控制,否则容易产生缩孔、缩松、夹渣、气孔等缺陷。
相比于其他几种利用压力进行充型和凝固的铸造方法,该方法得到的轮毂铸件外部和部质量都较差。
由于仅靠重力作用下结晶,所产生的轮毂组织致密度、抗拉强度和硬度低于差压铸造、低压铸造、挤压铸造和压铸等。
其伸长率也远不及差压铸造和低压铸造。
挤压铸造是借助挤压铸机压头的机械压力,把浇入铸型的合金液挤压成型,并在压力下凝固。
挤压铸造的轮毂,表面粗糙度低,结晶压力高,组织致密。
但是一般普通的油压机的功能简单,达不到挤压铸机的要求。
另外,挤压铸造不如重力铸造有浇注系统,也不如低压铸造的升液管进液口在合金液中间有效避渣,其铸件氧化夹渣严重。
挤压铸造虽然结晶压力大,但由于摩托车车轮特殊的结构,轮辐处很多窄小的薄壁处凝固后失去补缩通道作用,轮辋局部得不到补缩。
低压铸造中,金属液在数倍于大气压的压力下进行充型和保压凝固,铸件的致密度较高,缩孔缩松较少,产品部质量较好。
并且由于该方法利用压力进行充型和补缩,一般不需在轮辐上设置冒口,并简化了浇注系统,因此大大提高了金属熔体的工艺收得率。
低压铸造的“缓慢充型”、“顺序凝固”比压铸优越而不易产生气孔、补缩不足。
它的“低压充型”、“增压结晶”也比金属型铸造充型、补缩更好。
另外,在低压铸造的基础上,又发展出一种差压铸造方法。
这种方法比低压铸造充型更平稳、补缩更充分、结晶压力更大,因此差压铸造产品轮廓更清晰、组织更致密、力学性能提高较大。
但是,由于国产差压铸造设备奇缺,工艺过程复杂,生产效率低,很少用此方法生产摩托车轮毂。
所以,对各种铸造方法进行比较后,觉得低压铸造是制造摩托车铝合金轮毂的最佳的成型方法。
1.4国外低压铸造发展概况低压铸造与我们普遍应用的金属型铸造、压力铸造、熔模精密铸造等工艺相比较,它是一种新的特种铸造。
低压铸造工艺具有优于其它铸造工艺的独特之处。
我国是从五十年代开始研究低压铸造的。
它的发展非常迅速,应用于工业生产仅有三十余年的时间。
目前,国汽车、拖拉机、摩托车等制造厂已经形成专业化的低压铸造车间,造船、电机、仪表、轻工和国防工业也广泛采用了这种工艺,并由生产简单件发展到了生产复杂件。
由于低压铸造工艺有着上马快、投资少、占地小、容易实现机械化、自动化等优点。
所以,我国的许多工厂和单位,可以成熟的运用低压铸造工艺来生产高要求的铝合金复杂铸件。
如生产发动机上的铝合金汽缸体、汽缸头、曲轴箱、活塞体等复杂铸件。
甚至有些单位已成功的运用低压铸造法来浇注大型簿壁叶片复杂铸件,实现了以铸代锻。
铝合金产品由于具有质量轻、导热率好、吸收冲击能力强以及不易生锈、外表美观等优点,近年来广泛的应用在航空、汽车及轻工业等领域中。
低压铸造则主要应用于铝合金铸件的产品上,随着对铝合金铸件的质量要求和性能要求越来越高,铝合金低压铸造几乎已成为一项必不可少的工艺,并在一定情况下代替了部分压铸铝合金铸件。
在国外,低压铸造的研究开始于二十世纪初期。
第二次世界大战爆发后,随着航空工业的发展,英国广泛地采用低压铸造生产技术要求较高地航空发动机地汽缸等轻合金铸件。
并采用金属型低压铸造,大量生产北美的汽车工业和电子转子等重要铸件。
这样,低压铸造工艺迅速扩散到通用机械、纺织机械、仪表和商业产品等领域。
目前,国外的低压铸造设备,已由专业生产厂家生产,使低压铸造生产逐步向专业化生产发展。
专用的低压铸造设备的商品化,把低压铸造工艺技术提高到了一个较高的水平。
2 低压铸造基本知识2.1低压铸造原理低压铸造是液体金属在压力的作用下,完成充型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。
它属于一种特种铸造工艺,由于低压铸造压力较低(一般为20~60kPa),故称之为低压铸造。
就低压铸造的工艺气压而言,它是介于压力铸造和重力铸造之间的一种新的浇注工艺。
图2-1低压铸造工艺示意图1.保温炉 2.液态金属 3.升液管 4.下型 5.滑套 6.导柱 7.顶板8. 顶杆 9.上型 10.型腔 11.浇口 12.密封垫 13.坩锅低压铸造的装置简图如图2-1所示。