奥迪轮毂模具毕业设计说明书

1、湖南工程学院应用技术学院毕业设计说明书题 目： 奥迪A6铝轮毂模具及数控加工工艺设计 专业班级： 学生姓名： 学 号： 完成日期： 指导教师： 评阅教师： 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 题目： 奥 迪 A6 汽 车 铝 轮 毂 模 具 及 数 控 加 工 工

2、 艺 设 计 姓名 王 超 学院 应用技术 专业 机械设计制造及其自动化 班级 0581 学号 0101 指导老师 关 耀 奇 职称 副 教 授 教研室主任 一、 基本任务及要求： 1. 奥迪A6商用轿车铝轮毂零件的3D设计； 2. 奥迪A6商用轿车铝轮毂零件铸造模具的3D设计； 3. 奥迪A6商用轿车铝轮毂铸造模具顶模零件加工的工艺分析及工艺规程的编制； 4. 奥迪A6商用轿车铝轮毂零件铸造模具顶模的在XK714机床（FANUC 0i系统）上数控铣削加工的NC编程及刀路仿真； 5. 撰写文献综述（3000字、参考文献10篇以上）、开题报告； 6. 撰写设计说明书一份(字数15000字以上)；

3、 7. 毕业调研及撰写毕业调研报告。 二、 进度安排及完成时间： 1. 查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告（2.5周）； 2. 毕业调研及撰写毕业调研报告（1.5周）； 3. 毕业设计（9周），其中：总体方案（1周），奥迪A6商用轿车铝轮毂零件的三维造型（1周），奥迪A6商用轿车铝轮毂零件铸造模具的3D设计（2.5周），工程图设计（3周），顶模零件的工艺设计、加工编程（1.5周）； 4. 撰写毕业设计说明书并将初稿交导师评阅（1.5周）； 5. 指导老师评阅、学生修改及打印说明书（0.5周）； 6. 评阅老师评阅设计说明书、学生准备答辩（0.5周）； 7. 毕业答辩（0.5周）。 目 录摘要

4、Abstract第1章 绪论31.1 引言31.2 当今我国模具工业的发展概况31.3 奥迪A6铝合金轮毂模具的基本设计思路41.4 选用的低压铸造机4第2章奥迪A6铝合金轮毂的实体建模62.1 轮毂轮辋的实体建模62.2 轮毂其它部位的设计与构建72.3 轮毂辐条的实体建模8第3章 奥迪A6铝合金轮毂模具的实体建模113.1 设定模具的具体参数113.1.1 设定收缩率113.1.2 设定分型面113.2 创建顶模133.2.1 生成顶模的具体形状133.2.2 创建冒口圈153.2.3 创建中心浇口163.3 创建底模173.3.1 生成底模的具体形状173.4 创建右模183.5 创建左

5、模213.6奥迪A6铝合金轮毂模具的装配233.6.1 调入底模233.6.2 安装顶模233.6.3 安装左模和右模243.6.4 安装下模板253.6.5 安装导轨263.6.6 安装导柱273.6.7安装中心浇口283.6.8 安装上模板与导套293.6.9 装配连接杆303.6.10 装配完成30第4章 奥迪A6铝合金轮毂模具的工艺设计324.1 轮毂模具的材料选择324.2 轮毂顶模材料的热处理及其制造加工工艺流程324.3 毛坯的加工工艺设计344.3.1 刀具材料的选择344.4 利用Master CAM对顶模进行模拟加工354.4.1 确定毛坯类型354.4.2 数控加工工艺分

6、析354.5顶模的Master NC加工354.6 后置处理38结论40参考文献41致谢42奥迪A6汽车铝合金轮毂模具及数控加工工艺设计摘要：低压铸造是现在金属铸件成型的主要方法之一，优点是其结构简单、简易方便、外界条件要求低、成本较低。铝合金轮毂是当今汽车行业使用最广的一种，但由于在刚度方面仍然比旧式钢轮毂要差，因此每隔一段时间就必须进行更换，所以需要大量的生产。本课题为设计铝合金轮毂的重力铸造模具，轮毂取材于一汽奥迪公司生产的奥迪A6汽车铝合金轮毂。 本设计主要采用CAD/CAM技术对产品进行设计。设计初期，首先对零件的外形进行测绘，并根据测绘结果使用PROE软件对零件进行产品的三维造型。

7、然后确定了分型面、浇注系统等。最后需要提出的是此次设计大量使用了计算机辅助设计/制造技术对产品进行设计和模拟仿真，在本次设计过程中使用到的CAD/CAM软件有AUTO/CAD、PROE、UG、MASTERCAM等。和传统的设计方法相比较，采用计算机辅助模具设计大大缩短了开发周期和生产成本。 关键词：低压铸造；铝合金轮毂；模具设计；数控加工AudiA6 aluminium alloy wheel hubs mold CNC processing and technics design Abstract: Low pressure casting is one of the method of m

8、etal cast molding , the advantage is it has a simple structure and least reques . Aluminum alloy wheel hub is the most be used of the wheel hubs all over the world , but its stiffness is lower than the old type steel wheel hub , so we must have a mass production to sort out the audi replacement. Thi

9、s project will use the wheel hub of Audi A6 to our designed objects. This project will use CAD/CAM technology to design the mold of the wheel hub . At first , we measurement the profile of the wheel hub , and create the 3D modeling with the PRO/E software , and then , set the parting surface and gat

10、ing system . Specially , we use a large number CAD technology to this project , some software for example Auto CAD , PRO/E , UG , and Master CAM , so ,we can see that compare with the old type system , we can save more time and more cost on mold designing when we use the CAD/CAM technology . Keyword

11、s: Low pressure casting ; Wheel hub ; Mold designing ; CNC processing II第1章 绪 论1.1 引言铝合金轮毂是钢质轮毂的换代产品，它具有质量轻、导热快、美观华贵、节能安全等优点，目前国内外已广泛应用于轿车及其它轻型客车上。随着我国汽车工业的快速发展以及国外配件需求量的增加，市场容量十分可观。目前国内外制造铝合金轮毂的方法主要分为两大类：一类是锻造法，而国外最先进的工艺是由连铸工序和三个锻造工序组成，该法虽然质量好，但成品率较低，而且价格昂贵。另一类是铸造法，分为低压铸造和重力铸造。低压铸造法，该法产品质量和成品率都有一定提

12、高，但工艺复杂，设备投资大，从国外引进年产30万件的设备需投资亿元以上。而重力铸造法相对简单、方便，对外界条件要求低，生产成本低，但同时其机械强度也相对较低，国外一般已经不会采用，但可通过技术的改进而获得较高的加工质量。然而在当今汽车技术高速发展的时代，欧美、日本等国家基本垄断了发达的汽车技术，我国在先进的汽车技术中处于落后与被动地位，因此，我国必须加大对汽车技术研发的力度，发明出更新更先进的技术，跟上世界各个汽车大国的技术水平。正因为此，在铝合金轮毂模具大多由外国设计生产的今天，我们有必要通过自己的知识，在借鉴国外先进技术的前提下，自己开发出属于自己的铝合金轮毂模具，通过此来提高我国在铝合金

13、轮毂市场上的竞争力，基于这一情况，所以提出了这一课题。1.2 当今我国模具工业的发展概况模具是制造业的重要基础工艺装备，工业产品大批量生产和新产品开发都离不开模具，用模具生产制件所达到的高精度，高复杂程度，高一致性，高生产率和低耗能、低耗材，使模具工业在制造业中的地位越来越重要。模具品种繁多，共有10大类，包括冲压、塑料、橡胶、铸造、锻压等，用于制造业中几乎所有产品的生产，可见模具的服务范围已包括国民经济的许多方面，现在模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，没有高水平的模具就没有高水平的产品已成为共识。 随着产品更新换代越来越快，新产品不断涌现，新技术日新月异，模具的使用范围已

14、越来越广，对模具的要求也越来越高，使模具技术及制造方式发生了根本性的变化，已经从传统的手工设计，从有经验的钳工师傅为主导的技艺型生产方式转变到了以数字化、信息化、自动化生产为特征的现代模具工业生产时代。1.3 奥迪A6铝合金轮毂模具的基本设计思路 当前多数铸造模具厂家依然采用老办法，设计、编程、工艺、加工、检查都是相对独立分开，独立考核、独立核算，而拉开大幕看市场，这方面，部分国企模具厂落伍了。一些中小模具厂采取的是一条龙作业方式，从设计到编程直到加工出产品甚至售后服务均由一人或几个人完成，生产传递环节少，出现问题易察觉，因而成本低、质量好、周期短。如果CADCAM一体加工能够提高普及率，我国

15、铸造模具生产能力将有一个飞跃。因此，针对这个原因，这次课题的设计主要以CAD/CAM一体进行设计，具体步骤为下： （1）利用Pro/E完成奥迪A6铝合金轮毂的三维建模； （2）利用Pro/E完成奥迪A6铝合金轮毂铸造模具的三维建模； （3）利用Pro/E将奥迪A6铝合金轮毂铸造模具的三维造型输出二维工程图； （4）对奥迪A6铝合金轮毂铸造模具的底模进行工艺设计、加工编程；1.4 选用的低压铸造机J455C型500Kg低压铸造机是铝合金低压铸造的通用设备，是J455的最新设计产品，可广泛应用于汽车、摩托车、仪表、纺织机械与航空航天工业中铝合金铸件的生产。该型号低压铸造机采用了多项新技术，是目前国

16、内功能最齐全、自动化程度最高的低压铸造机。机器由主机(包括合型机构、静模四抽芯机构、机架、安全限位机构、取件机构)、液压系统、熔池式保温炉及传动小车、装模小车、液面加压装置、电气控制系统及模具冷却系统等部分组成。性能特点： 1、主机机械结构 合型机构为四立柱导向，采用快速合型、慢速到位的合型方式，提高工作效率并减少对模具的冲击。静模板与机架采用刚性连接。上模板下部装有四根顶出杆，开型到位时，可将铸件从模具中顶出；合型缸座上部设置由气缸驱动的安全限位装置，在动模板行程范围内可防止动模板下滑；四个静模抽芯机构安装在静模板上，由四只油缸驱动，实现模具四侧垂直分型；机架采用焊接件式框架结构，直接与静模

17、板刚性连接；自动安全防护门与光电保护装置设置在设备操作面，防止人体在设备运行时进入，确保操作者安全工作；取件机械手具有X轴、Y轴及旋转三个运动自由度，保证取件时铸件不受损伤，并可正确判断铸件是否落下； 2、液压系统 液压泵、阀均采用进口产品，保证系统的可靠性；液压泵采用变量柱塞泵，保证系统恒压，流量自动调节，节约能源；各油缸运行速度均可单独手动调节；所有油缸的密封件均采用进口耐高温密封件； 3、模具冷却系统 机器可设置多路气冷、水冷冷却回路，可进行时间方式的冷却自动控制；冷却参数可在上位机设置修改。4、保温炉 采用熔池式保温炉。辐射加热，PID控制。额定温度范围：680.750，控温精度：&#

18、177;5；保温炉固定在传动小车上，通过举升机构完成炉体的升降，由液压马达驱动完成小车的前后平稳移动； 5、电气控制系统 电气控制系统采用上下位机的监控方式。采用进口PLC作为下位控制机，完成低压铸造机的主机顺序动作、液面加压及模具冷却等控制。采用进口人机界面或工控计算机作为上位机，完成低压铸造机的参数设置与修改，压力数据与曲线及机器工作状态与故障报警等信息的监控显示。上下位机的监控方式保证即使在上位机出现故障时，下位控制系统仍然能够根据预设的工艺参数自动运行，从而进一步提高了系统稳定性。控制装置具有短路、过载等保护措施，并具备完善的动作互锁功能，可有效保证机器安全可靠的运行。控制柜装备有机柜

19、空调，保证控制系统能在恶劣条件下正常工作，提高系统可靠性。 6、液面加压装置 装置采用气动进口比例阀+高精度压力传感器实现保温炉内压力的检测和实时闭环反馈控制,PID调节方式。具有多级线性加压、自动跟踪设定加压曲线、保温炉泄漏补偿、液面补偿等功能。压力控制精度高，重复再现性好，确保低压浇注工艺的稳定一致性，有效提高铸件成品率。 综上所述，这次的基本任务及要求如下：（1） 奥迪A6商用轿车铝轮毂零件的3D设计； （2） 奥迪A6商用轿车铝轮毂零件铸造模具的3D设计； （3） 奥迪A6商用轿车铝轮毂铸造模具顶模零件加工的工艺分析及工艺规程的编制； （4） 奥迪A6商用轿车铝轮毂零件铸造模具顶模的在

20、XK714机床（FANUC 0i系统）上数控铣削加工的NC编程及刀路仿真； （5） 撰写文献综述（3000字、参考文献10篇以上）、开题报告； （6） 撰写设计说明书一份(字数15000字以上)； （7） 毕业调研及撰写毕业调研报告。第2章 奥迪A6铝合金轮毂的实体建模随着科学技术的发展，计算机辅助设计技术正朝着高度集成化发展，出现了计算机辅助CAD/CAM系统、CAD/CAE/CAM系统等， 其中三维实体模型是重要的基础，三维实体模型不仅以其直观明了的特点充分体现设计意图，而且在三维实件模型基础上可以进行装配、干涉检查、有限元分析、运动分析，对所设计的产品进行铸模设计，模拟加工、模拟装配等计

21、算机辅助设计工作，Pro/Engineer的参数化设计在设计上给工程设计者提供了前所未有的简易和灵活。在Pro/E中，程序是进行零件和装配件设计的一个重要工县，使用者可以通过编辑 非常简单的程序语言来控制零件和装配件的设计，通过程序可以控制零件中特征的出现 与否、尺寸的大小和装配件中零件的出现与否、零件的个数等等，可以很方便地设计不同的产品。铝合金重量轻、强度高、成型性好、价格适中、回收率高，县有塑料与镁合金等无法比拟的综合优势。铝制轮毂因具有重量轻、散热性能好、寿命长、安仝可靠、生产简单、外型美现、图案丰富多彩、尺寸精确、 平稳性好等优点，从而得到越来越广泛的应用，发展潜力很大。2.1 轮毂

22、轮辋的实体建模1、打开PRO/E软件，选择【新建】【实体】【确定】。 2、单击【草绘工具】选择“FRONT”平面为绘图平面，按【确定】。3、进入草绘界面，先在过中心位置画水平中心线，然后根据轮毂轮辋的实际尺寸进行草绘，如图2.1所示。图2.1 轮辋的截面 4、绘制草图完成，按【确定】退出草绘界面。5、点击【旋转】指令，根据提示选择刚才中心线为旋转轴，旋转角度为360度，按【确定】，完成旋转工作，如图2.2所示。图2.2 轮辋实体6、轮辋实体建模完成，保存文件lungu.prt.2.2 轮毂其他部位的设计与构建1、选择【孔】工具，点击【放置】进行孔定位，选择【DTM1：F22】为基准平面，【RI

23、GHT:F1】和【FRONT:F3】为偏移参照，偏移量均为40mm，如图2.15所示。图2.15 设置2、选择【形状】进行设置，选择形状为埋头孔，孔直径为14mm，孔深为164.91mm，埋头孔直径为35mm,埋头深为35mm，设置为盲孔，如图2.16所示。 图2.16 孔设置3、完成以上设置后点击【确定】按钮完成钻孔，如图2.17所示。 图2.17 完成孔效果图 5、选择刚刚创佳的孔特征，点选【阵列】，在第一个选项中选择【轴】，然后点选轮毂的中心轴为阵列中心，在第二个选项中输入【5x72度】，按【确定】完成安装孔的阵列操作。6、至此，轮毂的中心安装螺孔已创建完成，其效果图如下所示。 图2.1

24、8 孔完成效果图2.3 轮毂辐条的实体建模1、新建基准平面【DTM1】，定义与【TOP】平面偏距为3mm。2、点击【DTM1】进入草绘界面，在距中心点128mm的地方画一个椭圆，rx为31mm，ry为60mm，按【确定】退出草绘界面，单击【拉伸】按钮，拉伸深度为100mm，按【确定】完成拉伸操作，然后切割掉拉伸部分，便得到轮毂的辐条1，对其进行倒圆角处理，倒圆半径为5mm，创建完成后辐条效果如图2.3所示。图2.19 轮毂辐条孔3、选择刚刚创建的辐条和拉伸去除的特征，点击右键，选择【组”】，使得所选特征成为一个整体。选择【组】，点击【阵列】工具，在第一个选项选择【轴”】，然后点选通过轮毂中心的

25、中心轴。在第二个选项输入【5X72度】，点击【确定】完成创建。4、辐条创建完成后所得实体如图2.13所示，继续保存文件为lungu.Prt。图2.20 轮毂外形5、到现在为止，轮毂的实体建模已经创建完毕，保存文件lungu.prt效果如图2.21、图2.22所示。 图2.21轮毂正面效果 图2.22 轮毂反面效果第3章 奥迪A6铝合金轮毂模具的实体建模3.1 设定模具的具体参数3.1.1 设定收缩率1、在这将利用PRO/E所带的模具制造板块来设置收缩率。打开PRO/E软件，点击【新建】【制造】【模具型腔】取消【缺省模板】，按【确定】打开。2、进入到模具设计界面，选择【模具】【模具特征】【装配】

26、【参照模型】，在打开的窗口中选择lungu.Prt,在打开的窗口下面，在【约束类型】的选项里选择【缺省】按【确定】提交操作，在【创建参照模型】中，选择【按参照合并】，按【确定】提交操作5。3、再点击【模具】【收缩】【按尺寸】，在弹出对话框中，在【比率】中输入0.005,按【确定】提交，如图3.1这样就完成了收缩率的设置了，保存文件为lungu.stp。图3.1 设置收缩率3.1.2 设定分型面 打开模具取出零件的界面称为分型面，它是动、定模在合模状态下的接触面或瓣合式模具的瓣合面。分型面形状和位置的选择不仅直接关系着模具结构的复杂程度和制造难度，而且直接影响着塑件的质量和生产效率，是模具设计的

27、重要环节6。 根据本课题实际情况，由于轮毂的分型面十分复杂，因此不适用PRO/E进行分型面的设定，所以主要以人工进行分型面的选择。 根据对轮毂外形的分析，决定以图3.2所示红线为分型界线，由该线把轮毂模具分为顶模和底模。图3.2 分型基准线 下面将利用UG NX4.0对轮毂的模具进行分离处理。1、打开UG NX 4.0软件，点击【打开】，选择lungu.Stp文件，点击【起始】【建模】【草绘】，在轮毂的中间画一个圆，然后点击【拉伸】，在弹出的拉伸对话框中输入拉伸深度，如图3.3所示。图3.3 UG拉伸参数2、 拉伸完成后，则要进行布尔运算，利用UG里面的求差功能使得轮毂实体从该圆柱实体内删除掉

28、，以产生轮毂模具各个部分的整体效果，如图3.4所示。图3.4 实体求差3、求差结束后，则产生模具的整体轮廓，如图3.5所示。图3.5 求差后的效果3.2 创建顶模 3.2.1 生成顶模的具体形状1、回到PRO/E环境，打开lungu.Stp文件，过中心轴线建一个基准平面【DIM1】，点击【草绘】进入草绘界面，将视图以线框显示，点击【通过边创建图元】，依照轮毂的内轮廓画出轮廓曲线，对画好的轮廓曲线进行偏移处理，如图3.6所示。图3.6 草绘轮毂内轮廓2、点击【确定】退出草绘界面，点击【旋转】，选择中心轴线为旋转轴，选择【切除材料】，按【确定】完成操作切除操作，则剩下的实体为轮毂顶模跟底模的整体连

29、接部分，如图3.7所示，把实体保存到zhengti.Prt。图3.7 顶模底模整体状态3、根据之前所设定的分型方案，利用切除实体的方法创建顶模。点击【DTM1】为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，将模型以【线框】显示，利用【通过边创建图元】将分型面创建出来，如图3.8所示。图3.8 分型面截面4、点击【确定】退出草绘界面，点击【旋转】，选择中心轴线为旋转轴，选择【切除材料】，点击【确定】，则顶模就创建完成了，如图3.9所示，保存文件dingmu.Prt。图3.9 顶模创建完成3.2.2 创建冒口圈1、选择【DTM】为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，依照图3.10绘制冒口圈形状，点击【确定

30、】退出草绘。图3.10 冒口圈截面尺寸2、点击【旋转】，选择中心轴线为旋转中心线，选择【切除材料】点击【确定】便完成了冒口圈的创建，如图3.11。图3.11 创建冒口圈3.2.3 创建中心浇口1、选择【DTM1】为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，依照图3.12绘制中心浇口截面，绘制完成后，点击“确定”退出草绘界面。图3.12 中心浇口截面尺寸2、点击【旋转】选择中心轴线为旋转中心线，选择【切除材料】点击【确定】，便完成了中心浇口的创建了，如图3.13所示。图3.13 创建中心浇口3.3 创建底模3.3.1 生成底模的具体形状1、打开zhengti.Prt,根据之前所设定的分型方案，利用切除

31、实体的方法创建底模。点击【DTM1】为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，将模型以【线框】显示，利用【通过边创建图元】，将分型面创建出来，如图3.14所示。图3.14 草绘切除截面2、点击【确定】退出草绘界面，点击【旋转】，选择中心轴线为旋转轴，选择【切除材料】，点击【确定】，则底模就创建完成了，如图3.15所示，保存文件dimu.Prt。图3.15 底模创建完成3.4 创建右模要创建右模，可利用之前轮毂立体建模时所作的草绘，进行复制，再在新的实体草绘中进行粘贴，以得到右模的工作面轮廓。1、打开lungu.Prt,在【模型树】中右键单击【草绘1】，选择【编辑定义】，进入到了轮毂截面的草绘界面，

32、框选轮毂的外轮廓尺寸数据，点击【编辑】【复制】，点击【取消】退出草绘界面。2、选择【新建】【实体】，点击确定，进入到新的实体建模界面，选择【RIGHT】平面为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，点击【编辑】【粘贴】，在弹出的对话框中输入比例为【1】，旋转角度为【0】，按【确定】完成轮毂外轮廓的复制，在竖直方向延长轮廓线两端直线，使之成为一个封闭图形，如图3.18所示。图3.18 右模截面轮廓3、创建一条中心线，令该中心线对最远的线偏距为320mm，点击【确定】退出草绘。点击【旋转】选择所绘制中心线为旋转轴，点击【确定】完成对草绘的旋转操作，所得实体如图3.19所示。图3.19 创建右模实体4、

33、为配合整个模具的装配，因此必须要对右模外形进行修改。选择【TOP】平面为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，依照图3.20进行草绘，完成后选择【确定】退出草绘。图3.20 草绘截面5、选择【拉伸】，选择对称拉伸，拉伸深度为300mm，选择【切除材料】，点击【确定】则完成实体切除操作。则生成两边都被切除的实体。如图3.21所示。图3.21 修改后的右模实体6、为了让左模能够在铸造机上自由开闭，因此特意在模具的背面作一个平面，再开四个螺纹孔以备连接所需。选择【FRONT】平面为草绘平面，点击【草绘】进入草绘界面，依照图3.22所示进行草绘。图3.22 草绘截面7、选择【拉伸】，选择【拉伸平面的两侧

34、】，拉伸深度为300mm，选择【切除材料】，点击【确定】则完成实体切除操作，如图3.23所示。图3.23 螺孔平面的创建8.选择【孔】，选择【ISO】【M12X1】，深度为30mm，点击【形状】，取消【埋头孔】选项，【可变螺纹】为20mm，点击“放置”，依照图3.24来放置螺孔。点击“确定”以完成螺孔的创建，同理，选择合适的平面，通过镜像创建四个均匀分布的螺孔，如图3.25所示。图3.24 螺孔放置示意图3.25 完成对螺孔的创建9、到此，右模已经创建完成、保存文件youmomu.Prt。3.5 创建左模 因为左模与右模为对称关系，所以右模与左模基本一致，唯一有所区别的是左模需要承担起左右模在

35、闭合时与底模的定位，因此需要在左模上作出些许的改动，以达到模具的整体要求，在此将省略左模的创建过程，仅从定位功能上作出分析说明。 左模在改动前如图3.26所示。图3.26 左模示意图1、打开zuomo.Prt,选择“RIGHT”平面为草绘平面，点击“草绘”进入草绘界面，依照图3.27进行草绘截面，完成后点击“确定”退出草绘。图3.27 草绘截面2、选择“旋转”，角度为“180度”，点击“确定”完成旋转操作，如图3.28所示。图3.28 创建旋转实体3、 因为要利用一个小斜度的锥形进行定位，所以必须在锥体中空一个缺口，用以跟底模上的同样地方进行匹配，以达到定位的需要。 选择左模底面为草绘平面，如

36、图3.29所示，点击【草绘】进入草绘界面，依照图3.30所示绘制草绘，完成后点击【确定】退出草绘。图3.29 选取平面图3.30 绘制草绘4、 点击【拉伸】，选择【拉伸到指定的点、面】，选择【去除材料】，点击【确定】以完成特征的创建，如图3.31所示。图3.31 创建定位特征至此、左模已经创建完成，保存文件为zuomu.Prt。3.6 奥迪A6铝合金轮毂模具的装配3.6.1 调入底模 打开PRO/E软件，点击【文件】【新建】【组件】，按【确定】进入装配界面，点击【插入】【元件】【装配】，选择dimo.Prt，点击【确定】，如图3.32所示。图3.32 调入底模3.6.2 安装顶模 点击【插入】

37、【元件】【装配】，选择dingmu.Prt，点击【确定】，选择图3.39与图3.40所示平面，令两者【对齐】，再次选择顶模的中心线与底模的中心线对齐，点击【确定】，完成对顶模的安装，如图3.41所示。图3.33 选择顶模平面图3.34 选择底模平面图3.35 完成安装顶模3.6.3 安装左右模 点击【插入】【元件】【装配】，选择youmu.Prt，点击【确定】，选择图3.45所示平面与顶模边缘表面相匹配，再选择右模的中心轴线与顶模的中心线对齐，点击【确定】完成左模的安装，如图3.46所示。图3.36 选择所示平面图3.37 左模安装完成 同理，根据右模的装配方法，装配左模。完成后如图3.47所

38、示。图3.38 左右模装配完成3.6.4 安装下模板 点击【插入】【元件】【装配】，选择xiamuban.Prt，点击【确定】，令底模的底面与下模板的表面进行匹配，选择底模上的孔与下模板的埋头孔进行对齐放置，按【确定】便完成了下模板的安装，如图3.36所示。图3.39 安装下模板3.6.5 安装导轨 点击【插入】【元件】【装配】，选择daogui.Prt，点击【确定】，令导轨的下表面图3.40所示与下模板的表面进行匹配，再令导轨侧面图3.41所示与左模的表面进行匹配，然后依照图3.42所示令所选的两个平面进行对齐放置，按【确定】完成装配，同样的装配另一边的导轨，完成后如图3.43所示。图3.4

39、0 所选平面 图3.41所选平面 图3.42所选平面 图3.43 导轨安装完成3.6.6 安装导柱 回到原来的装配窗口，点击【插入】【元件】【装配】，选择daozhu.prt,选择图3.44所示的两个平面，使之互相匹配，再选择导柱的中线与下模板的导柱孔处的中心线对齐，点击【确定】，如图3.45所示。图3.44 选择所示平面图3.45 安装导柱 按照同样道理，分别安装四个导柱，如图3.46所示。图3.46 导柱安装完成3.6.7安装中心浇口 点击【插入】【元件】【装配】，选择jiaokou.Prt，点击【确定】，选择图3.50所示平面与图3.51平面进行匹配，选择浇口的中心线与顶模的中心线对齐，

40、再选择浇口上的螺孔中心线与顶模的螺孔中心线对齐，按【确定】便完成中心浇口的安装，如图3.52所示。图3.50 选择所示平面图3.51 选择所示平面图3.52 完成浇口的安装3.6.8 安装上模板与导套为便于装配，特意将上模板与导套先装配在一起，然后再与其他部分一起装配。点击【文件】【新建】【组件】，按【确定】进入装配界面，点击【插入】【元件】【装配】，选择shangmuban.Prt，点击【确定】。 点击【插入】【元件】【装配】，选择daotao.Prt，选择图3.48所示的平面，与上模板的表面匹配，再选择导套的中心线与上模板上安装导套的孔中心线相对齐，点击【确定】，如图3.53所示。图3.5

41、3 选择所示平面图3.54 安装导套同理，在上模板四个方向各安装上一个导套，如图3.50所示。图3.55 导套安装完成导套安装好后，保存文件为A.asm。点击【插入】【元件】【装配】，选择A.asm,选择上模板的下表面与顶模的上表面进行匹配，然后分别令对角线位置的导柱与导套的中心轴线对齐，点击【确定】，如图3.56所示。图3.56 上模板安装完成3.6.9 装配连接杆点击【插入】【元件】【装配】，选择lianjiegan.Prt,选择左模的表面与表面上的螺钉孔进行匹配，点击【确定】， 图3.56连杆安装完成3.6.10 装配完成 至此，模具的装配已经全部完成，保存文件zhuangpei.asm

42、，效果如图3.57.图3.57 模具装配完成第4章 奥迪A6铝合金轮毂模具的工艺设计早在20世纪20年代德国人就用砂型铸造生产了赛车用铝轮毂，40年代中后期在轿车上应用了铝轮毂，50年代末开发出了铸造整体铝轮毂，70年代起发达国家开始大批量推广应用铝轮毂。我国在80年代末开始了铝轮毂的生产制造，随着2006年我国汽车总的产销量超过720万辆，成为世界第三大汽车生产国和世界第二大汽车消费国，我国汽车及摩托车铝轮毂年产量也超过6200万件，是世界铝轮毂生产大国，并且出口份额大。为了满足使用功能和市场的需求，铝轮毂在结构上有整体式和多件组合式的设计；外观造型上有宽轮辐、窄轮辐、多轮辐、少轮辐等形状设

43、计；外观式样有涂装、轮辐车亮面涂透明漆、抛光涂透明漆、电镀等外观要求；涂装的颜色有运动银、细银、亮烟灰色、黑色等不同色彩的要求，而大型化、高强度、轻量化、柔细化、美观漂亮等是铝轮毂外观和结构设计主要的发展趋势和追求的方向。铝轮毂使用的材料有A l S i系列合金（AlSi7Mg、AlSi11、AlSi11Mg、AlSi12Mg）、Mg合金、6061变形铝合金，其中以采用Sr变质的AlSi7Mg合金用量最大（约90%）。铝轮毂的成形工艺有重力铸造、低压铸造、挤压铸造、半固态铸造、锻造、旋压成形和几种工艺的组合等工艺形式。挤压铸造和半固态铸造技术，可以改善材料的金相组织，提高产品的力学性能，特别适

44、用于制造大规格、轻量化铝轮毂；旋压成形技术是在热锻工艺基础上发展起来的塑性变形加工技术，铝轮毂在锻造制坯后利用旋压工艺使之成形，工艺技术生产的铝轮毂的力学性能，比同一规格的铸造铝轮毂提高18%以上，还可减轻约20%的质量，产品主要是大规格、轻量化铝轮毂以及赛车铝轮毂。近来又出现了一种全新概念的新型轻量化铝轮毂内置空气铝轮毂，通过空腔技术进一步减轻轮毂20%的质量。4.1轮毂模具的材料选择国内有色金属压铸模具普遍采用H13热作模具钢。所谓热作模具是指对加热至再结晶温度以上的金属或合金进行塑性变形的和对液态的有色金属压制成型制造零部件的模具。模具制造的成本高，特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压

45、铸模等。采用热处理技术提高模具的使用性能，可以大幅度提高模具寿命，有显著的经济效益，我国模具技术工作者十分重视模具热处理技术的发展。4.2轮毂顶模材料的热处理及其制造加工工艺流程模具材料 低压铸造是在一定的压力和一定的温度下进行的，存在受到金属液的冲刷。只要求模具在高温下有一定的抗压强度即可。另外，为了防止与合金熔液接触的模具表面产生热疲劳裂纹，左右凹模、凸模及顶杆镶块均采用H13合金模具钢制造，热处理后硬度为HRC4852，型腔表面进行软氮化处理。 铝合金轮毂采用低压铸造工艺。轮毂材料为A356铝合金，模具材料为H13钢。H13钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢，具有高的淬透性和抗热裂

46、能力。H13钢的国内牌号为4Cr5M0SiVl。A356的基本物理性能、力学性能参数见表1、2，H13钢的基本物理性能见表3。A356铝合金固相线温度558，液相线温度603，成份：Si6.9;Fe0.08;Mg0.34;Ti0.013;Al余量。铝夜浇注温度700±10。H13钢的表面改性主要有铁素体氮碳共渗或者硫氮碳共渗以及物理气相沉积硬膜等方法或这些方法的合理组合。1、 模具制造工艺流程如图4.1所示： 图4.1工艺流程图2、 锻造工艺规范是：加热温度为11001140，始锻温度为10701100，终锻温度为850，锻后缓冷。3、 锻后退火工艺是：加热温度为860890,等温度为700720，等温后炉冷到500出炉空冷，退火后硬度229235HBS。4、 淬火和回火工艺：一般加热温度为10001080，保温后热油冷却，然后在560600回火两次，第二次回火选择的温度比第一次的