過去，國外采用壓力鑄造生產(chǎn)該鑄件，鑄件質(zhì)量差，且成品率低，勞動強(qiáng)度大。針對該鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能要求，如何提高其產(chǎn)品質(zhì)量、降低原材料消耗、節(jié)約能源、提高勞動生產(chǎn)率及降低鑄件成本，是當(dāng)前生產(chǎn)中的關(guān)鍵。

　　1　車輪材料、要求及鑄件設(shè)計

　　圖1所示為鋁合金車輪零件圖。車輪不僅有較高的性能要求，而且形狀十分復(fù)雜。

　　圖1　車輪零件圖

　　車輪材料的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,<0.3%的Mg，<1.0%的Zn，<0.5%的Mn，<1.3%的Fe,<0.5%的Ni,<0.5%的Sn，其余為Al。力學(xué)性能要求：σb>276 MPa,σs>115 MPa,σ>4.4%,HB>92。

　　該車輪內(nèi)外形的尺寸精度較高，都應(yīng)加放加工余量及余塊。按擠壓鑄造工藝的要求，把形狀復(fù)雜的車輪零件圖設(shè)計如圖2所示的鑄件圖。

　　由該圖可見，為便于從鑄件內(nèi)孔脫出及簡化模具加工，把原來的階梯軸孔設(shè)計成圓柱形中心孔，其直徑為?φ30 mm，內(nèi)壁斜度為3°

　　圖2　車輪鑄件圖

　　2　模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù)[1]

　　2.1　擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu)

　　鋁合金車輪擠壓鑄造的模具結(jié)構(gòu)如圖3所示。它主要有凸模、右凹模、頂桿鑲塊和左凹模組成所要求的型腔。左凹模和右凹模分別固定在左凹模定模板和右凹模動模板上，左凹模定模板用螺釘緊固在下模板上，右凹模動模板經(jīng)過側(cè)缸在導(dǎo)柱上實(shí)施開啟及閉合。

　　1.上模板 2.凸模固定板 3.凸 模 4.導(dǎo) 柱 5.右凹模 6.右凹模動模板

　　7.墊 板 8.下模板 9.頂桿鑲塊 10.左凹模 11.左凹模定模板

　　采用2000 kN油壓機(jī)改裝進(jìn)行擠壓鑄造，其工作過程是：將定量的合金熔液澆入型槽后，固定在活動橫梁上的凸模以一定速度向下擠入型腔，壓力達(dá)一定數(shù)值后保壓;鋁合金凝固后卸壓，凸模通過工作缸的回程向上移動，頂桿鑲塊通過下頂缸從鑄件內(nèi)向下退出，直到全部脫離鑄件之后，再用側(cè)缸開啟右凹模，取出鑄件。

　　總結(jié)：從研制的情況可知，采用擠壓鑄造代替壓力鑄造是今后制造鋁合金車輪行之有效的工藝。