铝合金轮毂铸造技术工艺研究论文[合集五篇]

第一篇：铝合金轮毂铸造技术工艺研究论文

摘要：铝合金轮毂本身不仅美观大方，而且非常的轻便、实用，再加上其时尚的外观，得到人们的喜欢。针对常见的铝合金轮毂制造工艺，一般会选择使用铸造技术，不过一旦出现铸造不当的问题，就可能会引发质量问题。本文针对汽车铝合金轮毂铸造的重要性进行分析，进而阐述常见的铸造技术，最终通过工艺的分析，希望可以掌握不同铸造工艺的实际特点，最终保证产品的质量。

关键词：铝合金；轮毂；铸造

随着制造业的不断发展，铝合金部件在飞机制造、汽车制造之中得到广泛的发展与应用。随着汽车工业轻量化的发展，汽车的铝合金轮毂研究成为当前汽车工业的核心内容。但是考虑到其部件结构相对复杂、尺寸的多样性，所以铝合金轮毂在进行浇注的时候很难去控制其大尺寸部件的精度以及热量分布。针对铝合金发展，铸件内部质量以及表面精度就成为发展的难题。

1铝合金轮毂铸造的重要性

在汽车的生产制造中，汽车的铝合金轮毂铸造工艺对于生产具有重要的意义。通过铝合金的应用，可以达到简单轻便、节能减排的要求。铝合金本身带有轻质的特性，所以对于车辆的制动能量有着直接的影响，并且其有效的运用还会帮助汽车提升其加速功能，从而降低汽车的油耗，实现环境保护目标。另外，汽车的铝合金轮毂本身具有减震性强、散热快等特点，当铝合金材料与轮胎实现相互分离之后，就可以降低其震动性，这样在帮助用户提升驾驶舒适度的同时也能够帮助汽车延长使用寿命。铝合金轮毂铸坯本身的强度较低，这样可以满足纹路的绘制与加工，并且还能够推动汽车的轮毂朝着多样化的形态发展，帮助用户增强其视觉效果，这样在满足工艺优化、增强机械性能的同时也能够提升轮毂本身的制造利用率，最终满足轮毂新型工艺的发展需求[1]。

2汽车铝合金轮毂常用的铸造技术

目前，在汽车制造工艺之中，铝合金轮毂凭借其本身的优良性能得到广泛的应用。对于铝合金轮毂而言，其常用的铸造技术包含了下述三种，通过具体的探讨，就能了解三种铸造技术的实际问题。

2.1压力铸造

压力铸造主要是在高压的作用之下实现铝合金液体高速度的型腔充填，再配合上一定的压力，这样就可以让铝合金的液体达到凝固的状态，最终获取需要的铸件。利用压力铸造生产工艺所生产出来的铝合金轮毂，其机械性能非常良好，同时还具有较高的致密性，其表面的强度和硬度偏高，可以满足铸件尺寸的保障，最终达到表面光洁的需求。但是这一种铸造技术本身存在的不足之处在于，无法利用热处理工艺来满足轮毂性能的提升，主要是因为在充填成型的过程中，铝合金液体的成型速度较快，这样就无法完全的排除型腔之中的气体，对于无法正常排除的气体，会通过气孔的形式存在于铸件之中，这样就会影响到铸件的质量。为了能够解决这一问题，通过相应的研究，开发出一种无气孔的压力铸造工艺，其中的充氧压力鋳造法就是最具有代表性的方法之一。这一种方法的出现，其本身不但具备传统压力鋳造法的优点，同时也克服气孔本身的问题，通过这一种方法生产出来的铝合金轮毂，不仅拥有较高的机械性能，同时其质量更加的轻巧，能够满足高级车辆的使用[2]。

2.2低压铸造

低压铸造方法的基本原理在于：在具有良好密闭性的坩埚之中直接装入铸造铝合金液体，然后让液体始终能够保持在浇注所需要的温度层次，之后让压缩空气直接通过液体的表面，通过坩埚与型腔之间形成的压力差，这样就可以在低压的作用之下，让坩埚之中的液体从升液管逐渐上升，在经过输液通道、铸型浇口之后，就会直接压入连接到坩埚的模具之中，进而获取想要的铝合金铸件。其本身具有成型效果良好、平稳性较强、纯净度较高、生产效率高、收的率高等特点。由于低压铸造技术本身具有这一部分的特点，所以在日本的丰田汽车公司和美国福特汽车公司之中都选择使用这一种技术工艺。低压铸造技术虽然优点较多，但是在实际的应用环节依旧会有诸多不足之处产生，如铸造的时间较长、生产设备投资成本较大、升液管容易损坏等。只要可以将上述的问题逐一的克服和解决，那么对于大范围的推广与应用这一铸造技术，也能够起到积极的推动作用。

2.3重力加压铸造

重力加压铸造技术是将传统的重力铸造技术结合压力铸造技术，在进行充型的时候，需要在重力作用下完成，其金属液体凝固的过程也需要在压力的作用之下完成。这一种铸造技术本身兼顾了传统重力铸造以及压力铸造的优点，进而弥补铸造之中的缺陷问题，在铝合金轮毂的铸造之中能够取得良好的应用前景。这一种铸造技术，其本身的特点在于：浇注系统本身的体积较小，所以能够大幅度的提升铝合金液体的利用率；浇注系统本身的结构非常的简单，通过大量的实践证明，这一种铸造技术工艺的应用大幅度降低铸件夹渣导致的报废几率，并且还能够提升铸件本身的成品率[3]。

3汽车铝合金轮毂铸造工艺关键技术分析

对于汽车铝合金轮毂铸造工艺而言，其关键技术主要包含了铸件与浇铸的关键技术、合理的选择关键材料以及铝合金参数、明确浇筑的实际尺寸、控制加热处理铸造工艺参数这几个方面。通过关键技术的分析与研究，对于后续的铝合金轮毂制造工艺的探讨也有积极的推动作用。

3.1铸件与浇铸的关键技术

在汽车轮毂生产关键技术增强的过程中，还需要确保铸件本身的指标，能够正确的选择浇铸的方式。在满足铸件本身的指标中，还需要做好技术指标的科学合理选择，在铸造16寸的铝合金轮毂的时候，需要按照零件制造的标准，通过HB963之中的III类型来进行合理的选择，然后针对指定的零件，则考虑使用II类型标准来进行验收，对于汽车轮毂材料的化学成分，其本身主要是由ZL205A类型的铝合金组成，针对铸件，需要对其尺寸进行逐一的检查，并且按照CT12的标准来进行轮毂尺寸的合理验收。铝合金轮毂的浇注方法，主要是根据不同的铸造工艺来进行集中式的比较，由于铸造本身的率用率较高，再加上成本的浪费较少，所以其铸件本身的成功率偏高，并且制造者的熟练程度带来的影响较小，所以在国内逐渐成为重要的轮毂生产铸造手段。

3.2合理的选择关键材料以及铝合金参数

针对铝合金轮毂铸造，需要合理的选择关键材料以及铝合金配比使用参数，在铸造方式确定之后，就需要对其技术指标进行及时的确定，并且按照相对应的流程来实现对铝合金的轮毂铸造。另外，铝合金轮毂铸造所使用的材料以及辅助的材料都需要做好正确的配比和选择，同时制定合理的、科学的材料清单，一般会考虑到坚硬的铝合金属，如Mg，AI和Cu，但是未能将轮毂本身高度可塑性的特征实现，另外还包含了超硬铝材料AI，Zn和Mg系组成zi。按照不同的金属优势分析，在进行轮毂铸造的时候，就需要通过铝合金化学成分来进行检验，并且针对不同的元素形态都需要做好针对性的检验，然后做好配合的合理优化，这样就可以提升铝合金轮毂本身的强度、力学性能以及可塑性，这样就能够进一步增强铝合金轮毂本身的使用率。

3.3明确浇筑的实际尺寸

在汽车轮毂浇筑尺寸确定的过程中，其实际的铸造标准就是基本的金属从开始接到到形成毛坯的一个过程：第一，针对汽车轮毂铸造之前的模型尺寸，就需要做好实际的确定，明确其加工制作主要是包含了浇注、成型、冷却、铸型排气以及顶出几个部分。第二，在具体的模具铸造之中，还需要实现上下模板的相互组合，能够将四周的模板主体直接构成分型的面状，然后通过金属液体，就能够科学的设计其排气系统的计算公式，进而将低压方式的铸造工作效率提高，最终满足实际运行环节汽车轮毂速度的全面提升。第三，在冷却轮毂的时候，还需要考虑到冷却顺序的合理选择，在不同的部位上，需要分别的设置好水冷却和保温棉[4]。

3.4控制加热处理铸造工艺参数

在对轮毂铸造工艺控制参数进行加热处理的时候，还需要有效的控制固溶温度以及固溶时效。如在合理控制固溶温度的手，还需要在汽车铝合金轮毂的铸造过程之中选择钢制轮毂生产工艺，从而对其温度进行合理的控制，防范出现温度过低或者是温度过高的情况，防范元素被改变，一般来说，其温度需要控制在533-539℃之间。在有效控制轮毂固溶的时候，应该将淬火水温控制在60℃，并且逐渐的延长其时间，确保其能够小于15s，让其时效的处理控制在161-169℃，而保温的时间则需要控制在3-4h内。

4结语

总而言之，随着时代的不断发展，汽车铝合金轮毂逐渐朝着美观化、大直径、高强度的方向发展，其生产制造研究中，也逐渐的出现了新的工艺和要求。所以通过铝合金轮毂铸造技术的研究，就能够推动其更好更快的发展。

参考文献

[1]张宏亮.关于铝合金轮毂成形工艺的应用与研究进展[J].技术与市场，2017（10）：141.[2]李晓强.铝合金轮毂，汽车轮胎材料建设的新方向——针对汽车铝合金轮毂的铸造工艺研究[J].黑龙江科技信息，2016（27）：124.[3]胡孟达.铝合金轮毂强力铸造工艺研究[D].燕山大学，2017.[4]侯佳新.汽车轮毂用铝锭优化及轮毂缺陷分析[D].燕山大学，2017.

第二篇：轮毂电机技术

轮毂电机自动离合器科技成果鉴定

材料

禹城市乾力电动乘用车有限公司

年

月

目录

一、车用轮毂电机自动离合器鉴定大纲----------------------------1

二、车用轮毂电机自动离合器工作总结报告------------------------1

三、车用轮毂电机自动离合器技术研究报告------------------------1

四、车用轮毂电机自动离合器效益分析报告------------------------1

五、车用轮毂电机自动离合器用户意见----------------------------1

六、车用轮毂电机自动离合器实验数据------------------------------1

七、车用轮毂电机自动离合器发明专利证书-----------------------1

八、车用轮毂电机自动离合器说明书及相关图纸----------------1

九、车用轮毂电机自动离合器查新报告----------------------------1

鉴定大纲

一、项目名称

车用轮毂电机自动离合器

二、任务来源

自选项目

三、鉴定依据

实验报告、企业报告、查新报告等

四、鉴定形式

会议鉴定

五、鉴定内容

1、审查所提供技术文件的正确性、科学性、可行性

2、审查该技术的各项指标是否达标，并与国内外同类技术相比较对该技术的研究水平给与评价；

3、对该技术的经济效益和社会效益给予评价；

4、提出建议和改进意见。

六、鉴定程序

1、鉴定部门成立鉴定委员会，成立资料审查组、产品技术检测组和意见起草组。

2、项目单位组工作总结、技术报告、效益分析

3、专家提问项目单位答疑

七、向鉴定材料部门提供的

1、车用轮毂电机自动离合器鉴定大纲

2、车用轮毂电机自动离合器工作总结报告

3、车用轮毂电机自动离合器技术研究报告

4、车用轮毂电机自动离合器效益分析报告

5、车用轮毂电机自动离合器用户意见

6、车用轮毂电机自动离合器实验现场数据

7、车用轮毂电机自动离合器:发明专利证书

8、车用轮毂电机自动离合器说明书及相关图纸

9、车用轮毂电机自动离合器查新报告

工作总结报告

车用轮毂电机自动离合器是禹城市乾力电动乘用车公司研制的，是一种解决乘用车电动轮在起步时冲击发抖问题的装置。自2011年初至2012年底历经两年的时间，一百多次试验最终研制成功，并取得了显著的起步平稳省电节能效果。此技术为电动轮驱动式电动乘用车领域解决了技术难题，为我国跻身世界一流水平电动汽车制造企业提供了可能。

一、企业概况

乾力电动乘用车公司是禹城市重点民营高科技企业，位于山东省禹城市高新工业园区，以生产制造、研发、销售电动乘用车为主要产业。现有员工300余人，其中高技术人员达90余人。拥有10万平方的机加工和装配车间，具备较高的乘用车加工装配和制造水平。公司应用了ERP管理系统，通过了ISO9001质量体系认证，曾获得山东省AAA重合同守信用企业，中国新能原汽车行业协会会员企业、质量优质企业等荣誉称号。

乾力电动乘用车公司总经理张正泉同志，获得国家级发明6项，实用新型专利21项，其中其波浪发电技术被中国科学院院士称为沿海区域具有划时代的意义。

二、项目的目的及进展情况

大家知道电动汽车是当今

21世纪最具环保绿色的交通工具，但若采用传统的齿轮箱传动轴，有限的蓄电池能源将得不到充分的发挥和利用。而世界公认的电机轮毂驱动技术因汽车在起步时所需速度太低，扭矩太大而无法达到实用化程度。我公司总经理张正泉同志所发明的这项技术正好弥补了这项世界空白。

从国内外发展趋势看21世纪，乘用车能源结构转型问题成为解决环境污染的重大课题。目前主要的解决模式有天然气能源、氢能源、电能等三种模式，其中以电能为最有发展前景模式。目前的电动乘用车在使用中仍沿用传统的老模式——采变速齿轮机构、传动轴进行动力传递后再驱动车轮，从而浪费了部分能量，使电动乘用车的能量利用效率偏低。

轮毂电机自动离合器正是针对上述问题而发明出来的，本项发明将会在我省大力发展电动乘用车领域起到示范性的作用，将会带来良好的经济效应和社会效应。

三、轮毂电机技术

又称车轮内装电机技术，它的最大特点是将动力、传动、制动装置都整合到轮毂电机内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。

优点；1 省略大量传动部件，让车辆结构更简单 可实现多种复杂的驱动方式 3 便于采用多种复杂的新能源车技术

优势；轮毂电机在电动汽车上的应用，不仅可以提高电机驱动效率，还大大简化了机械传动机构，减轻整车自重，减小其传动损耗。即降低成本、节能减噪全面提高节能环保型电动汽车的各项性能指标和性价比，使其达到普及型、商品化的要求，对推动电动汽车的节能减排起到极好的效果。

技术研究报告

一、车用轮毂电机自动离合器简介

该发明的电机旋转体的自动离合装置，包括外圈体和旋转体，外圈体与旋转体之间形成环形空腔；特征在于：环形空腔内设置有多个摩擦片组；每个摩擦片组包括两个弧形摩擦片和一个回位拉簧，两弧形摩擦片的首部转动地固定在旋转体上，两弧形摩擦片的尾部通过回位拉簧相连接；在旋转体转动的情况下，摩擦片组中的弧形摩擦片产生离心而与外圈体的内壁紧密贴合。本发明的自动离合装置，实现了旋转体在低速转动时，旋转体与外圈体之间没有动力传递；当旋转体达到一定转速时，弧形摩擦片在离心力的作用下与外圈体摩擦接触，实现旋转体到外圈体之间的动力传递功能。具有结构简洁合理、有益效果显著以及便于应用推广的优点。技术领域

本发明涉及一种电机或旋转体的自动离合装置，更具体的说，尤其涉及一种依据转速来实现自动离合的离合装置。背景技术

将电机或旋转体的高速旋转运动转化为可利用的动力，是一种有效的能量利用方式。例如，对于电机来说，无论交流或直流电机，要想利用高速的旋转运动来驱使电车运动，并在启动时刻对电机进行有效的保护，需要增加相应的减速器和离合设备。

现有电机的输出与驱动设备之间，均通过刚性传动结构相连接；要想在电机启动的过程中实现对电机的保护，一般通过电路控制流经电机线圈电流的大小来实现。采用控制电路，不仅会使成本提高，而且还会带来诸多不安全因数；现在还没有一种简洁的机械结构形式的自动离合装置，能够实现电机的软启动。

二、车用轮毂电机自动离合器技术评价

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种依据转速来实现自动离合的离合装置。

本发明的电机或旋转体的自动离合装置，包括内部为空腔的外圈体和设置于外圈体空腔中的旋转体，所述外圈体与旋转体之间形成环形空腔；其特别之处在于：所述环形空腔内设置有多个摩擦片组；每个摩擦片组包括两个弧形摩擦片和一个回位拉簧，两弧形摩擦片的首部转动地固定在旋转体上，两弧形摩擦片的尾部通过回位拉簧相连接；在旋转体转动的情况下，摩擦片组中的弧形摩擦片产生离心而与外圈体的内壁紧密贴合。

旋转体用于提供动力，外圈体实现动力输出或与传动机构相连接。弧形摩擦片转动地设置在旋转体上，以便旋转体在高速转动时，弧形摩擦片在离心力的作用下可与外圈体的内表面摩擦接触，以便旋转体带动外圈体进行转同。两弧形摩擦片通过回位拉簧相连接，以便在旋转体停止转动或速度降低时，弧形摩擦片可与外圈体的内表面相分离，结束旋转体到外圈体的动力传递。这种离合装置的结构，只有旋转体达到一定转速时才可驱使外圈体进行工作，有效地实现了对电机启动时刻的保护作用。

本发明的电机或旋转体的自动离合装置，所述每个弧形摩擦片的首部和尾部分别设置有首部外扩机构和尾部外扩机构，首部外扩机构包括首部飞锤、首部偏心轴和永磁体，首部飞锤与弧形摩擦片通过首部偏心轴转动地固定在旋转体的外边缘，永磁体与首部飞锤的自由端相配合；尾部外扩机构包括尾部飞锤、尾部偏心轴和永磁体，尾部飞锤通过尾部偏心轴转动固定于旋转体的外边缘，尾部偏心轴与弧形摩擦片相接触，永磁体与尾部飞锤的自由端相配合。

在旋转体静止状态下，首部飞锤和尾部飞锤均吸附在永磁体上；首部飞锤转动的过程中，可带动首部偏心轴进行转动，而首部偏心轴的转动又会驱使弧形摩擦片的首部向外运动；尾部飞锤转动时，会通过尾部偏心轴驱使弧形摩擦片的尾部向外运动，这样，在首部和尾部偏心轴的共同作用下，整个弧形摩擦片就会向外运动，以使其紧紧地挤压在外圈体的内壁上，以便带动外圈体进行转动。

本发明的电机或旋转体的自动离合装置，所述旋转体的外表面上设置有环形的左侧板和右侧板，左侧板与右侧板之间形成容纳弧形摩擦片的环形槽；所述首部偏心轴和尾部偏心轴均转动地固定于左侧板和右侧板上，尾部飞锤、首部飞锤位于左侧板和右侧板的两侧。

本发明的电机或旋转体的自动离合装置，所述旋转体为轮毂电机或与电机输出轴相连接的旋转体。在旋转体为轮毂电机的情况下，弧形摩擦片就转动设置在轮毂电机的壳体上；旋转体为与电机输出轴相连接的旋转体亦可，例如为与电机输出轴相固定的圆盘。

本发明的电机或旋转体的自动离合装置，所述外圈体的内表面以及弧形摩擦片的外表面均为刹车片材料。可以通过在外圈体的内表面、弧形摩擦片的外表面固定一层刹车片材料组成的耐磨层来实现，以便增大摩擦系数和提高耐磨性能。

本发明的电机或旋转体的自动离合装置，所述摩擦片组的数量为两个。

本发明的有益效果是：本发明的自动离合装置，通过在外圈体与旋转体之间的环形空腔中设置多个弧形摩擦片，实现了旋转体在低速转动时，旋转体与外圈体之间没有动力传递；当旋转体达到一定转速时，弧形摩擦片在离心力的作用下与外圈体摩擦接触，实现旋转体到外圈体之间的动力传递功能。通过设置首部外扩机构和尾部外扩机构，有效地保证了弧形摩擦片的外扩，可使其有效地紧紧地挤压在外圈体的内壁上，保证了在旋转体达到一定转速时外圈体与旋转体的同步转动。本发明的自动离合装置，只有旋转体达到转速一定转速时，才可进行动力输出，有效避免了电机在启动时刻即输出动力，避免了电机线圈中出现过大电流，有效地保护了电机。本发明的电机或旋转体的自动离合装置，具有结构简洁合理、有益效果显著以及便于应用推广的优点。附图说明

图1为本发明的自动离合装置的主视图的结构示意图； 图2为本发明的自动离合装置的后视图的结构示意图； 图3为图1中A-A截面的局部剖视图；

图4为旋转体达到一定转速而使弧形摩擦片带动外圈体转动时的结构示意图。

图中：1外圈体，2旋转体，3弧形摩擦片，4永磁体，5回位拉簧，6环形空腔，7首部飞锤，8尾部飞锤，9首部偏心轴，10尾部偏心轴，11左侧板，12右侧板，13环形槽。具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图

1、图

2、图

3、图4所示，分别给出了本发明的自动离合装置的主视图和后视图的结构示意图，其包括外圈体

1、旋转体

2、弧形摩擦片

3、永磁体

4、回位拉簧

5、首部飞锤

7、尾部飞锤

8、首部偏心轴

9、尾部偏心轴

10、左侧板

11、右侧板12以及环形槽13；所示外圈体1的内部为空腔，其可以为圆盘、圆圈或鼓状体，外圈体1可为直接的动力输出部件，也可与其他的动力输出机构相连接。旋转体2为动力源部件，其可为轮毂电机或与电机输出轴相连接的圆盘。旋转体2位于外圈体1的内部空腔中，旋转体2与外圈体1之间形成环形空腔6，以便用于设置摩擦片组。每组摩擦片组包括两个弧形摩擦片3和一个回位拉簧5。弧形摩擦片

3、回位拉簧5设置于环形空腔6之中。同一摩擦片组中，两个弧形摩擦片3的首部转动地设置在旋转体2上，两个弧形摩擦片3的尾部通过回位拉簧5相连接。回位拉簧5实现弧形摩擦片3的回位作用。为了保证弧形摩擦片3与外圈体1具有较强的耐磨性，可在外圈体1的外表面以及弧形摩擦片3的外表面上设置一层由刹车片材料构成的耐磨层，以保证动力传递过程中的耐磨性，以及具有较大的摩擦系数。

首部飞锤

7、首部偏心轴9和永磁体4组成了首部外扩机构，首部飞锤7通过转动首部偏心轴9转动，并能转动地固定于旋转体的外边缘，弧形摩擦片3的首部可转动的固定在首部偏心轴9上。首部飞锤7的自由端与永磁体4相配合。在旋转体静止或转速较低的情况下，首部飞锤7的自由端吸附在永磁体4上，首部偏心轴9不驱使弧形摩擦片3进行运动。当旋转体的转速达到一定值时，首部飞锤7会摆脱永磁体4的吸附，在离心力的作用下进行转动，进而通过首部偏心轴9驱使弧形摩擦片3向外运动，以使其紧紧压持在外圈体1的内壁上。

同样地，尾部飞锤

8、尾部偏心轴10和永磁体4构成了尾部外扩机构，尾部飞锤8通过尾部偏心轴10转动地可转动的固定于旋转体2的外边缘，弧形摩擦片3的尾部也放在尾部偏心轴10上。尾部飞锤8的自由端与永磁体4相配合。在旋转体静止或转速较低的情况下，尾部飞锤8的自由端吸附在永磁体4上，尾部偏心轴10不驱使弧形摩擦片3进行运动。当旋转体的转速达到一定值时，尾部飞锤8会摆脱永磁体4的吸附，在离心力的作用下进行转动，进而通过尾部偏心轴10驱使弧形摩擦片3向外运动，以使其紧紧压持在外圈体1的内壁上。

如图3所示，给出了图1中A-A截面的局部剖视图；所示旋转体2外表面的两侧为左侧板11和右侧板12，左侧板11和右侧板12之间形成了容纳弧形摩擦片3的弧形槽13。首部偏心轴9和尾部偏心轴10均转动地固定于左侧板11和右侧板12上，尾部飞锤

8、首部飞锤7位于左侧板和右侧板的两侧。工作的过程中，在旋转体2转速比较低，例如电机刚启动时，弧形摩擦片3产生的离心力比较下，不足以拉伸回位拉簧5而与外圈体1相接触；同时，由于首部飞锤7和尾部飞锤8产生的离心力较小，不足以摆脱永磁体4的吸附，两飞锤均不产生运动。这样，在电机刚启动或转速较小时，不会有动力输出，避免了电机启动时刻电流过大现象的发生。当旋转体2达到一定的转速时，首部飞锤7和尾部飞锤8产生的离心力足以摆脱永磁体4的吸附，进而通过首部偏心轴9和尾部偏心轴10的驱使弧形摩擦片3向外侧运动，使得弧形摩擦片3紧紧地挤压在外圈体1的内表面上，此状体的示意图如图4所示。此时，旋转体2的就会通过弧形摩擦片3带动外圈体1进行转动，而弧形摩擦片3与外圈体1之间处于相对静止状态。在旋转体2的转速不断降低时，离心力减少到一定程度，拉簧拉回位，飞锤被磁力吸住，弧形摩擦片3会由与外圈体1相接触变为相脱离状态，结束动力传递。

还有固定摩擦片的偏心轴在飞锤的作用下向外张、顶，并在旋转体旋转的过程中对摩擦片有一定向推力，进而在旋转体与外圈体相向滑行，使之更加张、顶，形成加塞状态，后随着作用力的加大达到同步的状态。

设与旋转体2相连接的电机的额定转速为n转/s，所有弧形摩擦片

3、首部飞锤7和尾部飞锤8的总质量为m，弧形摩擦片3所在圆的半径为r，弧形摩擦片3的角速度为ω；弧形摩擦片3与外圈体1之间的摩擦系数为μ。则所有弧形摩擦片3产生的离心力F的大小为：

F=4mrω2=mr(2nπ)2

弧形摩擦片3与外圈体1之间的摩擦力大小为：

f=μF=μmr(2nπ)2

在m=2kg、r=0.2m、n=800、μ=0.45的情形下，通过计算，f=3.0×106N，摩擦力f足以驱使动力装置进行做功，例如驱使电动汽车进行运动。

效益分析报告

一、经济效益分析

省成本 变速器、传动轴 省电

二、社会效益分析

1、符合我国建设节约型社会的方针2、3、4、5、符合我国建设创新型国家的要求 在生态环境保护方面起到示范性作用 开拓新的经济增长领域

提高我国电动乘用车领域的世界竞争水平

企业标准

科技查新报告

用户意见

证明

实验数据

2011年试验参数

第三篇：铸造工艺计算机辅助设计技术的特点

铸造工艺CAD

在铸造工艺设计过程中，有许多繁琐的数学计算和大量的查表选择等工作，仅凭工艺设计人员的个人经验和手工操作，不但要花费很多时间，而且设计结果往往因人而异，很难保证铸件质量，60年代以来，特别是进入80年代后，随着电子计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计技术在工业中得到愈来愈广泛的应用，也为铸造工艺设计的科学化、精确化提供了良好的工具，成为铸造技术开发和生产发展的重要内容之一。

典型的铸造工艺CAD系统工作过程是：

1）接收用户送给的铸件图纸，在以工程图方式接收时可自行进行三维造型；

2）工艺分析和报价；

按需要从任一角度或对铸件任一部分结构加以观察，根据三维实体计算铸件重量和不同部位的模数，计算浇冒口等工艺数据，进行铸件的初步设计，估算成本并提出报价。

3）进行铸件的详细设计；

从建立的铸件三维实体抽取数据进行三维凝固模拟并修改铸件设计，然后自动生成相应的铸型、芯盒或模具图。

4）铸型、芯盒和模具经数控加工成形，进行浇铸和检验，收集生产中的数据供质量跟踪和知道以后的铸件设计。

目前铸造工艺CAD的软件功能一般是单一的，分为铸件设计、凝固模拟和模样加工等相对独立的系统。铸造工艺CAD的特点

首先将零件图通过数字化仪或其他图形输入设备输入计算机内，然后根据要求标出浇注位置和分型面的位置，进一步绘出加工余量及不铸孔、槽的符号，以及拨模斜度，并标出尺寸，形成铸件图；以此为依据进行铸件模数和重量计算、进行补缩系统和浇注系统设计；将设计计算的结果以图形方式加到铸件图上，再绘出砂芯形状，算出芯头间隙、芯头压紧环、防压环、积砂槽和芯头分块线及尺寸等，从而形成一个完整的工艺图；最后绘制出铸造工艺卡片。将图形由绘图仪输出，完全取代了手工绘制工艺图和描图、晒图等繁琐工序，而且修改、存档方便，大大提高了设计效率。

与传统的铸造工艺设计方法相比，用计算机设计铸造工艺有如下特点：

1）计算准确、迅速、消除了人为的计算误差。

2）可同时对几个不同的方案进行工艺设计和比较，从而找出较好的方案。

第四篇：金属铸造工艺论文

金属铸造工艺论文

摘要：

铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展，铸大型铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。由零件的结构特点，提出多种浇注和分型方案，综合对比分析，选择最为理想的浇注位置及分型面。制定出详细的铸造工艺方案。关键字：

铸造工艺性；铸造工艺方案；铸造工艺参数；补缩系统；浇注系统

铸造工艺种类：

铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造、砂型铸造、压铸、熔模铸造和消失模铸造。铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如：金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。各种特种铸造方法均有其突出的特点和一定的局限性，对铸件结构也各有各自的特殊要求。

重力铸造

重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造

压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）的作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。

砂型铸造

砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。木模缺点是易变形、易损坏；除单件生产的砂型铸件外，可以使用尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。

压铸

压铸是在压铸机上进行的金属型压力铸造，是目前生产效率最高的铸造工艺。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机自动化程度高，材料损耗少，生产效率比冷室压铸机更高，但受机件耐热能力的制约，目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。当今广泛使用的铝合金压铸件，由于熔点较高，只能在冷室压铸机上生产。压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔，并在高压下成形、凝固，压铸件的不足之处是：因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中，不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部，形成皮下气孔，所以铝合金压铸件不宜热处理，锌合金压铸件不宜表面喷塑（但可喷漆）。否则，铸件内部气孔在作上述处理加热时，将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外，压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些，一般在0.5mm左右，既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密层，露出皮下气孔，造成工件报废。

熔模铸造

所谓熔模铸造工艺，简单说就是用易熔材料（例如蜡料或塑料）制成可熔性模型（简称熔模或模型），在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧（如采用高强度型壳时，可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧），铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。

失蜡法铸造现称熔模精密铸造，是一种少切削或无切削的铸造工艺，是铸造行业中的一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模精密铸造铸得。

消失模铸造

消失模铸造技术（EPC或LFC）是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。消失模铸造是一种近无余量、精确成形的新技术，它不需要合箱取模，使用无粘结剂的干砂造型，减少了污染，被认为是21世纪最可能实现绿色铸造的工艺技术。

铸造生产的工艺流程：

铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。

铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序：

1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图；

2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注；

5）落砂清理与铸件检验等主要工序。成形原理

铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求直接作为零件使用。型砂的性能及组成：

1、型砂的性能

型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。

2、型砂的组成型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。工艺特点铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点： 1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸

铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。

2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。

3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。

4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。

5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。铸件的手工造型手工造型的主要方法砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法：手工造型因其操作灵活、适应性强，工装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。手工造型的方法很多，常用的有以下几种：

1．整模造型对于形状简单，端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便，造型时整个模样全部置于一个砂箱内，不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座、罩、壳等。2.分模造型当铸件的最大截面不在铸件的端部时，为了便于造型和起模，模样要分成两半或几部分，这种造型称为分模造型。当铸件的最大截面在铸件的中间时，应采用两箱分模造型，模样从最大截面处分为两半部分（用销钉定位）。造型时模样分别置于上、下砂箱中，分模面（模样与模样间的接合面）与分型面（砂型与砂型间的接合面）位置相重合。两箱分模造型广泛用于形状比较复杂的铸件生产，如水管、轴套、阀体等有孔铸件。铸件形状为两端截面大、中间截面小，如带轮、槽轮、车床四方刀架等，为保证顺利起模，应采用三箱分模造型。此时分模面应选在模样的最小截面处，而分型面仍选在铸件两端的最大截面处，由于三箱造型有两个分型面，降低了铸件高度方向的尺寸精度，增加了分型面飞边毛刺的清整工作量，操作较复杂，生产率较低，不适用于机器造型，因此，三箱造型仅用于形状复杂、不能用两箱造型的铸件生产。铸件高度方向的尺寸精度，增加了分型面处飞边毛刺的清整工作量，操作较复杂，生产率较低，不适用于机器造型，因此，三箱造型仅用于形状复杂、不能用两箱造型的铸件生产。3．活块模造型

铸件上妨碍起模的部分（如凸台、筋条等）做成活块，用销子或燕尾结构使活块与模样主体形成可拆连接。起模时先取出模样主体，活块模仍留在铸型中，起模后再从侧面取出活块的造型方法称为活块模造型。活块模造型主要用于带有突出部分而妨碍起模的铸件、单件小批量、手工造型的场合。如果这类铸件批量大，需要机器造型时，可以用砂芯形成妨碍起模的那部分轮廓。4．挖砂造型

当铸件的外部轮廓为曲面（如手轮等）其最大截面不在端部，且模样又不宜分成两半时，应将模样做成整体，造型时挖掉妨碍取出模样的那部分型砂，这种造型方法称为挖砂造型。挖砂造型的分型面为曲面，造型时为了保证顺利起模，必须把砂挖到模样最大截面处。由于是手工挖砂，操作技术要求高，生产效率低，只适用于单件、小批量生产。铸造铸件金属液的浇注生产中，浇注时应遵循高温出炉，低温浇注的原则。因为提高金属液的出炉温度有利于夹杂物的彻底熔化、熔渣上浮，便于清渣和除气，减少铸件的夹渣和气孔缺陷；采用较低的浇注温度，则有利于降低金属液中的气体溶解度、液态收缩量和高温金属液对型腔表面的烘烤避免产生气孔、粘砂和缩孔等缺陷。因此，在保证充满铸型型腔的前提下，尽量采用较低的浇注温度。把金属液从浇包注入铸型的操作过程称为浇注。浇注操作不当会引起浇不足、冷隔、气孔、缩孔和夹渣等铸造缺陷，和造成人身伤害。为确保铸件质量、提高生产率以及做到安全生产，浇注时应严格遵守下列操作要领：

（1）浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前必须充分烘干，烘干后才能使用。

（2）浇注人员必须按要求穿好工作服，并配戴防护眼镜，工作场地应通畅无阻。浇包内的金属液不宜过满，以免在输送和浇注时溢出伤人。

（3）正确选择浇注速度，即开始时应缓慢浇注，便于对准浇口，减少熔融金属对砂型的冲击和利于气体排出；随后快速浇注，以防止冷隔；快要浇满前又应缓慢浇注，即遵循慢、快、慢的原则。（4）对于液态收缩和凝固收缩比较大的铸件，如中、大型铸钢件，浇注后要及时从浇口或冒口补浇。

（5）浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气，以免由于铸型憋气而产生气孔，以及由于气体的不完全燃烧而损害人体健康和污染空气。铸造的坩埚炉熔化常用的铸造有色金属有铸造铝合金、铸造铜合金、铸造镁合金和铸造锌合金等。有色金属的熔点低，其常用的熔化用炉有坩埚炉和反射炉两类，用电、油、煤气或焦碳等作为燃料。中、小工厂普遍采用坩埚炉熔化，如电阻坩埚炉、焦碳坩埚炉等，生产大型铸件时一般使用反射炉熔化，如重油反射炉、煤气反射炉等。

第五篇：铸造工艺方案

铸造工艺管理

工艺工作做为机械制造业的基础工作，贯穿于企业生产的全过程。工艺工作的完成不仅是工艺部门的任务，还需要公司各个职能部门的配合与辅助。这也使得工艺管理变成一项综合管理，各职能部门都有相应的工艺职能。

铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序：生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件；绘制铸造工艺图;新工艺的验证及整顿；最后生产现场的工艺管理等。本公司铸造分厂铸造工艺管理规程主要包括以下几方面：

1.铸造工艺方案制定原则是保证铸件的质量。根据砂型铸造工艺的过程及联系本厂实际情况，铸造工艺方案的确定应首先保证铸件形成，并最大限度的减少铸造缺陷，保证铸件质量。

2.在本厂铸造工艺工作中，工艺规程文件主要包括：工艺守则、砂型铸造工艺卡片、毛胚图、工艺附图、木型工艺卡片等。

3.铸造工艺图的设计，主要根据用户使用要求以及结合本厂实际情况设计或改进的零件尺寸、形状，确定铸造方式。

4.工艺验证主要方法就是通过小批试制来考核工艺工艺方案的合理性，并通过不断的整顿，力求完善该方案，并在验证之后做出总结。

5.生产现场的工艺管理除了确保产品质量以外，还要求能够提高生产效率、节约资源和降低能耗，并尽可能的改善劳动条件。

6.为了加强工艺管理，还应该收集工艺情报，其内容主要包括：国内外的新技术、新工艺，相关的新工艺标准、手册，相关先进工艺规程等。对收集的工艺情报还要进行加工，科学管理。最后是工艺的标准化。