轮毂的铸造工艺及其热芯盒模具设计摘要随着社会的发展，机动车辆在生产和生活中的越来越广泛。

缸盖是机动车辆中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响轮毂的正常工作，因此研究轮毂的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。

本设计是对前轮毂零件进行铸造毛坯工艺设计。

根据零件的使用条件、结构特点、生产批量，结合工厂现有设备等进行铸造工艺分析，确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等，完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计。

本设计采用壳芯盒法制芯，根据芯子的形状及重量选用763射芯机进行射芯，采用酚醛树脂砂作为制芯材料。

接着对壳芯盒本体进行设计，芯盒本体的设计主要包括芯盒的结构及分盒面的选择，射砂口的设计，芯盒材料的选择，芯盒中砂芯的数目，排气装置的设计以及芯盒顶出机构的设计。

关键字：砂型铸造，工艺分析，工艺设计，壳芯工装设计The Casting Technology and Hot Core BoxMold Design of HubABSTRACTAlong with social develop ment, motor vehicle used in production and life is increasingly wide. Hub is an important vehicle component and its interior structure and processing precisio n directly affect the hub normal work. Study hub cast processing methods and techniq ues of preparation is ne cessary and meaningful.This design is the casting techno logy design for front hub in vehicle. According to the application cond itions, structural features, production batch and existing equipment, it determines the method of casting, modeling, core making, solid ification principles and pouring position, parting surface, the quantity o f casting and mo ld etc. It comp letes the design of sand core, pouring system, riser, chill and related equipment etc.This design uses the shell core box mak ing core. According to the shape and weight it choose 763 shoot core machine shoot core and use phenolic resin sand as the core mak ing material. Then design the shell core box body, the core box body design mainly includes the core box structure and box surface selectio n, sand jetting port core box design, choice of materials, core box of sand core in number, exhaust design and installation o f the core box lifting mechanism design.KEY WORDS：sand casting，technolo gy analysis，techno logy design，Shell core fixture design目录前言 (1)第一章铸造工艺设计 (2)§1.1 零件概述 (2)§1.1.1 零件信息 (2)§1.1.2 技术要求 (2)§1.2 铸造工艺方案的确定 (3)§1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定 (3)§1.2.2 浇注位置和分型面的确定 (3)§1.2.3 砂箱中铸件数目的确定 (6)§1.3工艺参数的选择 (7)§1.3.1 铸造收缩率 (7)§1.3.2 机械加工余量、铸件的尺寸和重量偏差 (7)§1.3.3 拔模斜度的确定 (8)§1.3.4 铸造圆角的确定 (8)§1.3.5 最小铸出口及槽 (8)§1.4 浇注系统的设计 (8)§1.4.1 浇注系统的概述 (8)§1.4.2 浇注系统类型的选择 (9)§1.4.3 浇注系统的设计与计算 (10)§1.4.4 出气孔的设计 (13)§1.5 砂芯的设计 (13)§1.5.1 砂芯的概述 (13)§1.5.2 砂芯数量的确定 (14)§1.5.3 芯头的设计 (14)§1.5.4 壳芯的制备 (15)§1.6 冒口及冷铁的设计 (15)§1.6.1 冒口的设计 (15)§1.6.2 冷铁的设计 (16)第二章铸造工艺装备设计 (17)§2.1 模板 (17)§2.1.1 模样的设计 (17)§2.1.2 模底板的设计 (17)§2.2 壳芯工装设计 (18)§2.2.1 壳芯的概述 (18)§2.2.2 壳芯工艺 (18)§2.2.3 壳芯盒的材料 (20)§2.2.4 壳芯工装设计 (20)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)前言近年来，能源，环境和安全问题受到普遍关注，汽车行业尤为突出。

减轻汽车自重是提高汽车燃油经济性、降低能耗、提高安全性能的重要措施之一。

轮毂作为汽车一个重要部件，对汽车节能、环保、安全性、操控性都有重要的影响，因此如何选材及加工成型，达到轻量化，意义深远。

轮毂的材质分为铁轮毂、钢轮毂这两者在卡车和公交车用的较多；轿车普遍使用铝轮毂。

优质轮毂包括以下基本条件：①质量轻，价格低，表面质量高，易于成型；②具有良好静力学、动力学以及耐腐蚀特性；③具有良好的回转特性和导热特性；④具有良好的回收能力，符合环保要求。

所以完整的轮的铸造工艺的选择和选择直接应该后期的加工和使用，并通过设计轮毂铸造工艺，设计培养正确的设计思想方法、严谨的科学态度和良好得工作作风，树立自信心；培养运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质；培养自身获取信息和综合处理信息的能力，提高文字和语言表达能力。

热芯盒法，是铸造生产中一种机器制造型芯的方法，将铸造用砂、热固性树脂和催化剂混合成的砂料射入具有加热装置的芯盒中，加热到180～250℃，使贴近芯盒表面的砂料受热，在温度作用下，其粘结剂在很短时间内即可缩聚而硬化，形成型芯，不须再进烘炉烘干，具有缩短生产周期等优点。

而且，只要砂芯的表层有毫米结成硬壳即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化，它为快速生产尺寸精度高的中、小砂芯（砂芯最大壁厚一般为50—75mm）提供了一种非常有效的方法，特别适用于汽车、拖拉机或类似行业的铸件生产。

第一章铸造工艺设计§1.1零件概述§1.1.1 零件信息名称：前轮毂材料：QT400-10 外形尺寸：Φ182×165mm 质量：6.24kg生产批量：成批大量成产。

其零件示意图如下图1-1：图1-1零件示意图§1.1.2 技术要求(1)硬度HB156-197;(2)未注明铸造抽模角3º，圆角半径R5；(3)Φ85Gc孔表面对Φ72Gc孔表面的跳动允差为0.05；(4)对Φ85Gc和Φ72Gc共同中心线：①Φ90D6表面跳动允差为0.15；②Φ100d7、Φ110d7、Φ132表面跳动允差为0.3；③M、N端面跳动允差为0.08，P端面在R88处跳动允差为0.20，K端面跳动允差为0.20；(5)非加工表面初一拖拉机专用醇酸底漆，外表面在底漆上面涂一层醇酸磁化；(6)加工表面不得有夹渣、缩孔、缩松缺陷，非加工面不得有明显凹陷、缩孔、不允许有焊补处理；(7)铸造收缩率为0.6%，未注起模斜度为2°；(8)去飞边、毛刺、锐边。

§1.2铸造工艺方案的确定§1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定由于前轮毂生产批量为成批成产，铸件不大、结构不是很复杂，考虑到技术上的先进性与经济的合理性，所以确定其毛坯生产方法为普通砂型机器造型，砂型种类为湿型，芯盒设计为壳芯盒法。

§1.2.2 浇注位置和分型面的确定一、铸件浇注位置的确定凝固原则：由于球磨铸铁有较宽的共晶凝固温度范围，从而使铸件的凝固特性为糊状凝固，此外还有较大的共晶膨胀[1]。

为此采取一些措施避免缩松缩孔，例如加大铸型刚度，增加石墨化膨胀的体积，这些措施可使铸件凝固时使石墨化膨胀所产生的巨大的膨胀力作用于正在生长的共晶团，有效地消除共晶团间的间隙，从而消除共晶团间的微观缩松。

浇注位置：为了保证铸件质量，必须把最重要的加工面在浇注时向下或直立状态。

由零件的技术要求知道：Φ72和Φ85的圆表面光洁度要求高，内部安装轴承，尺寸精度比较高，因此，应将两圆柱面呈直立状态，同时从凝固的原则出发，将厚大部位放在上面。

综合考虑结果：确定本件的浇注位置有两个方案，方案І、方案II分别如图1-2、图1-3所示[2]。

图1-2方案І图1-3方案II为了尽量减少砂芯的数量，并且有利于砂芯的定位、稳固、排气和检验方便。

尽量避免砂芯吊在上箱或仅靠芯撑来固定。

对于图2-1所示，需要两个砂芯，并且有一个砂芯吊在上箱，故方案一不合理。

而图2-2所示，仅需采取一个砂芯，故采取方案二。

二、分型面的确定[3]此件可有三种分型面方案：方案І：如图1-4所示可将铸件对称分布在两铸型内，模样易制作，但造型、下芯不方便，铸件内孔的精度不易保证，且为了保证浇注位置须将铸型翻转90º，劳动量大。