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目前,国内卡丁车(类似碰碰车)都从国外进口,其中铝合金车轮是一个重要零件。过去,国外采用压力铸造生产该铸件,铸件质量差,且成品率低,劳动强度大。针对该铸件的结构特点和性能要求,如何提高其产品质量、降低原材料消耗、节约能源、提高劳动生产率及降低铸件成本,是当前生产中的关键。从研制的情况可知,采用挤压铸造代替压力铸造是今后制造铝合金车轮行之有效的工艺。
1 车轮材料、要求及铸件设计
图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不仅有较高的性能要求,而且形状十分复杂。

图1 车轮零件图
车轮材料的化学成分(质量分数)为: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,其余为Al。力学性能要求:σb>276 MPa,σs>115 MPa,σ>4.4%,HB>92。
该车轮内外形的尺寸精度较高,都应加放加工余量及余块。按挤压铸造工艺的要求,把形状复杂的车轮零件图设计如图2所示的铸件图。
由该图可见,为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工,把原来的阶梯轴孔设计成圆柱形中心孔,其直径为φ30 mm,内壁斜度为3°[1]。

图2 车轮铸件图
2 模具结构及设计参数[1]
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