內(nèi)容簡(jiǎn)介：: 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名顧立鵬系部汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí) 車輛工程 07導(dǎo)教師姓名王國(guó)田職稱實(shí)驗(yàn)師從事專業(yè) 汽車服務(wù) 是否外聘是否題目名稱汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義輪轂是車輛的重要運(yùn)動(dòng)部件，本文以汽車輪轂為研究對(duì)象，基于產(chǎn)品研究開發(fā)的一般流程，通過制定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)的技術(shù)路線，熟練掌握汽車零件設(shè)計(jì)和開發(fā)的流程，通過借助汽車輪轂結(jié)構(gòu)與性能、模具造型、鑄造工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì) 。汽車輪轂的成型工藝類型較多，以擠壓鑄造生產(chǎn)鎂合金輪轂的工藝方法現(xiàn)今多處于研究階段。通過研究擠壓鑄造的工藝特點(diǎn)，分析總結(jié) 汽車輪轂擠壓鑄造模具要點(diǎn)，并通過對(duì)模具型腔進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握汽車輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì)過程了解鑄造的基本工藝，熟練應(yīng)用具有一定的實(shí)驗(yàn)技能和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù) 要求（研究方法）主要內(nèi)容： 1 輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 輪轂成形工藝研究現(xiàn)狀 3 輪轂成形工藝方案的確定 4 輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì) 技術(shù)要求： 1對(duì)汽車輪轂結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 3487 設(shè)計(jì)輪轂 2 研究輪轂成形的方法并制定成形工藝 3 設(shè)計(jì)汽車輪轂成形模具、設(shè)計(jì) （論文）完成后應(yīng)提交的成果論文一份（ 2 萬字以上），論文內(nèi)容符合要求。 1 汽車輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙一張 2 汽車輪轂成型模具設(shè)計(jì)圖紙兩張四、設(shè)計(jì) （論文）進(jìn)度安排資料收集，整理，完成開題報(bào)告第 12 周論文的撰寫，完成中期檢查第 39 周畢業(yè)論文提交第 913 周畢業(yè)論文修改完善第 1316 周畢業(yè)論文答辯第 17 周五、主要參考資料 1 李雙壽汽車用輕合金輪轂的發(fā)展及展望 J鑄造縱橫， 2006， 1： 28 32 2 曉青鎂合金在汽車上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) J上海汽車， 2005(3)： 38 3 肖景容編北京 :國(guó)防工業(yè)出版社， 1990. 六、備注指導(dǎo)教師簽字：年月日教研室主任簽字：年月日優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 推薦表題目汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì) 類別設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名顧立鵬院（系）、專業(yè)、班級(jí) 汽車與交通工程學(xué)院車輛工程 07 指導(dǎo)教師王國(guó)田職稱實(shí)驗(yàn)師設(shè)計(jì)成果明細(xì)：答辯委員會(huì)評(píng)語：答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）：院、系公章：年月日備注：注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì) 、其它畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名顧立鵬性別男院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè) 車輛工程班級(jí) 07 設(shè)計(jì)題目汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì) 平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)分（開題、中檢、出勤）指導(dǎo)教師姓名職稱指導(dǎo)教師評(píng)分（ X）評(píng)閱教師姓名職稱評(píng)閱教師評(píng)分（ Y）答辯組組長(zhǎng) 職稱答辯組評(píng)分（ Z）畢業(yè)設(shè)計(jì) 成績(jī) 百分制五級(jí)分制答辯委員會(huì)評(píng)語：答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）：院系公章：年月日注： 1、平時(shí)成績(jī)（開題、中檢、出勤）評(píng)分按十分制填寫，指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯組評(píng)分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī) 百分制 =W+、評(píng)語中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(jì)（論文）水平、設(shè)計(jì)（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評(píng)價(jià)。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表學(xué)生姓名顧立鵬院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí) 車輛工程 07 指導(dǎo)教師姓名王國(guó)田職稱實(shí)驗(yàn)師從事專業(yè) 汽車服務(wù) 是否外聘是否題目名稱汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì) 序號(hào) 評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度 10 3 綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 15 4 設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力 20 5 計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力） 10 6 插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、的使用等） 5 8 科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度 10 得分 X= 評(píng) 語：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語，注意反映該論文的特點(diǎn)）工作態(tài)度：好較好一般較差很差研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般較弱很弱工作量：大較大適中較少很少說明書規(guī)范性：好較好一般較差很差圖紙規(guī)范性：好較好一般較差很差成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）好較好一般較差很差其他：指導(dǎo)教師簽字：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo) 記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）與老師見了面，老師簡(jiǎn)單介紹畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)交作業(yè)及基本要求，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體寫作工作提了要求，解釋了選題的含義及基本思路，回答了同學(xué)的有關(guān)疑問，互留聯(lián)系方式，布置主要工作是廣泛搜集資料，進(jìn)度快的可寫出開題報(bào)告。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）老師介紹了畢業(yè) 設(shè)計(jì) 的目標(biāo)、任務(wù)等具體要求，同學(xué) 設(shè)計(jì) 過程中常見的認(rèn)識(shí)誤區(qū)及需要注意的問題，利用好時(shí)間進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料搜集，完成開題報(bào)告，理清基本思路。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）將初步方案設(shè)計(jì)交給老師審查，對(duì)老師指出的錯(cuò)誤和不足進(jìn)行改進(jìn)。完成開題答辯，并對(duì)答辯中出現(xiàn)的問題再次進(jìn)行改進(jìn)。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）開始進(jìn)行輪轂的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)下收集了一些相關(guān)資料，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 487車輪輞規(guī)格，確定了需要的基本數(shù)據(jù)。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）對(duì)輪轂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并完成輪轂的的繪圖工作，對(duì)繪圖中出現(xiàn)的問題，老師給予一一指出，并得到改善。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）搜集有關(guān)輪轂成形工藝的材料，并確定最終的輪轂成形工藝。老師指出最終的工藝方案確定有什么問題。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）在輪轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面以及成形工藝方面，老師一一指出并得到改正，繪圖中出現(xiàn)表示不清楚的部分在老師的提醒下得以改進(jìn)。并開始準(zhǔn)備中期答辯。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）完成中期答辯。與老師針對(duì) 答辯中出現(xiàn)的問題一一請(qǐng)教，并完善圖紙及工藝過程。老師在指導(dǎo)時(shí)指出圖紙中出現(xiàn)的問題，如：剖面線的線寬、圖紙中線寬不整齊等。并于回寢室后得以改進(jìn) 學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）進(jìn)行輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì) ，并進(jìn)行輪轂?zāi)＞呒傲慵睦L圖工作。開始撰寫設(shè)計(jì)說明書。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）完成輪轂?zāi)＞哐b配圖及零件圖的繪制，并于老師討論設(shè)計(jì)說明書中內(nèi)容分布情況，得到了很大的幫助，使設(shè)計(jì)說明書的編寫更加流暢。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）本周通過與老師的交流，完善的圖紙中的小問題，以及設(shè)計(jì)說明書中的格式問題。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）本周基本完成圖紙的繪制與設(shè)計(jì)說明書的編寫，對(duì)于其中存在的問題，指導(dǎo)老師一一找出并使我的設(shè)計(jì)更加完善。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）本周把所有設(shè)計(jì)材料交給指導(dǎo)老師，并在指導(dǎo)老師的仔細(xì)審閱下找出了很多小問題，并把這些小問題一一糾正。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）本周把完整材料交與老師，并準(zhǔn)備預(yù)答辯，根據(jù)老師給出的思路進(jìn)行完善。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期點(diǎn) 豐田實(shí)驗(yàn)中心指導(dǎo)方式面授指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）本周進(jìn)行了預(yù)答辯，并根據(jù)答辯中出現(xiàn)的問題與老師交流，并再次進(jìn)行整體改進(jìn)，以求精益求精。學(xué)生（記錄人）簽名：指導(dǎo)教師簽名：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目 : 汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì) 院系名稱 : 汽車與交通工程學(xué)院專業(yè) 班級(jí) : 車輛工程 07 學(xué) 生姓名 : 顧立鵬導(dǎo) 師姓名 : 王國(guó)田開題時(shí) 間 : 2011 年 3 月 14 導(dǎo)委員會(huì) 審查意見：簽字：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名顧立鵬系部汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí) 車輛工程 07導(dǎo)教師姓名王國(guó)田職稱實(shí)驗(yàn)師從事專業(yè) 汽車服務(wù) 是否外聘是否題目名稱汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀，選題的目的、依據(jù)和意義 1、研究現(xiàn)狀作為汽車最重要的安全部件，輪轂承受著汽車和載物質(zhì)量作用的壓力，受到車輛在啟動(dòng) 、制動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)扭矩的作用，還承受汽車在行駛過程中轉(zhuǎn)彎、凹凸路面、路面障礙物沖擊等來自不同方向動(dòng)態(tài)載荷產(chǎn)生的不規(guī)則交變受力。輪轂的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性不但關(guān)系到車輛和車上人員、物資的安全性，還影響到車輛在行駛中的平穩(wěn)性、操縱性、舒適性等性能，這就要求輪轂的尺寸和形狀精度高、動(dòng)平衡好、疲勞強(qiáng)度高、剛度和彈性好、質(zhì)量輕、美觀、材料可回收等。內(nèi)研究現(xiàn)狀為了節(jié)能降耗，減少廢氣排放，提高駕乘舒適度和車輛動(dòng)力學(xué)性能?，F(xiàn)代汽車正在向輕量化方向發(fā)展，從結(jié)構(gòu)材料的角度出發(fā) ，實(shí)現(xiàn)車輛輕量化的主要手段是采用具有高比性能的輕質(zhì)材料替代傳統(tǒng) 材料，目前廣泛應(yīng)用于汽車輪轂的材料主要是鋁合金和鎂合金。隨著我們國(guó)家公路設(shè)施的迅猛發(fā)展，鋁合金輪轂開始在全國(guó)范圍內(nèi)得到推廣，并且發(fā)展迅速。2002年，我國(guó)轎車鋁合金輪轂的裝車率已接近 45%。伴隨著中國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)鋁合金輪轂行業(yè)出現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭。經(jīng)過十幾年的艱苦努力，年生產(chǎn)能力已超過了 6500萬件。已成為了世界鋁合金輪轂生產(chǎn)大國(guó) 。與世界先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)企業(yè)在鋁合金輪轂的設(shè)計(jì)開發(fā)和制造技術(shù)方面尚存在較大的差距，總體的生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量水平還有待進(jìn)一步的提高。鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有低價(jià)格，高比性能、比強(qiáng)度和比剛度。突出的阻尼減振性能等特點(diǎn) ，將鎂合金用于汽車，摩托車結(jié)構(gòu) ，特別是高速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件能降低車輛自重及燃油消耗，降低車輛的振動(dòng)和噪聲，提高車輛的加減速動(dòng)力學(xué)特性，既能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，又能較顯著改善車輛的駕乘舒適度。在國(guó)內(nèi) ，上海汽車公司最早將鎂合金應(yīng)用在汽車上，目前桑塔納轎車鎂合金變速器外殼年用鎂量達(dá) 2000t 以上。東風(fēng)汽車公司開發(fā)的轎車用非承重鎂合金零件有變速箱殼、離合器殼、變速箱蓋等，其中鎂合金變速箱殼體質(zhì)量?jī)H為取代了鋁合金殼體，年產(chǎn)量達(dá)到 6 萬件。長(zhǎng)安汽車公司生產(chǎn)的變速器、上下箱體延伸體和缸罩等 7 種零件已通過臺(tái)架試驗(yàn)和道路試驗(yàn) ， 2004 年已大批量裝車進(jìn)入市場(chǎng)。我國(guó)科技部也在“十五” 國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃中特別提出了“鎂合金開發(fā)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化 ” 重大項(xiàng)目。輪轂的鑄造工藝有低壓鑄造法、重力鑄造法、壓力鑄造法、擠壓鑄造法、輪轂的成形工藝主要有擠壓鑄造和低壓鑄造。我國(guó)從 20世紀(jì)六七十年代開始發(fā)展擠壓鑄造， 20世紀(jì)九十年代，運(yùn)用于摩托車行業(yè) ，使擠壓鑄造得到了飛躍發(fā)展，已形成年生產(chǎn) 300千萬只摩托車鋁輪轂的能力。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的大型受力零件有：重我國(guó)低壓鑄造工藝發(fā)展得較晚， 1955年天津拖拉機(jī)制造廠采用壓縮空氣緊密制造鋁合金型板，1958年上海郵電器材廠應(yīng)用了低壓鑄造工藝，六十年代這一工藝在北京、天津、上海、遼寧等地得到了一定程度的發(fā)展。 1978年以來，一機(jī)部、六機(jī)部、八機(jī)部等相繼召開低壓鑄造經(jīng)驗(yàn)交流會(huì) ，介紹了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的低壓鑄造設(shè)備和工藝。外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)輪轂材料的研究發(fā)展的比較迅速。 20世紀(jì)初，當(dāng)鋼鐵制汽車輪轂已經(jīng)運(yùn)用的很成熟的時(shí)候，一些賽車愛好者，為了追求速度與靈活性，而把汽車變得更加“輕量化” ，就將鋼制輻條式輪轂與鋁質(zhì)軋制輪輞相結(jié)合的車輪裝上汽車。從此，汽車輪轂進(jìn)入了另一個(gè)時(shí)代鋁合金輪轂時(shí)代。1945年以后，汽車廠商紛紛開展批量生產(chǎn)鋁合金輪轂的研究。德國(guó)是世界上最早開始制造鋁合金輪轂的國(guó)家早在 20世紀(jì) 20年代就開始用砂型鑄造賽車用鋁合金輪轂，其設(shè)計(jì)與制造技術(shù)一直走在世界的前列。 20世紀(jì) 50年代末，聯(lián)邦德國(guó)還 12只能少量的生產(chǎn)鋁合金輪轂，到了 70年代后，他們開始在小汽車上大量使用鑄造鋁合金輪轂，開創(chuàng)了新的局面。世界各國(guó)近年來都高度重視對(duì)鎂合金的研究與開發(fā) ，加強(qiáng)鎂合金在汽車等交通工具上的應(yīng)用開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化研究。自 1990年以來，美國(guó)、日本、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家相繼出臺(tái)了自己的鎂合金研究計(jì)劃，把鎂合金列為 21世紀(jì)研究與開發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng) 目。北美是汽車用鎂量最大的地區(qū) ，其次是歐洲、日本和韓國(guó)。在北美一些車型上，鎂合金用量大約為，美國(guó)通用、福特、克萊斯勒等三大汽車公司用鎂量均呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。在歐洲一些車型上，鎂合金用量大約為。國(guó)外的擠壓鑄造工藝是 1937年由前蘇聯(lián)發(fā)明的， 20世紀(jì)五六十年代，先后傳入我國(guó)和世界各地。擠壓鑄造技術(shù)的發(fā)展與擠壓鑄造機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。 20世紀(jì) 80年代，日本宇部公司開發(fā)成功日前已銷售 300多臺(tái)；日本豐田公司的輪轂廠擁有 14臺(tái) 年產(chǎn) 400多萬只高檔汽車鋁輪；日本的日產(chǎn)汽車、馬自達(dá)、低壓鑄造最早由英國(guó)人 910年提出并申請(qǐng)專利。其目的是解決重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補(bǔ)縮的矛盾。低壓鑄造真正被推廣應(yīng)用時(shí)在“二戰(zhàn)”以后，由于有較高的補(bǔ)縮壓力和溫度梯度，有效地提高了厚大斷面鑄件的致密性。 1950年以后由于汽車工業(yè)的發(fā)展，使抵押鑄造工藝和設(shè)備有了一個(gè)飛躍。汽車輪轂由于質(zhì)量要求高，本身結(jié)構(gòu) 又適于低壓鑄造，而且需求量大，因此極大地推動(dòng)了低壓鑄造技術(shù)的發(fā)展。英國(guó)在 60年代率先發(fā)展低壓鑄造汽車輪轂，其后美國(guó)、日本、西德相繼發(fā)展。 2、目的、依據(jù) 和意義目的、依據(jù)：輪轂是車輛的重要運(yùn)動(dòng)部件，本文以汽車輪轂為研究對(duì)象，基于產(chǎn)品研究開發(fā)的一般流程，通過制定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)的技術(shù)路線，熟練掌握汽車零件設(shè)計(jì)和開發(fā)的流程，通過借助對(duì)汽車輪轂結(jié)構(gòu)與性能、模具造型、鑄造工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)。汽車輪轂的成形工藝類型較多，以擠壓鑄造生產(chǎn)鎂合金輪轂的工藝方法現(xiàn)今多處于研究階段。通過研究擠壓鑄造的工藝特點(diǎn) ，分析總結(jié)汽車輪轂擠壓鑄造模具要點(diǎn) ，并通過對(duì)模具型腔進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，掌握汽車輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì)過程了解鑄造的基本工藝，熟練應(yīng)用繪圖軟件，并具有一定的實(shí)驗(yàn)技能和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)。意義：資源和環(huán)境是己成為世界各國(guó)越來越突出的問題，為了節(jié)能降耗、減少廢氣排放、提高駕乘舒適度和車輛動(dòng)力學(xué)的性能，現(xiàn)代汽車、摩托車等交通工具正在向輕量化方向發(fā)展。鎂合金是現(xiàn)已知的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料之一，具有多方面結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)勢(shì) ，越來越受到各國(guó)的青睞。輪轂作為車輛的重要運(yùn)動(dòng)部件，它的輕量化生產(chǎn)有著非常重要的意義。而鎂合金由于其眾多優(yōu)點(diǎn) ，成為輕量化發(fā)展的首選材料。但鎂合金在生產(chǎn)和應(yīng)用中還存在著諸多缺點(diǎn) ，如由于鎂元素活潑，鎂合金在熔煉和加工過程中極容易氧化燃燒，生產(chǎn)難度很大；鎂合金的生產(chǎn)技術(shù)還不成熟和完善，特別是鎂合金成形技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展；鎂合金的耐蝕性較差，高溫強(qiáng)度、蠕變性能較低等諸多問題，嚴(yán)重阻礙了鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn)。鑄造模具市場(chǎng)異?；钴S ，鑄造產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)帶來了鑄造模具制造工業(yè)的一片興旺。根據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)經(jīng)營(yíng)管理委員會(huì)編制的全國(guó)模具專業(yè)廠基本情況統(tǒng)計(jì) ，鑄造模具約占各類模具總產(chǎn)值 5%，每年增長(zhǎng)速度高達(dá) 25%。模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ) ，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn) ，特別是汽車、摩托車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè) ，根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè) ， 21 世紀(jì)機(jī)械；制造工業(yè)的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都將依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn) 步。在世界輕工、汽車、摩托車、機(jī)電、儀表等市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中，各國(guó)都在向高質(zhì)量，高可靠性、質(zhì)量輕，節(jié)能，低成本方向發(fā)展，某些零部件用傳統(tǒng)的材料和工藝方法生產(chǎn)已不能適應(yīng)要求。如在汽車制造業(yè) ，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和工藝師力爭(zhēng)減輕車的重量。在材料方面表現(xiàn)為輕量化，以鋁、鎂合金代鋼(鐵 )，在工藝方面以鑄代鍛，尤其是以壓鑄，擠壓鑄造代替普通鑄造，低壓鑄造及部分鍛造，以達(dá)到提高毛坯的精度，減少加工余量，減少原材料消耗，降低成本的目的。二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內(nèi)容（ 1）輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 2）輪轂成形工藝研究現(xiàn)狀（ 3）輪轂成形工藝方案的確定（ 4）輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì) 2、擬解決的主要問題（ 1）零件的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) （ 2）汽車輪轂成形工藝的設(shè)計(jì) （ 3）完成輪轂擠壓鑄造模具設(shè)計(jì) 三、技術(shù)路線（研究方法）重力鑄造低壓鑄造輪轂成形工藝確定輪轂的擠壓鑄造模具設(shè)計(jì) 圖紙及整理資料擠壓鑄造輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 輪轂成形工藝研究及工藝方案的確定輪轂成形鑄造工藝設(shè)計(jì)與分析調(diào)查研究、收集資料完成設(shè)計(jì) 四、進(jìn)度安排（ 1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告第 1 2 周 (2 月 28 日 11 日 ) （ 2）輪轂的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)第 3 4 周 (3 月 14 日 27 日 ) （ 3）總成圖及零部件圖，完成設(shè)計(jì) 計(jì)算，進(jìn)行中期檢查 5 8 周 (3 月 28 日 24 日 ) （ 4）完善圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 第 9 11 周 (4 月 25 日 15 日 ) （ 5）撰寫設(shè)計(jì)說明書第 12 周 (5 月 16 日 22 日 ) （ 6）完善設(shè)計(jì) ，提交指導(dǎo)老師審核并修改第 13 14 周 (5 月 23 日 5 日 ) （ 7）設(shè)計(jì)審核、修改第 15、 16 周（ 6 月 9 日 6 月 22 日）（ 8）畢業(yè) 設(shè)計(jì) 答辯準(zhǔn)備及答辯第 17 周（ 6 月 23 日 6 月 29 日）五、參考文獻(xiàn) 1 李雙壽汽車用輕合金輪轂的發(fā)展及展望 J鑄造縱橫， 2006， 1： 28 32 2 殷銀銀熱加工工藝 07 3 曉青鎂合金在汽車上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) J上海汽車， 2005(3)： 38 4 查吉利特種鑄造及有色合金 10 5 陳芳雷熱加工工藝 01 6 李臨華機(jī)械 10 7 肖景容編北京 :國(guó)防工業(yè)出版社， 1990. 8 陳榮的汽車輪轂?zāi)＞咴O(shè)計(jì) 2004， 03 9 張占領(lǐng) 平臺(tái)的鎂合金輪轂擠壓鑄造模具設(shè)計(jì) 2007， 06 10 武增臣鑄造， 2005， 09 11 刑志媛特種制造及有色合金 12 羅繼相托車制造業(yè)中的應(yīng)用 2003， 01 13 蔣國(guó)璋湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 03 14 張麗紅洪都科技 01 15 B 58 2001， 59(7， 8)1 10306 16 第三屆中國(guó)國(guó)際壓鑄會(huì)議論文集 C，沈陽：東北大學(xué)出版社， 206 220 六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字：年月日本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 汽車輪轂的結(jié)構(gòu) 與模具設(shè)計(jì) 院系名稱：汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)班級(jí) ：車輛工程 07 學(xué)生姓名：顧立鵬指導(dǎo)教師：王國(guó)田職稱：實(shí)驗(yàn)師黑龍江工程學(xué) 院二一一年六月 s 07011龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘要本文以汽車輪轂為研究對(duì)象，基于產(chǎn)品研究開發(fā)的一般流程，制定了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)的技術(shù)路線。借助汽車輪轂結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 與性能分析、并對(duì) 模具造型、鑄造工藝等進(jìn)行了設(shè)計(jì) 。首先介紹了我國(guó) 輪轂?zāi)＞叩默F(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及我國(guó)模具發(fā)展的新技術(shù)，其次圍繞轎車輪轂?zāi)＞哌M(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)輪轂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定模具的型腔數(shù)目、分型面以及脫模機(jī)構(gòu)。汽車輪轂的成型工藝方法較多，以擠壓鑄造生產(chǎn)輪轂的工藝方法現(xiàn)今多處于研究階段。本文根據(jù)擠壓鑄造的工藝特點(diǎn)，對(duì)汽車輪轂擠壓鑄造模具設(shè)計(jì) 進(jìn)行了分析總結(jié)，并對(duì)模具型腔進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，查閱模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，完成模具的總體設(shè)計(jì)。同時(shí)充分利用計(jì)算機(jī) 繪圖軟件對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì) , 利用對(duì)零件進(jìn)行三維造型 , 并實(shí)現(xiàn)零件的三維裝配和模具設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)模具整個(gè)設(shè)計(jì)過程有了較好的了解。關(guān)鍵詞：模具；鎂合金；汽車輪轂；擠壓鑄造；模具設(shè)計(jì) ；低壓鑄造黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) on on of is as of s of of to of as as of is is on of to of At of to E of to of a 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄摘要 . I . 1 章緒論 . 1 言 . 1 轂國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 1 內(nèi)研究現(xiàn)狀 . 1 外研究現(xiàn)狀 . 2 究的目的和意義 . 3 計(jì)的主要內(nèi)容 . 5 第 2 章輪轂零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 7 轂?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的基本術(shù)語 . 9 車輪轂?zāi)＞叻桨傅脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) . 9 轂零件的 3. 10 要外形尺寸的確定 . 10 計(jì)原則 . 10 車輪轂輪廓三維實(shí)體生成 . 10 車輪轂風(fēng)孔的生成 . 11 章小結(jié) . 13 第 3 章輪轂成形工藝介紹 . 14 轂成形的工藝特點(diǎn) . 14 行的輪轂主要成形方法及其優(yōu)缺點(diǎn) . 14 屬型重力鑄造 . 15 壓鑄造 . 15 鑄 . 15 壓鑄造 . 17 他成形方法 . 18 章小結(jié) . 19 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 章輪轂成形工藝分析 . 20 轂材料及性能特點(diǎn) . 20 壓鑄造的性能特點(diǎn) . 20 藝方案的確定 . 21 壓鑄造工藝參數(shù) . 23 具設(shè)計(jì)方案 . 26 章小結(jié) . 27 第 5 章輪轂鑄造模具的設(shè)計(jì) . 28 壓模具設(shè)計(jì)的基本原則 . 28 壓鑄造模具的工藝參數(shù) . 29 車輪轂?zāi)＞叻帜Ｃ娴拇_定 . 29 模設(shè)計(jì) . 34 模設(shè)計(jì) . 34 板設(shè)計(jì) . 35 具裝配 . 36 章小結(jié) . 37 結(jié)論 . 38 參考文獻(xiàn) . 39 致謝 . 41 附錄 . 42 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章緒論言能源、環(huán)境和安全是當(dāng)今備受關(guān)注的三大問題，也正是這三大問題制約了汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車的普及。而汽車的安全性和可靠很大程度上取決于所用輪轂的性能和使用壽命。隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，新技術(shù)日新月異，模具的使用范圍已越來越廣，對(duì)模具的要求也越來越高，使模具技術(shù)及制造方式發(fā)生了根本性的變化，已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)，從有經(jīng)驗(yàn)的鉗工師傅為主導(dǎo)的技藝型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變到了以數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化生產(chǎn)為特征的現(xiàn)代模具工業(yè)生產(chǎn)時(shí)代。輪轂是一個(gè)承受隨機(jī)疲勞載荷的旋轉(zhuǎn)薄殼結(jié)構(gòu)，上面開有孔洞，附有加強(qiáng)筋，形狀復(fù)雜，轎車在行駛中所受到的各種載荷向輪轂的傳遞也十分復(fù)雜。因此，輪轂的幾何形狀和力學(xué)特征的復(fù)雜性給研究工作帶來很大的困難。輪轂?zāi)＞咴O(shè)計(jì)是保證轎車輪轂質(zhì)量的關(guān)鍵，由于模具型面復(fù)雜，幾何構(gòu)造圖素和曲面造型獨(dú)特，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)及制造方法很難滿足要求。而采用對(duì)汽車輪轂模型實(shí)體設(shè)計(jì)以及模具設(shè)計(jì)將解決這一設(shè)計(jì)難題，使得設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)便、快捷、可靠。然而在當(dāng)今汽車技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，歐美、日本等國(guó)家基本壟斷了發(fā)達(dá)的汽車技術(shù)，我國(guó)在先進(jìn)的汽車技術(shù)中處于落后與被動(dòng)地位，因此，我國(guó)必須加大對(duì)汽車技術(shù)研發(fā)的力度，發(fā)明出更新更先進(jìn)的技術(shù)，跟上世界各個(gè)汽車大國(guó)的技術(shù)水平。轂國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀內(nèi)研究現(xiàn)狀為了節(jié)能降耗，減少廢氣排放，提高駕乘舒適度和車輛動(dòng)力學(xué)性能?，F(xiàn)代汽車正在向輕量化方向發(fā)展，從結(jié)構(gòu)材料的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)車輛輕量化的主要手段是采用具有高比性能的輕質(zhì)材料替代傳統(tǒng)材料，目前廣泛應(yīng)用于汽車輪轂的材料主要是鋁合金和鎂合金。隨著我們國(guó)家公路設(shè)施的迅猛發(fā)展，鋁合金輪轂開始在全國(guó)范圍內(nèi)得到推廣，并且發(fā)展迅速。 2002年，我國(guó)轎車鋁合金輪轂的裝車率已接近 45%。伴隨著中國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)鋁合金輪轂行業(yè)出現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭。經(jīng)過十幾年的艱苦努力，年生黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 產(chǎn)能力已超過了 6500萬件。已成為了世界鋁合金輪轂生產(chǎn)大國(guó)。與世界先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)企業(yè)在鋁合金輪轂的設(shè)計(jì)開發(fā)和制造技術(shù) 方面尚存在較大的差距，總體的生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量水平還有待進(jìn)一步的提高 1。鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有低價(jià)格，高比性能、比強(qiáng)度和比剛度。突出的阻尼減振性能等特點(diǎn)，將鎂合金用于汽車，摩托車結(jié)構(gòu)，特別是高速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件能降低車輛自重及燃油消耗，降低車輛的振動(dòng)和噪聲，提高車輛的加減速動(dòng)力學(xué)特性，既能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，又能較顯著改善車輛的駕乘舒適度 2。在國(guó)內(nèi)，上海汽車公司最早將鎂合金應(yīng)用在汽車上，目前桑塔納轎車鎂合金變速器外殼年用鎂量達(dá) 2000風(fēng)汽車公司開發(fā) 的轎車用非承重鎂合金零件有變速箱殼、離合器殼、變速箱蓋等，其中鎂合金變速箱殼體質(zhì)量?jī)H為代了產(chǎn)量達(dá)到 6 萬件。長(zhǎng)安汽車公司生產(chǎn)的變速器、上下箱體延伸體和缸罩等 7 種零件已通過臺(tái)架試驗(yàn)和道路試驗(yàn)， 2004 年已大批量裝車進(jìn)入市場(chǎng)。我國(guó)科技部也在“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃中特別提出了“鎂合金開發(fā)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化 ” 重大項(xiàng)目。輪轂的鑄造工藝有低壓鑄造法、重力鑄造法、壓力鑄造法、擠壓鑄造法、輪轂的成形工藝主要有擠壓鑄造和低壓鑄造。我國(guó)從 20世紀(jì)六七十年代開始發(fā)展擠壓鑄造，20世紀(jì)九十年代，運(yùn)用于摩托車行業(yè)，使擠壓鑄造得到了飛躍發(fā)展，已形成年生產(chǎn) 300千萬只摩托車鋁輪轂的能力。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的大型受力零件有：重我國(guó)低壓鑄造工藝發(fā)展得較晚， 1955年天津拖拉機(jī)制造廠采用壓縮空氣緊密制造鋁合金型板， 1958年上海郵電器材廠應(yīng)用了低壓鑄造工藝，六十年代這一工藝在北京、天津、上海、遼寧等地得到了一定程度的發(fā)展。 1978年以來，一機(jī)部、六機(jī)部、八機(jī)部等相繼召開低壓鑄造經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，介紹了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的低壓鑄造設(shè)備和工藝 3。外研究現(xiàn) 狀國(guó)外對(duì)輪轂材料的研究發(fā)展的比較迅速。 20世紀(jì)初，當(dāng)鋼鐵制汽車輪轂已經(jīng)運(yùn)用的很成熟的時(shí)候，一些賽車愛好者，為了追求速度與靈活性，而把汽車變得更加“輕量化”，就將鋼制輻條式輪轂與鋁質(zhì)軋制輪輞相結(jié)合的車輪裝上汽車。從此，汽車輪轂進(jìn)入了另一個(gè)時(shí)代鋁合金輪轂時(shí)代。 1945年以后，汽車廠商紛紛開展批量生產(chǎn)鋁合金輪轂的研究。德國(guó)是世界上最早開始制造鋁合金輪轂的國(guó)家早在 20世紀(jì) 20年代就開始用砂型鑄造賽車用鋁合金輪轂，其設(shè)計(jì)與制造技術(shù)一直走在世界的前列。 20世紀(jì) 50年代末，聯(lián)邦德國(guó)還只能少量的生產(chǎn)鋁合金輪轂，到了 70年代后，他們開始在小汽車上大量使用鑄造鋁合金輪轂，開創(chuàng)了新的局面。世界各國(guó)近年來都高度重視對(duì)鎂合金的研究與開發(fā)，加強(qiáng)鎂合金在汽車等交通工黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 具上的應(yīng)用開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化研究。自 1990年以來，美國(guó)、日本、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家相繼出臺(tái)了自己的鎂合金研究計(jì)劃，把鎂合金列為 21世紀(jì)研究與開發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。北美是汽車用鎂量最大的地區(qū)，其次是歐洲、日本和韓國(guó)。在北美一些車型上，鎂合金用量大約為，美國(guó)通用、福特、克萊斯勒等三大汽車公司用鎂量均呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。在歐洲一些車型上，鎂合金用量大約為 4。國(guó)外的擠壓鑄造工藝是 1937年由前蘇聯(lián)發(fā)明的， 20世紀(jì)五六十年代，先后傳入我國(guó)和世界各地。擠壓鑄造技術(shù)的發(fā)展與擠壓鑄造機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。 20世紀(jì) 80年代，日本宇部公司開發(fā)成功前已銷售 300多臺(tái)；日本豐田公司的輪轂廠擁有 14臺(tái) 產(chǎn) 400多萬只高檔汽車鋁輪；日本的日產(chǎn)汽車、馬自達(dá)、 U 5。低壓鑄造最早由英國(guó)人 910年提出并申請(qǐng)專利。其目的是解決重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補(bǔ)縮的矛盾。低壓鑄造真正被推廣應(yīng)用時(shí)在“二戰(zhàn)”以后，由于有較高的補(bǔ)縮壓力和溫度梯度，有效地提高了厚大斷面鑄件的致密性。 1950年以后由于汽車工業(yè)的發(fā)展，使抵押鑄造工藝和設(shè)備有了一個(gè)飛躍。汽車輪轂由于質(zhì)量要求高，本身結(jié)構(gòu)又適于低壓鑄造，而且需求量大，因此極大地推動(dòng)了低壓鑄造技術(shù)的發(fā)展。英國(guó)在 60年代率先發(fā)展低壓鑄造汽車輪轂，其后美國(guó)、日本、西德相繼發(fā)展 6。究的目的和意義輪轂是車輛的重要運(yùn)動(dòng)部件，本文以汽車輪轂為研究對(duì)象，基于產(chǎn)品研究開發(fā)的一般流程，通過制定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)的技術(shù)路線，熟練掌握汽車零件設(shè)計(jì)和開發(fā)的流程，通過借助汽車輪轂結(jié)構(gòu)與性能、模具造型、鑄造工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)。汽車輪轂的成形工藝類型較多，以擠壓鑄造生產(chǎn)鎂合金輪轂的工藝方法現(xiàn)今多處于研究階段。通過研究擠壓鑄造的工藝特點(diǎn)，分析總結(jié)汽車輪轂擠壓鑄造模具要點(diǎn)，并通過對(duì)模具型腔進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握汽車輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì)過程了解鑄造的基本工藝，熟練應(yīng)用、繪圖軟件，并具有一定的實(shí)驗(yàn)技能和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)。資源和環(huán)境是己成為世界各國(guó)越來越突出的問題，為了節(jié)能降耗、減少廢氣排放、提高駕乘舒適度和車輛動(dòng)力學(xué)的性能，現(xiàn)代汽車、摩托車等交通工具正在向輕量化方向發(fā)展。鎂合金是現(xiàn)已知的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料之一，具有多方面結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)勢(shì)，越來越受到各國(guó)的青睞。輪轂作為車輛的重要運(yùn)動(dòng)部件，它的輕量化生產(chǎn)有著非常重要的意義。而鎂合金由于其眾多優(yōu)點(diǎn)，成為輕量化發(fā)展的首選材料。但鎂合金在生產(chǎn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 和應(yīng)用中還存在著諸多缺點(diǎn)，如由于鎂元素活潑，鎂合金在熔煉和加工過程中極容易氧化燃燒，生產(chǎn)難度很大；鎂合金的生產(chǎn)技術(shù)還不成熟和完善，特別是鎂合金成形技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展；鎂合金的耐蝕性較差，高溫強(qiáng)度、蠕變性能較低等諸多問題，嚴(yán)重阻礙了鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn) 7。鑄造模具市場(chǎng)異?；钴S，鑄造產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)帶來了鑄造模具制造工業(yè)的一片興旺。根據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)經(jīng)營(yíng)管理委員會(huì)編制的全國(guó)模具專業(yè)廠基本情況統(tǒng)計(jì)，鑄造模具約占各類模具總產(chǎn)值 5%，每年增長(zhǎng)速度高達(dá) 25%。模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60%工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、摩托車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)， 21 世紀(jì)機(jī)械；制造工業(yè)的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都將依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步 8。模具設(shè)計(jì)是保證轎車輪轂質(zhì)量的關(guān)鍵，由于模具型面復(fù)雜，幾何構(gòu)造圖素和曲面造型獨(dú)特，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)及制造方法很難滿足要求。而采用對(duì)汽車鋁輪模型實(shí)體設(shè)計(jì)以及模具設(shè)計(jì)將解決這一設(shè)計(jì)難題，使得設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)便、快捷、可靠。擠壓鑄造也稱為液態(tài)模鍛 ,是一種集鑄造和鍛造特點(diǎn)于一體的新工藝 ,該工藝是將一定量的熔融金屬液直接注入敞口的金屬模腔 ,隨后合模，通過沖頭以一定的壓力作用于液體金屬上 ,使之充填、成形和結(jié)晶凝固 ,并在結(jié)晶過程中產(chǎn)生一定量的塑性變形，從而獲得毛坯或零件的一種金屬加工方法。擠壓鑄造充型平穩(wěn) ,沒有湍流和不包卷氣體 ,金屬直接在壓力下結(jié)晶凝固 ,所以鑄件不會(huì)產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷 ,且組織致密、晶粒細(xì)化 ,機(jī)械性能比低壓鑄造件高 9。產(chǎn)品既有接近鍛件的優(yōu)良機(jī)械性能 ,又有精鑄件一次精密成形的高效率、高精度 ,且投資大大低于低壓鑄造法。擠壓鑄造特別適合于生產(chǎn)汽車工業(yè)中的安全性零件 ,汽車輪轂是一種要求較高的保安件 ,金屬型重力鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品雖能滿足使用要求 ,但整體質(zhì)量比擠壓鑄造鋁輪轂相差一個(gè)檔次。日本已有相當(dāng)部分的汽車輪轂采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn) ,豐田汽車公司擁有十幾臺(tái)全自動(dòng)擠壓鑄造設(shè)備 ,每臺(tái)設(shè)備不到 2可生產(chǎn)一件輪轂 ,從澆注金屬液到取出鑄件整個(gè)過程都由計(jì)算機(jī)來控制 ,自動(dòng)化程度非常高。國(guó)內(nèi)也在廣東建造了一個(gè)現(xiàn)代化的擠壓鑄造汽車輪轂廠 ,已生產(chǎn)多種規(guī)格和型號(hào)的汽車鋁輪轂 ,經(jīng)鑒定產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。目前世界各國(guó)都把擠壓鑄造作為汽車鋁輪轂生產(chǎn)的方向之一。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 計(jì) 的主要內(nèi)容產(chǎn)品的開發(fā)，通常經(jīng)過以下幾道程序：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試樣、大批生產(chǎn)，對(duì)于試樣不合格的情況，則需要對(duì)模具、工藝方案甚至產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行修整的工作。本文所研究的汽車輪轂的開發(fā)流程，分為以下幾個(gè)內(nèi)容：（ 1）輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 2）輪轂成形工藝研究現(xiàn)狀（ 3）輪轂成形工藝方案的確定（ 4）輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì) 輪轂擠壓鑄造的模具主要由凸模、凹模、上下模板和充型速度、澆注速度等組成。由于擠壓鑄造技術(shù)是使液態(tài)金屬在壓力作用下充型，并在高壓下凝固和產(chǎn)生塑性變形，所以能擠壓出各種形狀復(fù)雜的零件，本設(shè)計(jì)為了充分發(fā)揮擠壓鑄造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮了各種因素，尤其是擠壓鑄造工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，擠壓鑄造工藝包括涂料、模具溫度、澆注溫度、充型速度、澆注速度、加壓壓力、加壓開始時(shí)間、保壓時(shí)間、脫模、熱處理工藝參數(shù)等。輪轂?zāi)＞咴O(shè)計(jì) 的流程圖如圖示黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖模具設(shè)計(jì)流程圖實(shí)體設(shè)計(jì) 建立模具工件設(shè)置收縮率模型檢測(cè) 滿足要求 ? 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 創(chuàng)建分型面創(chuàng)建體積塊創(chuàng)建鑄模設(shè)置模具進(jìn)料孔開模模擬、干涉檢測(cè) 生成模座系統(tǒng) 生成裝配圖和零件工程圖修改零件黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章輪轂零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 汽車輪轂主要由輪芯、輪輞、輪輻三部分構(gòu)成由于輪輞按照國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn) (487- 2005汽車輪輞規(guī)格系列 )規(guī)定的尺寸設(shè)計(jì)，對(duì)輪轂的結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)而言，就是通過調(diào)整輻板結(jié)構(gòu)及其與外輪圈的過渡圓角。輪轂結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)： 1、輪輞：與輪胎裝配配合，支撐輪胎的車輪部分。 2、輪輻：與車軸輪轂實(shí)施安裝連接，支撐輪輞的車輪部分。 3、偏距：輪輞中心面到輪輻安裝面間的距離。有正偏距、零偏距、負(fù)偏距之分。 4、輪緣：保持并支撐輪胎方向的輪輞部分。 5、胎圈座：與輪胎圈接觸，支撐維持輪胎半徑方向的輪輞部分。 6、槽底：為方便輪胎裝拆，在輪輞上留有一定深度和寬度的凹坑。 7、氣門孔：安裝輪胎氣門嘴的孔。詳細(xì) 的輪轂結(jié)構(gòu)可見圖示整體式車輪結(jié)構(gòu)。圖體式車輪黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 表轂結(jié)構(gòu)的基本知識(shí) 1 輪輞寬度 10 螺栓孔節(jié)圓直徑 2 輪輞名義直徑 11 螺栓孔直徑 3 輪緣 12 輪輻安裝面 4 胎圈座 13 安裝面直徑 5 凸峰 14 后距 6 槽底 15 輪輻 7 氣門孔 16 輪輞 8 偏距 17 輪輞中心線 9 中心孔輪輞輪廓 A 輪輞標(biāo)定寬度 153 B 輪緣寬度 13 D 輪輞標(biāo)定直徑 358 G 輪緣高度 17 H 槽底深度 25 L 槽底寬度 22 M 槽的位置尺寸 39 P 胎圈座寬度 22 1R 輪緣接合半徑胎圈座角度 6 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 轂?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的基本術(shù)語（ 1）參考模型：設(shè)計(jì)模型中的最終產(chǎn)品，本文中為汽車輪轂的最終三維實(shí)體模型。（ 2）工件：在工程上為毛坯，即為加工對(duì)象，其幾何形狀由設(shè)計(jì)者對(duì)整個(gè)模具的數(shù)控加工的可行性以及成本等因素決定。（ 3）制造模型：由參考模具和工件組成，為后面的模具的生成提供模板。車輪轂?zāi)＞叻桨傅?設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 提供的設(shè)計(jì)理念將設(shè)計(jì)、制造、裝配以及生產(chǎn)管理融為一體 , 賦予“設(shè)計(jì)”完整的概念。它提供的強(qiáng)大功能尤其是曲面造型和模具設(shè)計(jì)功能為工程技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員在短期內(nèi)完成高質(zhì)量的產(chǎn)品開發(fā)提供了強(qiáng)有力的工具。本論文以為開發(fā)平臺(tái) , 以并行工程為思想 , 最終完成對(duì)擠壓鑄造模具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā) ,實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化 , 智能化 , 大大縮短了設(shè)計(jì)、數(shù)控編程的時(shí)間 , 從而縮短了模具設(shè)計(jì)周期 10。另外 , 軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化實(shí)體特征造型技術(shù)為實(shí)現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。輪轂?zāi)＞咴O(shè)計(jì)可分為兩步：設(shè)計(jì)出符合要求的輪轂三維實(shí)體模型。根據(jù)輪轂的三維模型設(shè)計(jì)出輪轂?zāi)＞?。其中，輪轂?shí)體設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，直接涉及到模具的結(jié)構(gòu)及尺寸精度。然后利用軟件提供的功能，在實(shí)體的基礎(chǔ)上進(jìn)行三維造型，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的輪轂?zāi)＞?。汽車輪轂由鋼圈，輪輻，風(fēng)孔等組成。其主要結(jié)構(gòu)如圖圖車輪轂結(jié)構(gòu)外形圖黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 轂零件的 3D 設(shè)計(jì) 由于汽車輪轂外形表面的不規(guī)則，所以在進(jìn)行鑄造時(shí)應(yīng)充分考慮設(shè)計(jì)過程中輪轂主要外形尺寸確定的合理性以及一般原則。要外形尺寸的確定鑄件的最小壁厚： =5平均壁厚為 6造內(nèi)外圓角： R=2 汽車輪轂的受阻收縮率： 1% 鑄造斜度 (拔模斜度 )： =530 計(jì)原則起模方便，在起模方向上留有結(jié)構(gòu)斜度。鑄件的壁厚盡可能均勻，減少和消除應(yīng)力，防止縮孔和裂紋缺陷的產(chǎn)生。零件的轉(zhuǎn)角處要留有鑄造圓角，以防止裂紋，縮孔。要有合理的鑄件壁厚，其最薄的部分應(yīng)保證液體金屬充滿。車輪轂輪廓三維實(shí)體生成三維實(shí)體建模是利用其強(qiáng)大三維造型功能中的零件模塊實(shí)體特性，遵循由線實(shí)體的方式進(jìn)行的，汽車輪轂的外形三維實(shí)體的生成，其關(guān)鍵在于外形尺寸在中的實(shí)現(xiàn)。通過繪制直線，圓弧，自由曲線等基本因素，并做拉伸、旋轉(zhuǎn) 、鏡像、等距、剪切等操作最終生成所需的曲線外形，如圖設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的偏差或數(shù)據(jù)不精確造成曲線，曲面不光滑或曲面結(jié)合不好的現(xiàn)象可以通過【特征 /編輯定義】命令對(duì)其進(jìn)行外形尺寸的修改 11。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖轂實(shí)體建模車輪轂風(fēng)孔的生成風(fēng)孔的三個(gè) 側(cè)面均為不規(guī)則曲面，其中一個(gè)側(cè)面為汽車輪轂的內(nèi)壁圓周面，另外的兩個(gè)曲面的尺寸確定是要考慮風(fēng)孔的分布及拔模斜度因素的影響。在鋼圈的兩端和中間適當(dāng)位置各建立一平面，根據(jù)風(fēng)孔的尺寸和拔模斜度定出三條曲線，使用【插入基準(zhǔn)曲線 /邊界混合工具】生成風(fēng)孔的外形輪廓曲面，并與汽車輪轂的內(nèi)壁圓周面組合(然后用【實(shí)體化】命令移除曲組內(nèi)側(cè) 的材料，得到風(fēng)孔的外形結(jié)構(gòu) ,如圖轂內(nèi)側(cè)圖如圖黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖成風(fēng)孔曲面圖轂內(nèi)側(cè) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖轂實(shí)體章小結(jié) 本章主要介紹了輪轂零件的基本知識(shí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 和輪轂零件的三維建模，引出了輪轂?zāi)＞叩姆桨?。根?jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (487- 2005 汽車輪輞規(guī)格系列 )規(guī)定的尺寸設(shè)計(jì)輪轂的基本尺寸，根據(jù)輪轂的尺寸利用進(jìn)行三維實(shí)體建模。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第 3 章輪轂成形工藝介紹輪轂是汽車上極為重要的安全性能結(jié)構(gòu)件。早期輪轂均為鋼板沖壓加工成型 ,后隨制造技術(shù)的進(jìn)步及汽車摩托車輕量化的要求逐漸發(fā)展為鑄造鋁合金輪轂。目前的市場(chǎng)上鑄造鋁合金輪轂占據(jù)著主導(dǎo)地位。隨著汽車輕量化和節(jié)能環(huán)保要求的逐步提高 ,現(xiàn)已有鑄造和鍛壓成形的鎂合金輪轂面世。轂成形的工藝特點(diǎn) 在輪轂的鑄造生產(chǎn)過程中 ,主要生產(chǎn)工序包括 :鑄造成形、熱處理、機(jī)加工和檢驗(yàn)涂裝等幾個(gè)步驟。其中 ,澆注系統(tǒng)、鑄型溫度、充型速度和冷卻速度均為關(guān)鍵控制要素。要得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的輪轂鑄件 ,必須嚴(yán)格控制其工藝過程中的上述各參數(shù)。由于輪轂的鑄造工藝主要采用中心澆注方式進(jìn)行 ,因此以下 4 點(diǎn)在輪轂的生產(chǎn)工藝過程中較為關(guān)鍵：（ 1）輪轂的輪輻是主要受力區(qū)域 ,屬于重要部位 ,該部位必須達(dá)到輪轂性能使用要求。（ 2）外輪緣在澆注過程中要防止卷氣 ,與輪輻連接部位需要防止產(chǎn)生縮孔、縮松 ,以保證無內(nèi)胎輪轂的氣密性。（ 3）輪轂的中心厚大部位需要防止縮孔和縮松的產(chǎn)生，以保證輪轂連接性能。（ 4）整個(gè)輪轂鑄件應(yīng)采用工藝手段消除構(gòu)件內(nèi)部疲勞缺陷 (如渣孔、氣孔、縮孔、疏松、宏觀偏析等 )。除合金熔體冶金質(zhì)量外 ,在鑄件的澆注和凝固過程中 ,充型流動(dòng)場(chǎng)、溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)是控制鑄件內(nèi)部工藝質(zhì)量和力學(xué)性能的關(guān)鍵 ,凝固壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及其分布則更直接關(guān)系到鑄件中縮孔、縮松、氣孔等缺陷的消除。因此 ,必須要有合理的充型模式、理想的凝固壓力和溫度場(chǎng)才能獲得高質(zhì)量的輪轂鑄件。行的輪轂主要成形方法及其優(yōu)缺點(diǎn) 目前 ,國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)輪轂的主要鑄造成形方法有金屬型重力鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造和擠壓鑄造 12。下面結(jié)合輪轂的成形過程中的關(guān)鍵工藝要素對(duì)現(xiàn)行各種主要輪轂鑄造成形方法進(jìn)行論述與比較。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 屬型重力鑄造在輪轂的金屬型重力鑄造中 ,鑄件的凝固收縮補(bǔ)償只能通過建立順序凝固必需的溫度梯度來保證 ,因此必須在輪輻輪緣交接的熱結(jié)處及中心厚大部位設(shè)置冒口 ,導(dǎo)致金屬熔體工藝收得率較低 ,只有 40% 60%。同時(shí) ,由于補(bǔ)縮所需的溫度梯度及壓力均較低 ,該方法的工藝過程必須嚴(yán)格控制 ,否則容易產(chǎn)生縮孔、縮松、夾渣、氣孔等缺陷。相比于其他幾種利用壓力進(jìn)行充型和凝固的鑄造方法 ,該方法得到的輪轂鑄件外部和內(nèi)部質(zhì)量都較差。但是由于工序簡(jiǎn)單、設(shè)備投資較少、生產(chǎn)成本較低等因素 ,國(guó)內(nèi)摩托車輪轂基本上全部用該工藝生產(chǎn) ,也有不少汽車輪轂生產(chǎn)廠在使用此工藝生產(chǎn)廉價(jià)汽車輪轂 13。壓鑄造在低壓鑄造中 ,金屬熔體在數(shù)倍于大氣壓的壓力下進(jìn)行充型和保壓凝固 ,鑄件的致密度較高 ,縮孔縮松較少 ,產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量較好。并且由于該方法利用壓力進(jìn)行充型和補(bǔ)縮 ,一般不需在輪輻上設(shè)置冒口 ,并簡(jiǎn)化了澆注系統(tǒng) ,因此大大提高了金屬熔體的工藝收得率 (一般可達(dá) 90%)。低壓鑄造法的缺點(diǎn)主要是鑄造時(shí)間較長(zhǎng) ,加料、換模具的時(shí)間長(zhǎng) ,設(shè)備投資大 ,低壓鑄造機(jī)使用的升液管成本較高且易損壞。但由于凝固壓力偏低 ,鑄件內(nèi)部組織較粗大、外表面質(zhì)量改進(jìn)不顯著 ,成品輪轂的壁厚較大 ,鑄造后機(jī)加工量較大。另外 ,在低壓鑄造法的基礎(chǔ)上 ,衍生出一種差壓鑄造法。該方法是先在鑄型內(nèi)預(yù)抽真空 ,再用氣壓將金屬熔體驅(qū)入充填鑄型 ,并保壓凝固成形的工藝方法。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是 : 可獲得較佳的充型速度；可避免充型熔體吸氣和卷氣 ,獲得無氣孔和少針孔的鑄件鑄件尺寸精度與表面質(zhì)量改善 ; 與低壓鑄造相比 ,差壓鑄造輪轂的抗拉強(qiáng)度

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