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壓鑄 汽車 輪轂 結(jié)構(gòu) 模具設(shè)計 proe 三維 cad 圖紙 優(yōu)秀 優(yōu)良

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【壓鑄模】汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計【帶PROE三維】【6張CAD圖紙】【優(yōu)秀】,壓鑄,汽車,輪轂,結(jié)構(gòu),模具設(shè)計,proe,三維,cad,圖紙,優(yōu)秀,優(yōu)良

內(nèi)容簡介：

畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學生姓名 顧立鵬 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程 07導教師姓名 王國田 職稱 實驗師 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 一、設(shè)計（論文） 目的、意義 輪轂是車輛的重要運動部件，本文以汽車輪轂為研究對象，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、工藝方案設(shè)計、模具設(shè)計的技術(shù)路線 ，熟練掌握汽車零件設(shè)計和開發(fā)的流程，通過 借助 汽車輪轂結(jié)構(gòu)與性能、模具造型、鑄造工藝等進行設(shè)計 。 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， 分析總結(jié) 汽車輪轂擠壓鑄造模具要點，并 通過 對模具型腔進行結(jié)構(gòu)設(shè)計， 掌握汽車輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計過程 了解鑄 造的基本工藝，熟練應(yīng)用 具有一定的實驗技能和生產(chǎn)實踐知識。 二、設(shè)計（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 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 技術(shù)要求： 1對汽車輪轂結(jié)構(gòu)進行分析， 按照國家標準 3487 設(shè)計輪轂 2 研究輪轂成形的方法并制定成形工藝 3 設(shè)計汽車輪轂成形模具 、設(shè)計 （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)計圖紙一張 2 汽車輪轂成型模具設(shè)計圖紙兩張 四、設(shè)計 （論文） 進度安排 資料收集，整理，完成開題報告 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 J上海汽車， 2005(3)： 38 3 肖景容編 北京 :國防工業(yè)出版社， 1990. 六、備注 指導教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 推薦表 題 目 汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具 設(shè)計 類別 設(shè)計 學生姓名 顧立鵬 院（ 系 ） 、專業(yè)、班級 汽車與交通工程學院 車輛工程 07 指導教師 王國田 職 稱 實驗師 設(shè)計成果明細： 答辯委員會評語： 答辯委員會主任 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 、其它 畢業(yè)設(shè)計成績評定表 學生 姓名 顧立鵬 性別 男 院系 汽車與交通工程學院 專業(yè) 車輛工程 班級 07 設(shè)計題目 汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計 平時成績評分（ 開題、中檢、出勤 ） 指導教師姓名 職稱 指導教師 評分（ X） 評閱教師姓名 職稱 評閱教師 評分（ Y） 答辯組組長 職稱 答辯組 評分（ Z） 畢業(yè)設(shè)計 成績 百分制 五級分制 答辯委員會評語： 答辯委員會主任 簽字 （蓋章）： 院系公章： 年 月 日 注： 1、平時成績（開題、中檢、出勤） 評分按 十 分制填寫 ， 指導教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計（論文）成績 百分制 =W+、評語中應(yīng)當包括學生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計（論文）水平、設(shè)計（論文）撰寫質(zhì)量、學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）實施或?qū)懽鬟^程中的學習態(tài)度及學生答辯情況等內(nèi)容的評價。 畢業(yè)設(shè)計指導教師評分表 學生姓名 顧立鵬 院 系 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程 07 指導教師姓名 王國田 職稱 實驗師 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 序號 評 價 項 目 滿分 得 分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度 10 3 綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用 文獻資料能力 15 4 設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力 20 5 計算機應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析 能力） 10 6 插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學性；創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、 的使用等） 5 8 科學素養(yǎng)、學習態(tài)度、紀律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進度 10 得 分 X= 評 語： （參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點） 工作態(tài)度： 好 較好 一般 較差 很差 研究能力或設(shè)計能力：強 較強 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)計方案、設(shè)計方法、正確性） 好 較好 一般 較差 很差 其他： 指導教師 簽字 ： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導記錄 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面 授 指導 記錄 （ 指導內(nèi)容 、存在問題及解決 思路 ） 與 老師 見了面， 老師 簡單介紹畢業(yè)設(shè)計的應(yīng)交作業(yè)及基本要求，對畢業(yè)設(shè)計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，進度快的可寫出開題報告。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容 、存在問題及解決 思路 ） 老師 介紹了畢業(yè) 設(shè)計 的目標、任務(wù)等具體要求，同學 設(shè)計 過程中常見的認識誤區(qū)及需要注意的問題， 利用好 時間進行畢業(yè)設(shè)計的資料搜集， 完成開題報告，理清基本思路。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 將初步方案設(shè)計交給老師審查，對老師指出的錯誤和不足進行改進。 完成開題答辯，并對答辯中出現(xiàn)的問題再次進行改進。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 業(yè)設(shè)計（論文）指導記錄 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 開始進行 輪轂 的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，在老師的指導下收集了一些相關(guān)資料， 根據(jù)國家標準 487車輪輞規(guī)格， 確定了需要的基本數(shù)據(jù)。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 對輪轂的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，并完成輪轂的的繪圖工作， 對繪圖中出現(xiàn)的問題，老師給予一一指出，并得到改善。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(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。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 業(yè)設(shè)計（論文）指導記錄 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 在輪轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計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。 并開始準備中期答辯。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 完成中期答辯。 與老師針對 答辯中出現(xiàn)的問題一一請教，并完善圖紙及工藝過程 。 老師在指導時指出圖紙中出現(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 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 進行 輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計 ， 并進行輪轂?zāi)＞呒傲慵睦L圖工作。 開始撰寫設(shè)計說明書。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 業(yè)設(shè)計（論文）指導記錄 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(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)計說明書中內(nèi)容分布情況，得到了很大的幫助，使設(shè)計說明書的編寫更加流暢。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(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)計說明書中的格式問題 。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(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)計說明書的編寫，對于其中存在的問題，指導老師一一找出并使我的設(shè)計更加完善。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 業(yè)設(shè)計（論文）指導記錄 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 本周把所有設(shè)計材料交給指導老師，并在 指導老師的仔細審閱下找出了很多小問題，并把這些小問題一一糾正。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 本周把完整材料交與老師，并準備預答辯，根據(jù)老師給出的思路進行完善。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 日期 點 豐田實驗中心 指導方式 面授 指導記錄 （指導內(nèi)容、存在問題及解決 思路 ） 本周進行了預答辯，并根據(jù)答辯中出現(xiàn)的問題與老師交流，并再次進行整體改進，以求精益求精。 學生 （記錄人） 簽名： 指導教師 簽名： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 設(shè)計（論文）題目 : 汽車輪轂的結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計 院 系 名 稱 : 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級 : 車輛工程 07 學 生 姓 名 : 顧立鵬 導 師 姓 名 : 王國田 開 題 時 間 : 2011 年 3 月 14 導委員會 審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 學生姓名 顧立鵬 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程 07導教師姓名 王國田 職稱 實驗師 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 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 、 制動時動態(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、動平衡好、疲勞強度高、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力學性能?，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。 隨著我們國家公路設(shè)施的迅猛發(fā)展 ， 鋁合金輪轂開始在全國范圍內(nèi)得到推廣 ， 并且發(fā)展迅速。2002年 ， 我國轎車鋁 合金輪轂的裝車率已接近 45%。伴隨著中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展 ， 我國鋁合金輪轂行業(yè)出現(xiàn)強勁增長勢頭 。 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 。 與世界先進水平相比 ， 國內(nèi)企業(yè)在鋁合金輪轂的設(shè)計開發(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)計水平、產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量水平還有待進一步的提高 。 鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料 ， 具有低價格 ， 高比性能、比強度和比剛度。突出的阻尼減振性能等特點 ， 將鎂合金用于汽車 ， 摩托車結(jié)構(gòu) ， 特別是高速運動構(gòu)件能降低車輛自重及燃油 消耗 ， 降低車輛的振動和噪聲 ， 提高車輛的加減速動力學特性 ， 既能達到節(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 2000t 以上。東風汽車公司開發(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)量僅為 取代了 鋁合金殼體 ， 年產(chǎn)量達到 6 萬件。長安汽車公司生產(chǎn)的變速器、上下箱體延伸體和缸罩等 7 種零件已通過臺架試驗和道路試驗 ， 2004 年已大批量裝車進入市場。 我國科技部也在“十五” 國家科技攻關(guān)計劃中特別提出了“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 國從 20世紀六七十年代開始發(fā)展擠壓鑄造 ， 20世紀九十年代 ， 運用于摩托車行業(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。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的大型受力零件有：重 我國低壓鑄造工藝發(fā)展得較晚 ， 1955年天津拖拉機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 ， 一機部、六機部、八機部等相繼召開低壓鑄造經(jīng)驗交流會 ， 介紹了國內(nèi)先進的低壓鑄造設(shè)備和工藝。 外 研究 現(xiàn)狀 國外對輪轂材料的研究發(fā)展的比較迅速。 20世紀初 ， 當鋼鐵制汽車輪轂已經(jīng)運用的很成熟的時候 ， 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 ， 汽車輪轂進入了另一個時代 鋁合金輪轂時代。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。德國是世界上最早開始制造鋁合金輪轂的國家早在 20世紀 20年代就開始用砂型鑄造賽車用鋁合金輪轂 ， 其設(shè)計與制造技術(shù)一直走在世界的前列。 20世紀 50年代末 ， 聯(lián)邦德國還 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。 世界各國近年來都高度重視對鎂合金的研究與開發(fā) ， 加強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、日本、德國、澳大利亞等國家相繼出臺了自己的鎂合金研究計劃 ， 把鎂合金列為 21世紀研究與開發(fā)的重點項 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。在北美一些車型上 ， 鎂合金用量大約為 ， 美國通用、福特、克萊斯勒等三大汽車公司用鎂量均呈逐年增長趨勢。在歐洲一些車型上 ， 鎂合金用量大約為 。 國外的 擠壓鑄造工藝是 1937年由前蘇聯(lián)發(fā)明的 ， 20世紀五六十年代 ， 先后傳入我國和世界各地。擠壓鑄造技術(shù)的發(fā)展與擠壓鑄造機技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。 20世紀 80年代 ， 日本宇部公司開發(fā)成功 日前已銷售 300多臺；日本豐田公司的輪轂廠擁有 14臺 年產(chǎn) 400多萬只高檔汽車鋁輪；日本的日產(chǎn)汽車、馬自達、 低壓鑄造最早由英國人 910年提出并申請專利。其目的是解決重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補縮的矛盾。低壓鑄造真正被推廣應(yīng)用時在“二戰(zhàn)”以后 ， 由于有較高的補縮壓力和溫度梯度 ， 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 ， 因此極大地推動了低壓鑄造技術(shù)的發(fā)展。英國在 60年代率先發(fā)展低壓鑄造汽車輪轂 ， 其后美國、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動部件 ， 本文以汽車輪轂為研究對象 ， 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、工藝方案設(shè)計、模具設(shè)計的技術(shù)路線 ， 熟練掌握汽車零件設(shè)計和開發(fā)的流程 ，通過借助 對汽車輪轂結(jié)構(gòu)與性能、模具造型、鑄造工藝等進行設(shè)計。 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 ， 分析總結(jié)汽車輪轂擠壓鑄造模具要點 ， 并通過對模具型腔進行結(jié)構(gòu)設(shè)計 ， 掌握汽車輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計過程了解鑄造的基本工藝 ， 熟練應(yīng)用 繪圖軟件 ， 并具有一定的實驗技能和生產(chǎn)實踐知識。 意義： 資源和環(huán)境是己成為世界各國越來越突出的問題 ， 為了節(jié)能降耗、減少廢氣排放、提高駕乘舒適度和車輛動力學的性能 ， 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 ， 越來越受到各國的青 睞。輪轂作為車輛的重要運動部件 ， 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 ， 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 ， 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)有待進一步發(fā)展；鎂合金的耐蝕性較差 ， 高溫強度、蠕變性能較低等諸多問題 ， 嚴重阻礙了鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn)。 鑄造模具 市場異常活躍 ， 鑄造產(chǎn)業(yè)的高速增長帶來了 鑄造模具 制造工業(yè)的一片興旺。根據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會經(jīng)營管理委員會編制的全國模具專業(yè)廠基 本情況統(tǒng)計 ， 鑄造模具約占各類模具總產(chǎn)值 5%， 每年增長速度高達 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)的機械行業(yè) ， 根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會的預測 ， 21 世紀機械；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)成為國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進 步。 在世界輕工、汽車、摩托車、機電、儀表等市場的競爭中 ， 各國都在向高質(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)計師和工藝師力爭減輕車的重量。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（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 （ 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 2、 擬解決的主要問題 （ 1） 零件 的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 （ 2） 汽車輪轂 成形工藝的設(shè)計 （ 3） 完成 輪轂擠壓鑄造模具設(shè)計 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 圖紙及整理資料 擠壓鑄造 輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計 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)計與分析 調(diào)查研究、收集資料 完成設(shè)計 四、 進度安排 （ 1） 調(diào)研、資料收集 ， 完成開題報告 第 1 2 周 (2 月 28 日 11 日 ) （ 2）輪轂 的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計第 3 4 周 (3 月 14 日 27 日 ) （ 3） 總成圖及零部件圖 ， 完成設(shè)計 計算 ， 進行中期檢查 5 8 周 (3 月 28 日 24 日 ) （ 4） 完善圖紙設(shè)計 第 9 11 周 (4 月 25 日 15 日 ) （ 5） 撰寫設(shè)計說明書 第 12 周 (5 月 16 日 22 日 ) （ 6） 完善設(shè)計 ， 提交指導老師審核并修改 第 13 14 周 (5 月 23 日 5 日 ) （ 7） 設(shè)計審核 、 修改 第 15、 16 周 （ 6 月 9 日 6 月 22 日） （ 8） 畢業(yè) 設(shè)計 答辯 準備及 答辯 第 17 周 （ 6 月 23 日 6 月 29 日） 五 、 參考文獻 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 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 機械 10 7 肖景容編 北京 :國防工業(yè)出版社 ， 1990. 8 陳榮 的汽車輪轂?zāi)＞咴O(shè)計 2004， 03 9 張占領(lǐng) 平臺的鎂合金輪轂擠壓鑄造模具設(shè)計 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 蔣國璋 湖北工業(yè)大學學報 03 14 張麗紅 洪都科技 01 15 B 58 2001， 59(7， 8)1 10306 16 第三屆中國國際壓鑄會議論文集 C， 沈陽：東北大學出版社 ， 206 220 六、備注 指導教師意見： 簽字 ： 年 月 日 本科學生畢業(yè)設(shè)計 汽車輪轂的結(jié)構(gòu) 與模具設(shè)計 院系 名稱 ： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 07 學生姓名 ： 顧立鵬 指導教師 ： 王國田 職 稱 ： 實驗師 黑 龍 江 工 程 學 院 二 一一 年六月 s 07011龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 本文以汽車輪轂為研究對象，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、工藝方案設(shè)計、模具設(shè)計的技術(shù)路線。借助 汽車輪轂結(jié)構(gòu) 設(shè)計 與性能 分析 、 并對 模具造型、鑄造工藝等進行了設(shè)計 。 首先介紹了我國 輪轂?zāi)＞叩默F(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及我國模具發(fā)展的新技術(shù)，其次圍繞轎車輪轂?zāi)＞哌M行設(shè)計，針對輪轂的結(jié)構(gòu)特點，確定模具的型腔數(shù)目、分型面以及脫模機構(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，對汽車輪轂擠壓鑄造模具 設(shè)計 進行了分析總結(jié)，并對模具型腔進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計， 查閱模具設(shè)計手冊，完成模具的總體設(shè)計。同時充分利用計算機 繪圖軟件對零件進行設(shè)計 , 利用 對零件進行三維造型 , 并實現(xiàn)零件的三維裝配和模具設(shè)計。通過本次設(shè)計，對模具整個設(shè)計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 ；低壓鑄造 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 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 龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 1 言 . 1 轂國內(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 計的主要內(nèi)容 . 5 第 2 章 輪轂零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 7 轂?zāi)＞咴O(shè)計的基本術(shù)語 . 9 車輪轂?zāi)＞叻桨傅脑O(shè)計標準 . 9 轂零件的 3. 10 要外形尺寸的確定 . 10 計原則 . 10 車輪轂輪廓三維實體生成 . 10 車輪轂風孔的生成 . 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 . 14 行的輪轂主要成形方法及其優(yōu)缺點 . 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 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 章 輪轂成形工藝分析 . 20 轂材料及性能特點 . 20 壓鑄造的性能特點 . 20 藝方案的確定 . 21 壓鑄造工藝參數(shù) . 23 具設(shè)計方案 . 26 章小結(jié) . 27 第 5 章 輪轂鑄造模具的設(shè)計 . 28 壓模具設(shè)計的基本原則 . 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 . 34 模設(shè)計 . 34 板設(shè)計 . 35 具裝配 . 36 章小結(jié) . 37 結(jié)論 . 38 參考文獻 . 39 致謝 . 41 附錄 . 42 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 言 能源、環(huán)境和安全是當今備受關(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，從有經(jīng)驗的鉗工師傅為主導的技藝型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變到了以數(shù)字化、信息化、自動化生產(chǎn)為特征的現(xiàn)代模具工業(yè)生產(chǎn)時代 。 輪轂 是一個承受隨機疲勞載荷的旋轉(zhuǎn)薄殼結(jié)構(gòu)，上面開 有孔洞，附有加強筋，形狀復雜，轎車在行駛中所受到的各種載荷向輪轂的傳遞也十分復雜。因此，輪轂的幾何形狀和力學特征的復雜性給研究工作帶來很大的困難。輪轂?zāi)＞咴O(shè)計是保證轎車輪轂 質(zhì)量的關(guān)鍵，由于模具型 面復雜，幾何構(gòu)造圖素和曲面造型獨特，傳統(tǒng)的模具設(shè)計及制造方法很難滿足要求。而采用 對汽車輪轂 模型實體設(shè)計以及模具設(shè)計將解決這一設(shè)計難題，使得設(shè)計過程簡便、快捷、可靠。 然而在當今汽車技術(shù)高速發(fā)展的時代，歐美、日本等國家基本壟斷了發(fā)達的汽車技術(shù)，我國在先進的汽車技術(shù)中處于落后與被動地位，因此，我國必須加大對汽車技術(shù)研發(fā)的力度，發(fā)明出更新更先進的技術(shù)，跟上世界各個汽車大國的技術(shù)水平。 轂國內(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力學性能?，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。 隨著我們國家公路設(shè)施的迅猛發(fā)展，鋁合金輪轂開始在全國范圍內(nèi)得到推廣，并且發(fā)展迅速。 2002年，我國轎車鋁合金輪轂的裝車率已接近 45%。伴隨著中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國鋁合金輪轂行業(yè)出現(xiàn)強勁增長勢頭。經(jīng)過十幾年的艱苦努力，年生黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 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。與世界先進水平相比，國內(nèi)企業(yè)在鋁合金輪轂的設(shè)計開發(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)計水平、產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量水平還有待進一步的提高 1。 鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有低價格，高比性能、比強度和比剛度。突出的阻尼減振性能等特點，將鎂合金用于汽車，摩托車結(jié)構(gòu)，特別是高速運動構(gòu)件能降低車輛自重及燃油消耗，降低車輛的振動和噪聲，提高車輛的加減速動力學特性，既能達到節(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 2000風汽車公司開發(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)量僅為 代了 產(chǎn)量達到 6 萬件。長安汽車公司生產(chǎn)的變速器、上下箱體延伸體和缸罩等 7 種零件已通過臺架試驗和道路試驗， 2004 年已大批量裝車進入市場。我國科技部也在“十五”國家科技攻關(guān)計劃中特別提出了“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。我國從 20世紀六七十年代開始發(fā)展擠壓鑄造，20世紀九十年代， 運用于摩托車行業(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。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的大型受力零件有：重 我國低壓鑄造工藝發(fā)展得較晚， 1955年天津拖拉機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，一機部、六機部、八機部等相繼召開低壓鑄造經(jīng)驗交流會，介紹了國內(nèi)先進的低壓鑄造設(shè)備和工藝 3。 外研究現(xiàn) 狀 國外對輪轂材料的研究發(fā)展的比較迅速。 20世紀初，當鋼鐵制汽車輪轂已經(jīng)運用的很成熟的時候，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，汽車輪轂進入了另一個時代 鋁合金輪轂時代。 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。德國是世界上最早開始制造鋁合金輪轂的國家早在 20世紀 20年代就開始用砂型鑄造賽車用鋁合金輪轂，其設(shè)計與制造技術(shù)一直走在世界的前列。 20世紀 50年代末，聯(lián)邦德國還只能少量的生產(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。 世界各國近年來都高度重視對鎂合金的研究與開發(fā)，加強鎂合金在汽車等交通工黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 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、日本、德國、澳大利亞等國家相繼出臺了自己的鎂合金研究計劃，把鎂合金列為 21世紀研究與開發(fā)的重點項目。北美是汽車用鎂量最大的地區(qū)，其次是歐洲、日本和韓國。在北美一些車型上，鎂合金用量大約為 ， 美國通用、福特、克萊斯勒等三大汽車公司用鎂量均呈逐年增長趨勢。在歐洲一些車型上， 鎂合金用量大約為 4。 國外的擠壓鑄造工藝是 1937年由前蘇聯(lián)發(fā)明的， 20世紀五六十年代，先后傳入我國和世界各地。擠壓鑄造技術(shù)的發(fā)展與擠壓鑄造機技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。 20世紀 80年代，日本宇部公司開發(fā)成功 前已銷售 300多臺；日本豐田公司的輪轂廠擁有 14臺 產(chǎn) 400多萬只高檔汽車鋁輪；日本的日產(chǎn)汽車、馬自達、 U 5。 低壓鑄造最早由英 國人 910年提出并申請專利。其目的是解決重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補縮的矛盾。低壓鑄造真正被推廣應(yīng)用時在“二戰(zhàn)”以后，由于有較高的補縮壓力和溫度梯度，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，因此極大地推動了低壓鑄造技術(shù)的發(fā)展。英國在 60年代率先發(fā)展低壓鑄造汽車輪轂，其后美國、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動部件，本文以汽車輪轂 為研究對象，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、工藝方案設(shè)計、模具設(shè)計的技術(shù)路線，熟練掌握汽車零件設(shè)計和開發(fā)的流程，通過借助 汽車輪轂結(jié)構(gòu)與性能、模具造型、鑄造工藝等進行設(shè)計。 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，分析總結(jié)汽車輪轂擠壓鑄造模具要點，并通過對模具型腔進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，掌握汽車輪轂?zāi)＞叩脑O(shè)計過程了解鑄造的基本工藝，熟練應(yīng)用 、 繪圖軟件，并具有一定的實驗技能和生產(chǎn)實踐知識。 資 源和環(huán)境是己成為世界各國越來越突出的問題，為了節(jié)能降耗、減少廢氣排放、提高駕乘舒適度和車輛動力學的性能，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，越來越受到各國的青睞。輪轂作為車輛的重要運動部件，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，成為輕量化發(fā)展的首選材料。但鎂合金在生產(chǎn)黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 和應(yīng)用中還存在著諸多缺點，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)有待進一步發(fā)展；鎂合金的耐蝕性較差，高溫強度、蠕變性能較低等諸多問題，嚴重阻礙了鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn) 7。 鑄造模具 市場異?；钴S，鑄造產(chǎn)業(yè)的高速增長帶來了 鑄造模具 制造工業(yè)的一片興旺。根據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會經(jīng)營管理委員會編制的全國模具專業(yè)廠基本情況統(tǒng)計，鑄造模具約占各類模具總產(chǎn)值 5%，每年增長速度高達 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)的機械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會的預測， 21 世紀機械；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)成為國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進步 8。 模具設(shè)計是保證轎車 輪轂 質(zhì)量的關(guān)鍵，由于模具型面復雜，幾何構(gòu)造圖素和曲面造型獨特，傳統(tǒng)的模具設(shè)計及制造方法很難滿足要求。而采用 對汽車鋁輪模型實體設(shè)計以及模具設(shè)計將解決這一設(shè)計難題，使得設(shè)計過程簡便、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 ,所以鑄件不會產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷 ,且組織致密、晶粒細化 ,機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檔次。日本已有相當部分的汽車 輪轂采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn) ,豐田汽 車公司擁有十幾臺全自動擠壓鑄造設(shè)備 ,每臺設(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過程都由計算機來控制 ,自動化程度非常高 。國內(nèi)也在廣東建造了一個現(xiàn)代化的擠壓鑄造汽車 輪轂廠 ,已生產(chǎn)多種規(guī)格和型號的汽車鋁輪轂 ,經(jīng)鑒定產(chǎn)品質(zhì)量達到了國外同類產(chǎn)品先進水平。目前世界各國都把擠壓鑄造作為汽車鋁 輪轂生產(chǎn)的方向之一。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 計 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、工藝方案設(shè)計、模具設(shè)計、 產(chǎn)品試樣、大批生產(chǎn)，對于試樣不合格的情況，則需要對模具、工藝方案甚至產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行修整的工作。本文所研究的汽車輪轂的開發(fā)流程，分為以下幾個內(nèi)容： （ 1） 輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 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 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雜的零件，本設(shè)計為了充分發(fā)揮擠壓鑄造技術(shù)的優(yōu)點， 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)計和零件設(shè)計，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、加壓開始時間、保壓時間、脫模、熱處理工藝參數(shù)等。 輪轂?zāi)＞咴O(shè)計 的流程圖 如圖 示 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 圖 模具設(shè)計流程圖 實體設(shè)計 建立模具工件 設(shè)置收縮率 模型檢測 滿足要求 ? 設(shè)計澆注系統(tǒng) 創(chuàng)建分型面 創(chuàng)建體積塊 創(chuàng)建鑄模 設(shè)置模具進料孔 開模模擬 、 干涉檢測 生成模座系統(tǒng) 生成裝配圖和零件工程圖 修改零件 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 第 2 章 輪轂零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 汽車輪轂主要由輪芯、輪輞、輪輻三部分構(gòu)成由于輪輞按照國家標 準 (487- 2005汽車輪輞規(guī)格系列 )規(guī)定的尺寸設(shè)計，對輪轂的結(jié)構(gòu)再設(shè)計而言，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： 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 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 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 表 轂結(jié)構(gòu)的基本知識 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 輪輞標定寬度 153 B 輪緣寬度 13 D 輪輞標定直徑 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 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 轂?zāi)＞咴O(shè)計的基本 術(shù)語 （ 1）參考模型：設(shè)計模型中的最終產(chǎn)品，本文中為汽車輪轂的最終三維實體模型。 （ 2）工件：在工程上為毛坯，即為加工對象，其幾何形狀由設(shè)計者對整個模具的數(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)計標準 提供的設(shè)計理念將設(shè)計、制造、裝配以及生產(chǎn)管理融為一體 , 賦予“設(shè)計”完整的概念。它提供的強大功能尤其是曲面造型和模具設(shè)計功能為工程技術(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)提供了強有力的工具。本論文以 為開發(fā)平臺 , 以并行工程為思想 , 最終完成對擠壓鑄造模具智能設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā) ,實現(xiàn)模具設(shè)計的自動化 , 智能化 , 大大縮短了設(shè)計、數(shù)控編程的時間 , 從而縮短了模具設(shè)計周期 10。另外 , 軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化實體特征造型技術(shù)為實現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。 輪轂?zāi)＞咴O(shè)計可分為兩步： 設(shè)計出符合要求的輪轂三維實體模型。根據(jù)輪轂的三維模型設(shè)計出輪轂?zāi)＞?。其中，輪轂實體設(shè)計是關(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，在實體的基礎(chǔ)上進行三維造型，并設(shè)計出相應(yīng)的輪轂?zāi)＞?。 汽車輪轂由鋼圈，輪輻，風孔等組成。其主要結(jié)構(gòu)如圖 圖 車輪轂結(jié)構(gòu)外形圖 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 轂零件的 3D 設(shè)計 由于汽車輪轂外形表面的不 規(guī)則，所以在進行鑄造時應(yīng)充分考慮設(shè)計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 輪轂輪廓三維實體生成 三維實體建模是利用其強大三維造型功能中的零件模塊實體特性，遵循由線 實體的方式進行的，汽車輪轂的外形三維實體的生成，其關(guān)鍵在于外形尺寸在中的實現(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】 命令對其進行外形尺寸的修改 11。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 圖 轂實體建模 車輪轂風孔的生成 風孔的三個 側(cè)面均為不規(guī)則曲面，其中一個側(cè)面為汽車輪轂的內(nèi)壁圓周面，另外的兩個曲面的尺寸確定是要考慮風孔的分布及拔模斜度因素的影響。在鋼圈的兩端 和中間適當位置 各建立一平面，根據(jù)風孔的尺寸和拔模斜度定出 三條 曲線，使用 【插入基準曲線 /邊界混合工具】 生成風孔的外形輪廓曲面，并與汽車輪轂的內(nèi)壁圓周面組合(然后用 【實體化】 命令 移除 曲 組內(nèi)側(cè) 的 材料，得到風孔的外形結(jié)構(gòu) ,如圖 轂內(nèi)側(cè)圖如圖 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 圖 成風孔曲面 圖 轂內(nèi)側(cè) 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 圖 轂實體 章小結(jié) 本章 主要 介 紹了 輪轂零件的基本知識、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 和 輪轂零件的三維建模 ，引出了輪轂?zāi)＞叩姆桨?。根?jù)國家 標準 (487- 2005 汽車輪輞規(guī)格系列 )規(guī)定的尺寸設(shè)計輪轂的基本尺寸，根據(jù)輪轂的尺寸利用 進行 三維實體建模。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 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。目前的市場上鑄造鋁合金輪轂占據(jù)著主導地位。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 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、機加工和檢驗涂裝等幾個步驟。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)量優(yōu)良的輪轂鑄件 ,必須嚴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行 ,因此以下 4 點在輪轂的生產(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 ,充型流動場、溫度場與應(yīng)力場是控制鑄件內(nèi)部工藝質(zhì)量和力學性能的關(guān)鍵 ,凝固壓力場、溫度場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 目前 ,國內(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)鍵工藝要素對現(xiàn)行各種主要輪轂鑄造成形方法進行論述與比較。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 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 ,導致金屬熔體工藝收得率較低 ,只有 40% 60%。同時 ,由于補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。但是由于工序簡單、設(shè)備投資較少、生產(chǎn)成本較低等因素 ,國內(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行充型和補縮 ,一般不需在輪輻上設(shè)置冒口 ,并簡化了澆注系統(tǒng) ,因此大大提高了金屬熔體的工藝收得率 (一般可達 90%)。低壓鑄造法的缺點主要 是鑄造時間較長 ,加料、換模具的時間長 ,設(shè)備投資大 ,低壓鑄造機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)量改進不顯著 ,成品輪轂的壁厚較大 ,鑄造后機加工量較大。 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度