汽车轮毂的结构与模具设计
车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告
车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告研究背景车辆轮毂是车辆的重要组成部分之一，对车辆的性能和安全性具有重要影响。
因此，对车辆轮毂的结构与模具设计进行研究具有重要的理论和实用价值。
研究目的本研究的目的是探索车辆轮毂的结构和模具设计，以提高轮毂的质量和性能。
通过对轮毂的结构和模具设计进行分析和优化，可以提高车辆的操控性、经济性和安全性。
研究内容本研究将包括以下内容：1. 车辆轮毂的结构分析：分析轮毂的组成部分以及各部分之间的关系，探讨在不同工况下的受力情况。
2. 车辆轮毂的模具设计：通过对现有模具设计的优化和改进，提高模具的生产效率和轮毂的加工质量。
3. 轮毂材料选择与应用：研究不同材料对轮毂性能的影响，选择适合的材料以提高轮毂的强度和耐久性。
研究方法本研究将采用以下方法：1. 文献综述：通过查阅相关文献，了解轮毂结构和模具设计的研究现状和发展趋势。
2. 数值仿真：利用计算机辅助工程软件进行轮毂结构和模具设计的数值仿真分析，评估设计方案的性能。
3. 实验验证：通过制作样品轮毂和模具进行实验，验证数值仿真结果的准确性和可行性。
研究意义本研究的成果将有以下意义：1. 提高轮毂的性能和质量，增加车辆的操控性和行驶安全性。
2. 优化模具设计，提高生产效率，降低生产成本。
3. 为轮毂制造商和车辆制造商提供有关轮毂结构和模具设计的参考和指导。
预期结果本研究预期将得到以下结果：1. 对车辆轮毂结构的分析，包括轮毂各组成部分的受力情况。
2. 优化的轮毂模具设计方案，提高生产效率和产品质量。
3. 轮毂材料选择的建议，以提高轮毂的性能和耐久性。
研究计划本研究将按照以下计划进行：1. 第一阶段：文献综述和理论研究，了解车辆轮毂结构和模具设计的相关知识。
2. 第二阶段：数值仿真分析，评估不同设计方案的性能。
3. 第三阶段：制作样品轮毂和模具进行实验验证。
4. 第四阶段：数据分析和结果总结，撰写研究报告。
参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上是关于《车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告》的简要内容，后续将进一步深入研究与分析。
汽车轮毂的结构与模具设计-开题报告
汽车轮毂的结构与模具设计-开题报告毕业设计（论文）开题报告学生姓名：指导教师姓名：题目名称：系部：汽车与XXX专业、班级：职称：实验师从事专业：汽车服务是否外聘：□是■XXX题目：轮毂结构与模具设计一、选题的目的、依据和意义1、研究现状作为汽车最重要的安全部件，轮毂承受着汽车和载物质量的压力，同时还要承受汽车在启动、制动时的扭矩作用，以及在行驶过程中的不规则交变受力。
轮毂的产品质量和可靠性不仅关系到车辆和车上人员、物资的安全性，还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能。
因此，轮毂的尺寸和形状精度高、动平衡好、疲劳强度高、刚度和弹性好、质量轻、美观、材料可回收等要求十分严格。
1.1国内研究现状为了节能降耗，减少废气排放，提高驾乘舒适度和车辆动力学性能，现代汽车正在向轻量化方向发展。
从结构材料的角度出发，实现车辆轻量化的主要手段是采用具有高比性能的轻质材料替代传统材料。
目前广泛应用于汽车轮毂的材料主要是铝合金和镁合金。
随着我国公路设施的迅猛发展，铝合金轮毂开始在全国范围内得到推广，并且发展迅速。
2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45%。
伴随着中国汽车工业的快速发展，我国铝合金轮毂行业出现强劲增长势头。
经过十几年的艰苦努力，年生产能力已超过了6500万件，成为了世界铝合金轮毂生产大国。
与世界先进水平相比，国内企业在铝合金轮毂的设计开发和制造技术方面尚存在较大的差距。
总体的生产技术和装备水平、产品的设计水平、产品的技术含量和质量水平还有待进一步的提高。
镁合金是一种轻质、低成本、高比性能、比强度和比刚度的金属结构材料。
它具有突出的阻尼减振性能等特点，因此被广泛应用于汽车和摩托车结构，特别是高速运动构件。
使用镁合金可以降低车辆的自重和燃油消耗，减少车辆的振动和噪声，提高车辆的加减速动力学特性，同时也能达到节能环保的目的，显著改善车辆的驾乘舒适度。
XXX是国内最早将镁合金应用于汽车的公司之一，目前已经在桑塔纳轿车的镁合金变速器外壳上应用了2000吨以上的镁合金。
轮毂模具制作工艺
轮毂模具制作工艺轮毂模具制作工艺是指将轮毂产品的设计图纸转化为实际零件的过程，它是制造高质量轮毂的关键环节。
以下为轮毂模具制作工艺的主要步骤及流程。
1. 设计轮毂模具：首先，需要根据轮毂产品的设计要求和图纸，设计轮毂模具的结构和形状。
这一步是制作工艺的基础，要根据轮毂的尺寸、形状、孔距和孔径等要求来确定模具的结构参数。
2. 材料准备：根据轮毂模具的设计要求，在选择合适的材料方面，需要考虑模具的耐磨性、强度和硬度等。
常见的材料有优质钢材、合金钢等，根据实际情况进行选择。
3. CNC加工模具：接下来，将轮毂模具的设计图纸输入到计算机数控（CNC）加工机器中，进行模具的加工。
这一步主要是利用机器自动控制削剪、刮削、铣削等工艺，将模具的外形和内部空腔进行加工成型。
4. 精细加工模具：在CNC加工完成后，有时还需要进行一些精细加工工艺，如磨削、抛光等。
这些工艺主要是为了提高模具的表面光洁度和尺寸精度，确保模具加工的质量。
5. 模具组装：模具加工完成后，需要根据设计要求进行模具的组装。
这一步主要是将模具的各个零部件进行拼装，确保模具的结构完整、刚性良好，并能满足后续的使用要求。
6. 模具热处理：某些情况下，为提高模具的硬度和耐磨性，还需要对模具进行热处理。
热处理一般包括淬火、回火、正火等工艺，以增强模具的耐用性和使用寿命。
7. 模具检验：模具制作完成后，需要对模具进行严格的检验。
主要包括尺寸检验、外观检查和功能测试等，以确保模具的质量和性能符合设计要求。
8. 模具调试：模具通过检验后，需要进行调试。
在模具调试过程中，需要根据实际的生产要求进行参数的调整，做好轮毂模具的准备工作。
9. 模具正式投产：经过调试和确认后，模具可以投入正式的生产使用。
在生产过程中，需要进行模具的定期维护和保养，以保证模具的使用寿命和工作效率。
10. 模具改进和优化：一旦模具投入使用，就需要不断对模具进行改进和优化。
根据轮毂产品的实际情况和用户的反馈，可以改进模具的结构和工艺，以提高轮毂产品的质量和效率。
汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计
!8 < !;=%7%6+ " 铸 型 的 其 他 部 位 平 滑 过 渡 " 在 轮 辋 与 轮 幅 相
连接的部位存在着热节点 # 为 了 增 大 此 处 的 冷 却 强 度 # 选
’( 下模冷却环组件
冷却环组件
!( 下模
$( 侧模
%( 铁浇口套
#( 上模
)( 上模
铸型型腔尺寸的确定确定车轮轮辋机加工余量时在对机加工部位留正常的余量后还应考虑铸造时轮辋的顺序冷却即要求铸件壁厚有一定的渐变度上下部比下上部增厚56788根据此轮辋顺序冷却原则对轮辋余量作相应的增加以保证铸件的顺序冷却铸型壁厚的确定在设计低压铸造金属型模具时针对金属型的特点影响铸件凝固时间及温度场的主要因素为铸型的蓄热能力利用金属型的壁厚度的变化可以有效地控制铸件的凝固过程实现铸件的顺序凝固铸型的中心部位铸件壁较厚为了充分发挥中心浇口的补缩作用有利于铸件的顺序凝固希望此处最后凝固在确定铸型壁厚时选取了较小的壁厚比即铸型壁9
模具设计
机电工程技术 !""# 年第 $% 卷第 & 期
汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计
潘晓涛 ’，贺伯平 !，阳
（ () 广东工业大学材料与能源学院， 广东广州
林 (，邓超权 !
#!-!%.）
#’*+%$；!, 中南铝合金轮毂有限公司， 广东南海
摘要： 本文分析了低压整体式铝合金轮毂的低压铸造工艺性 ! 并从铸型分型面 " 铸型型腔尺寸和铸型壁厚的确定 ! 铸型排气
取了更大的壁厚比 # 即 !8 < !;># " 基于上述设计原则 # 可确 定铸型各部分的壁厚尺寸 " $%% 铸型排气系统的设计 由于低压铸造金属 型 型 腔 基 本 是 封 闭 的 # 既 不 像 砂 型 具有透气性 # 也不像一般重 力 浇 注 那 样 通 过 明 冒 口 等 措 施 进行排气 # 因此 # 低压铸造 铸 型 的 排 气 情 况 直 接 影 响 金 属 液充型过程及铸件质量 " 可 通 过 分 型 面 ! 顶 出 杆 等 处 的 间 隙 ! 排气槽和排气塞来实现 排 气 " 本 铸 型 设 计 仔 细 考 虑 了 排 气 通 道 ’ 上 模 芯 组 件 周 边 开 设 ? 型 间 隔 #@#A ! 深 "6+7, 的 排 气 槽 # 在 分 流 锥 与 上 模 芯 组 件 配 合 处 开 设 了 "6% 深 的 排气槽 # 以利于逐渐中心处 的 气 体 的 顺 利 排 出 " 在 安 装 面 上根据螺栓孔数目的多少而 布 置 同 等 数 量 的 推 杆 # 此 推 杆 既作为顶出制品用 # 又作为排气用 # 该 处 推 杆 间 隙 为 "6,7
汽车轮毂的结构与模具设计
摘要本文以汽车轮毂为研究对象，基于产品研究开发的一般流程，制定了产品结构设计、工艺方案设计、模具设计的技术路线。
借助CAD等工具，对汽车轮毂结构设计与性能分析、并对模具造型、铸造工艺等进行了设计。
首先介绍了我国轮毂模具的现状、发展趋势及我国模具发展的新技术，其次围绕轿车轮毂模具进行设计，针对轮毂的结构特点，确定模具的型腔数目、分型面以及脱模机构。
汽车轮毂的成型工艺方法较多，以挤压铸造生产轮毂的工艺方法现今多处于研究阶段。
本文根据挤压铸造的工艺特点，对汽车轮毂挤压铸造模具设计进行了分析总结，并对模具型腔进行了结构设计，查阅模具设计手册，完成模具的总体设计。
同时充分利用计算机绘图软件对零件进行设计, 利用Pro/E对零件进行三维造型, 并实现零件的三维装配和模具设计。
通过本次设计，对模具整个设计过程有了较好的了解。
关键词：模具；镁合金；汽车轮毂；挤压铸造；模具设计；低压铸造ABSTRACTThis paper mainly research on automobile wheel．Based on the general process of product development，the technical route is made including product structure，process scheme and mould．Using the software of CAD，such as the structure design of automobile hub with performance analysis, mould modelling, casting process design, etc.China introduced the aluminum mold wheel status quo first time, development trends and China's development of new technologies die, followed aroundthe family car aluminum wheel design tool for the structural characteristics of wheel, the mold cavity to determine the number of surface as well as from mode institutions. The method about molding process of magnesium alloy wheel is multiple．The way ofmanufacturing automobile wheel wim squeeze casting is not ripe on its research stage．Thispaper summarized main points of the squeeze casting mould，Check the manual mold design, mold choice to determine the structure of mold size, mold designcompleted. At the same time make full use of computer graphics software to design parts using Pro / E sional modeling of parts and components to achieve thethree-dimensional assembly and mold design, Through this design, the entire design process of the mold with a better understanding.Key words: Mold；Magnesium Alloy；Automobile Wheel；Squeeze Casting；Mold Designing；Low Pessure Csting目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2轮毂国内外研究现状 (1)1.2.1国内研究现状 (1)1.2.2国外研究现状 (2)1.3研究的目的和意义 (3)1.4设计的主要内容 (5)第2章轮毂零件的结构设计 (7)2.1轮毂模具设计的基本术语 (9)2.2汽车轮毂模具方案的设计标准 (9)2.3轮毂零件的3D设计 (10)2.3.1主要外形尺寸的确定 (10)2.3.2设计原则 (10)2.3.3汽车轮毂轮廓三维实体生成 (10)2.3.4汽车轮毂风孔的生成 (11)2.4本章小结 (13)第3章轮毂成形工艺介绍 (14)3.1轮毂成形的工艺特点 (14)3.2现行的轮毂主要成形方法及其优缺点 (14)3.2.1金属型重力铸造 (15)3.2.2低压铸造 (15)3.2.3压铸 (15)3.2.4挤压铸造 (17)3.3其他成形方法 (18)3.4本章小结 (19)第4章轮毂成形工艺分析 (20)4.1轮毂材料及性能特点 (20)4.2低压铸造的性能特点 (20)4.3工艺方案的确定 (21)4.4挤压铸造工艺参数 (23)4.5模具设计方案 (26)4.6本章小结 (27)第5章轮毂铸造模具的设计 (28)5.1挤压模具设计的基本原则 (28)5.2挤压铸造模具的工艺参数 (29)5.2.1汽车轮毂模具分模面的确定 (29)5.2.2凹模设计 (34)5.2.3凸模设计 (34)5.2.4模板设计 (35)5.3模具装配 (36)5.4本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录 (42)第1章绪论1.1 引言能源、环境和安全是当今备受关注的三大问题，也正是这三大问题制约了汽车工业的发展和汽车的普及。
汽车轮毂的工艺研究及模具设计
汽车轮毂的工艺研究及模具设计作者：刘金伟姚明张磊来源：《科学与财富》2015年第10期摘要：分析了汽车铝合金轮毂的生产工艺，并从模具分型面、型腔尺寸的确定、浇注系统、排气系统、冷却系统的设计等几个方面介绍了低压轮毂模具的结构设计重点。
关键词：轮毂；工艺；模具1 引言汽车轮毂是汽车的重要零部件，有实用性和装饰性两种作用。
相对于钢轮毂，铝合金轮毂降低了非载荷重量并符合节能化、轻量化的汽车工业发展趋势。
此外，减小了轮子的热惯性，散热性好，改善了加速性和制动性；硬度高，减小了轮毂的倾斜度，增强了刚性。
为了适应工业产品的多样化和高性能发展要求，模具制造业需要在短时间内为新产品的开发和制造提供高精度的模具。
2 汽车铝合金轮毂的工艺分析2.1汽车铝合金轮毂的结构分析汽车轮毂的结构可分为轮辋和轮毂两个部分。
图1 汽车轮毂结构示意图轮辋——与车胎连接部分，主要包括胎圈座、轮缘、气门孔和槽底。
轮毂——与车体连接部分，主要包括偏距和轮辐。
2.2汽车铝合金轮毂的成型方法目前铝合金轮毂的生产方法主要有铸造法、锻造法、冲压法和旋压法等。
我国的铝合金轮毂制造仍以低压铸造为主。
铸造法生产铝合金轮毂具有适应性强、花色品种多样、生产成本较低等优点，所以铸造法仍是普遍的方法。
目前全世界生产的铝合金轮毂中，铸造的占80%以上。
其工艺方法有重力铸造、低压铸造和挤压铸造等[1]。
锻造铝合金轮毂具有优良的机械性能，尺寸精确，加工量小等优点，一般情况下重量相当于普通钢轮的一半或者更低。
锻造铝合金轮毂的晶粒流向与受力方向一致，其强度、韧性和抗疲劳强度均优于铸造轮毂。
锻造轮毂表面几乎无气孔，所以具有较好的表面处理性能，能保证涂层均匀，色彩鲜明。
但是，锻造轮毂的成本要远高于铸造轮毂，售价也要更高些。
3 汽车轮毂模具的结构及特点轮毂模具主要由三个主要部件组成，包括顶模、底模和边模。
要求精度高，在实际加工、装配和调整过程中难度很大。
所以，在设计汽车轮毂模具时要重点把握工装的结构特点以及对计算机辅助设计的应用，同时保证工厂的加工进度和模具制造的质量。
汽车铝合金轮毂模具及数控加工工艺设计
毂由于功能上存在一定的局限性， 已经逐渐被取代。 新型的铝合金轮毂因其 自 身质量轻、 散热快、 减震性能好、 轮胎寿命长安全可靠、 尺寸
精确平衡好 以及容易加 工制造等优 点被广泛使 用在现代汽制造行业 中。现代化社会发展产生 巨大的生产需求。 数字化技 术的应 用将会整 体提升 汽车制造行业的进步 ， 通过 采用先进 的汽车铝合金轮毂模具及数控加 工工艺 ， 全 面改善常规机械制造 中 存 在的不足 ， 实现轮毂 整 体 最优化模式的形成。 本 文通过对铝合金轮毂的优点 以及铝合金轮毂模具数控加 工工艺的相关事项进行简要 分析 。 从而强化我国汽车制 造行 业生产 工艺简便 、 快捷 、 可靠的 高效性模 式 ， 为我 国经济效益
汽车铝合金轮毂模 具及数控 加工工艺设 计
郭志斌 ｆ 秦皇 岛戴卡兴龙轮毂有限公 司， ； 可北 秦皇 岛 ０ ６ ６ ０ ０ ４ ）
摘 要： 自从我 国实行改开放政 策以来， 国家整体经济建设得 到显著提 高， 从 而促使我 国更行业的快速发展 ， 其 中对于汽车制造行业 的发展 凸显优越 。 伴 随社会整体不 断进步 ， 推 动我 国人们 生活质量水平的提升 ， 越 来越 多的人们选择 购买车辆 来方便 出行。 传统的汽车轮
关键词 ： 铝 合金 轮 毂 ； 数控加工 ； 模 具
１铝合金轮 毂的优点 （ ２ ） 分析 毛坯在定位安装方面的适应性 ； 传统 的轮毂一般材质都是钢制 ， 虽然钢制轮毂在生产 成本上较 （ ３ ） 分析毛坯余量 的大小及均匀性。 不同类 型的零件要选用相应 铝合金材质 的轮毂低 ， 但是这种类型 的轮毂一定程度 上存 在着功能 的数控 机床加工 ， 以发挥数 控机床的特点和效率 。加工顺序 的安排 结构不足 ， 对于铝合金轮毂却是具有很多优点 ， 其 中就包括散热快 、 应根据零件 的结构 和毛坯状况 ，以及定位安装 与夹紧 的需 要来考 重量轻 、 强度大 、 舒适 性好 、 效益好 、 安全性好等几方面 的特点 ， 非常 虑 ， 重点是工件 的刚性不被破坏。 符合现代轿车整体结构需 求 ， 铝合金轮 毂将 会因其诸多的优点成为 ４轮毂模具底模数控￣ ｍ － ｒ － ｒ 艺设计 日 后轻量化发展的必然趋势。 如下对铝合金轮毂上述几方面的优点 在铝轮毂模具的加工方面， 一般是采用进 口 或国产的单轴立式 特性进行详细说 明： 或卧式数控机床， 高精度 Ｃ Ｎ Ｃ加工单元， 切削液冷却。常用的方法主 （ １ ） 散热快。 一般汽车在道路行驶过程中 ， 轮胎与地面都会发 生 要 是在 Ｍ Ｖ一 ６ １ ０机 床 Ｓ Ｉ Ｎ Ｕ Ｍ Ｅ Ｒ Ｉ Ｋ ８ １ ０ Ｄ系统 上进行 数控 铣削 加工 定程度上 的摩擦从而产生相应 的热量 ， 同时制动盘和制动 片之 间 的 Ｎ Ｃ编程及刀路仿真 。 的摩擦作用也会 产生一定 热量 。这样长时间的高热量工作环境下 ， 铝轮底模 的加工工 艺流程模具底 模是铝 轮挤压铸 造装 备 的关 轮胎 以及制 动装置就会发生 不同程度 的老化 、 磨损， 不仅影 响汽车 键零件它 的加 工质量不仅决定该 模具的装配质 量还关 系到铝轮 毛 整体制 动效率 ， 同时也会增加交 通事故危险 ， 例如爆 胎和汽 车刹车 坯生产质量最终影 响到汽车 的安全行驶 。 底模的主要加工技术要求 失灵 问题 。常规 的钢制轮毂散热效果不是非常快 ， 造成热量不能及 为底模与侧模 配合处 的尺寸精度 为 ｈ ８ 底模工作部分 的表面粗糙 度 时 性地散去 。但是 铝合金轮毂 由于铝 的热容量 大是钢制 的 ５ 倍之 为 Ｒ ａ ０ ． ８ 如果挤压 面 的表 面质量要求 较高时其 工作表面可 取 Ｒ ａ ０ ． 多， 这样能够将大量热 量散 去 ， 降低安全问题 的出现。 ０ ２ ０ ． ０ ８底模 工作表面不允许 有任何的表面缺 陷如裂纹 、 发裂、 剥落 （ ２ ） 重量轻 。 一般轮毂重量过大的话 ， 汽车在进行转动过程中惯 及 各种孔洞底模 导入处端面与柱面 交接 处不允许 有倒角或 圆角 以 量就会随之增 大 ， 造 成汽车加速和刹 车功能整体下 降 ， 同时汽车 在 免产 生毛刺或合金 液飞溅各 圆柱体 的同轴度要求为 ｑ ｂ ０ ． １ ｍ ｍ尺寸 行驶过程 中也会消 费大量 的能源 。铝合金 轮毂 中铝材 密度 比钢材 精度要 求 为 Ｉ Ｔ ７全 圆弧 形表面粗糙度 为 Ｒ ａ ３ ． ２ ａ ｒ ｍ且不 能有 明显 的 小， 并且铝合金轮毂 比同尺寸的钢轮毂轻， 这样 采用 铝合金轮毂整体 接刀痕迹底模 在粗加工后最好 进行一次去应 力退火半 精加工后进 改善 了钢轮毂 中存在的不足 ， 提升 了汽车使用性 能。 行调质处理 。针对上述 要求 不难看 出该零件的加工难点主要为 ： （ ３ ） 强度大。 强度这个问题是在重量一定 的前提下 ， 同钢制相 比 （ １ ） 工件工作表面 比较复杂采用一般方法 很难达到加工要 求而 同等 重量 的轮毂 ， 铝合金 轮毂 的强度较钢 轮毂坚 固耐 用 ； 同样相 同 采用数控加工 的方法能保证 加工质量 。 强度 的轮毂 ， 铝合金 由于 自身密度低 ， 重量也轻于钢制 轮毂 。 （ ２ ） 该模 具需要长期承受高温作用属于难切削加工材料 。 （ ４ ） 舒适性好 。目前进行轮毂设计加工 中通常采用旋 压技 术手 （ ３ ） 模具表面成形后不能再热处 理去除加工应力要求 高 。因此 段， 这样精 密度高 同时失 圆度 和不平衡 度也都很 小， 在 使用过程 中 为保证铝轮挤压 铸造模具底模 的加工质量在 实际生产 中须采取特 铝合金的弹性模数 较小 航 振性好， 整体降低 了汽车行驶 过程中车身 殊 的工艺措 施： 粗、 精加工分 开并选择合 理的切 削用量 以减少热 变 振动现象 ， 提升了汽车使用舒适度 。 形保证加 工精度和表 面质 量铸 件去应力退火 先进行普通 车床 粗加 （ ５ ） 造型美 ， 易加工。 铝合金熔点低 ， 在不 同厂商 的设计要求下 ， 工， 调质处理 后进行数 控铣削加 工铣削加工采 用球 头刀分粗 、 精 加 能够生产 出不 同形态外观的制成 品， 易于加工处理 。同时铝合金容 工进 行 。精 加工切 削深度不 大于 ０ ． ０ ５ ｍｍ粗加 工切削深 度控 制在 易进行切 削加工 ， 能够有效地保 障轮毂几何尺寸的精密度。 ０ ． ２ ｍ ｍ以内。
汽车轮毂模具加工工艺设计
毕业论文题目：德国奔驰特汽车铝轮毂模具及数控加工工艺设计系部：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机设0804学号：200802010405学生姓名：李斌彬指导老师姓名：陈蓉玲关耀奇完成日期：2012.06.08毕业设计（论文）任务书题目：德国奔驰特汽车铝轮毂模具及数控加工工艺设计姓名李斌彬学院机械工程专业机械设计制造及其自动化班级0804 学号05 指导老师关耀奇职称副教授教研室主任一、基本任务及要求：1. 德国奔驰轿车铝轮毂零件的3D设计；2. 德国奔驰轿车铝轮毂零件铸造模具的3D设计；3. 德国奔驰轿车铝轮毂铸造模具顶模零件加工的工艺分析及工艺规程的编制；4. 德国奔驰轿车铝轮毂零件铸造模具顶模的在XK714机床（FANUC 0i系统）上加工的NC代码数控铣削加工的NC编程及刀路仿真；5. 撰写文献综述（3000字、参考文献15篇以上）、开题报告；6. 撰写设计说明书一份(字数15000字以上)；7. 毕业调研及撰写毕业调研报告。
二、进度安排及完成时间：1. 查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告（2.5周）；2. 毕业调研及撰写毕业调研报告（1.5周）；3. 毕业设计（9周），其中：总体方案（1周），德国奔驰轿车铝轮毂零件的三维造型（1周），德国奔驰轿车铝轮毂零件铸造模具的3D设计（2.5周），工程图设计（3周），底模零件的工艺设计、加工编程（1.5周）；4. 撰写毕业设计说明书并将初稿交导师评阅（1.5周）；5. 指导老师评阅、学生修改及打印说明书（0.5周）；6. 评阅老师评阅设计说明书、学生准备答辩（0.5周）；7. 毕业答辩（0.5周）。
诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
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本科学生毕业设计汽车轮毂的结构与模具设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程 07-9班学生姓名：顾立鹏指导教师：王国田职称：实验师黑龙江工程学院二○一一年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeThe Structure of Automobile hubWith Mold designCandidate：Gu LipengSpecialty：Vehicle EngineeringClass：07-9Supervisor：Experimental division. Wang GuotianHeilongjiang Institute of Technology2011-06·Harbin摘要本文以汽车轮毂为研究对象，基于产品研究开发的一般流程，制定了产品结构设计、工艺方案设计、模具设计的技术路线。
借助CAD等工具，对汽车轮毂结构设计与性能分析、并对模具造型、铸造工艺等进行了设计。
首先介绍了我国轮毂模具的现状、发展趋势及我国模具发展的新技术，其次围绕轿车轮毂模具进行设计，针对轮毂的结构特点，确定模具的型腔数目、分型面以及脱模机构。
汽车轮毂的成型工艺方法较多，以挤压铸造生产轮毂的工艺方法现今多处于研究阶段。
本文根据挤压铸造的工艺特点，对汽车轮毂挤压铸造模具设计进行了分析总结，并对模具型腔进行了结构设计，查阅模具设计手册，完成模具的总体设计。
同时充分利用计算机绘图软件对零件进行设计, 利用Pro/E对零件进行三维造型, 并实现零件的三维装配和模具设计。
通过本次设计，对模具整个设计过程有了较好的了解。
关键词：模具；镁合金；汽车轮毂；挤压铸造；模具设计；低压铸造ABSTRACTThis paper mainly research on automobile wheel．Based on the general process of product development，the technical route is made including product structure，process scheme and mould．Using the software of CAD，such as the structure design of automobile hub with performance analysis, mould modelling, casting process design, etc.China introduced the aluminum mold wheel status quo first time, development trends and China's development of new technologies die, followed aroundthe family car aluminum wheel design tool for the structural characteristics of wheel, the mold cavity to determine the number of surface as well as from mode institutions. The method about molding process of magnesium alloy wheel is multiple．The way ofmanufacturing automobile wheel wim squeeze casting is not ripe on its research stage．Thispaper summarized main points of the squeeze casting mould，Check the manual mold design, mold choice to determine the structure of mold size, mold designcompleted. At the same time make full use of computer graphics software to design parts using Pro / E sional modeling of parts and components to achieve thethree-dimensional assembly and mold design, Through this design, the entire design process of the mold with a better understanding.Key words: Mold；Magnesium Alloy；Automobile Wheel；Squeeze Casting；Mold Designing；Low Pessure Csting目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2轮毂国内外研究现状 (1)1.2.1国内研究现状 (1)1.2.2国外研究现状 (2)1.3研究的目的和意义 (3)1.4设计的主要内容 (5)第2章轮毂零件的结构设计 (7)2.1轮毂模具设计的基本术语 (9)2.2汽车轮毂模具方案的设计标准 (9)2.3轮毂零件的3D设计 (10)2.3.1主要外形尺寸的确定 (10)2.3.2设计原则 (10)2.3.3汽车轮毂轮廓三维实体生成 (10)2.3.4汽车轮毂风孔的生成 (11)2.4本章小结 (13)第3章轮毂成形工艺介绍 (14)3.1轮毂成形的工艺特点 (14)3.2现行的轮毂主要成形方法及其优缺点 ............................................. 错误!未定义书签。
3.2.1金属型重力铸造.......................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.2低压铸造........................................................................................ 错误!未定义书签。
3.2.3压铸................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.2.4挤压铸造........................................................................................ 错误!未定义书签。
3.3其他成形方法........................................................................................... 错误!未定义书签。
3.4本章小结.................................................................................................... 错误!未定义书签。
第4章轮毂成形工艺分析........................................................................... 错误!未定义书签。
4.1轮毂材料及性能特点............................................................................. 错误!未定义书签。
4.2低压铸造的性能特点............................................................................. 错误!未定义书签。
4.3工艺方案的确定 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
4.4挤压铸造工艺参数.................................................................................. 错误!未定义书签。
4.5模具设计方案........................................................................................... 错误!未定义书签。
4.6本章小结 (15)第5章轮毂铸造模具的设计 (16)5.1挤压模具设计的基本原则 (16)5.2挤压铸造模具的工艺参数 (17)5.2.1汽车轮毂模具分模面的确定 (17)5.2.2凹模设计 (22)5.2.3凸模设计 (22)5.2.4模板设计 (23)5.3模具装配 (24)5.4本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (39)致谢 (41)附录 (30)第1章绪论1.1 引言能源、环境和安全是当今备受关注的三大问题，也正是这三大问题制约了汽车工业的发展和汽车的普及。
而汽车的安全性和可靠很大程度上取决于所用轮毂的性能和使用寿命。
随着产品更新换代越来越快，新产品不断涌现，新技术日新月异，模具的使用范围已越来越广，对模具的要求也越来越高，使模具技术及制造方式发生了根本性的变化，已经从传统的手工设计，从有经验的钳工师傅为主导的技艺型生产方式转变到了以数字化、信息化、自动化生产为特征的现代模具工业生产时代。
轮毂是一个承受随机疲劳载荷的旋转薄壳结构，上面开有孔洞，附有加强筋，形状复杂，轿车在行驶中所受到的各种载荷向轮毂的传递也十分复杂。
因此，轮毂的几何形状和力学特征的复杂性给研究工作带来很大的困难。
轮毂模具设计是保证轿车轮毂质量的关键，由于模具型面复杂，几何构造图素和曲面造型独特，传统的模具设计及制造方法很难满足要求。
而采用Pro/E对汽车轮毂模型实体设计以及模具设计将解决这一设计难题，使得设计过程简便、快捷、可靠。
然而在当今汽车技术高速发展的时代，欧美、日本等国家基本垄断了发达的汽车技术，我国在先进的汽车技术中处于落后与被动地位，因此，我国必须加大对汽车技术研发的力度，发明出更新更先进的技术，跟上世界各个汽车大国的技术水平。