汽车轮毂工艺设计
轮毂毕业设计
轮毂毕业设计篇一：毕业设计——汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析系部：精密制造系学生姓名：吴斌专业班级：数控11C1学号：111021133指导教师：20XX年4月25日声明本人所呈交的汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期： 20XX年4月25日【摘要】随着中国GDP的快速增长，人们对汽车的需求量也与日俱增，汽车轮毂作为汽车的一个重要组成部分，它的大小、材料、质量决定了汽车行驶的安全性和可靠性，伴随着中国汽车零部件工业的成长，轮毂行业逐渐发展壮大起来。
本文以汽车轮毂作为研究对象，首先介绍汽车轮毂的应用场合；其次介绍汽车轮毂的数控加工工艺，包括机床介绍、工件材料、刀具及夹具的选用、切削用量选择及加工路线确定；最后分析了汽车轮毂的部分数控加工程序，总结了常见的几个问题以及解决方法。
【关键词】：汽车轮毂；工艺分析；加工程序。
目录引言 ................................................ .. (1)一、汽车轮毂零件介绍 (2)（一）汽车轮毂零件 (2)（二）应用场合................................................. .. (4)（三）结构形状分析 (4)二、汽车轮毂的加工工艺分析 (5)（一）工件材料选用 (5)（二）加工设备的选用 (5)（三）夹具的选用................................................. (9)（四）刀具的分析与选用 (10)三、汽车轮毂的加工过程 (12)（一）压铸................................................. .. (12)（二）数控加工................................................. . (12)（三）数控加工程序.................................................13（四）后处理工序................................................. .. 13四、加工过程中出现的问题及解决方法............................... 13 总结 ............................................. 错误！未定义书签。
轮毂锻造工艺(全)
2，合金轮毂
a）优点： 合金材质轮毂可以弥补钢质轮毂的缺点，较轻的重量，惯性阻力小，制作精度高，视觉效果好。 在高速转动时的变形小，惯性阻力小，有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力，从而减少了油耗。 合金材质的导热性能又是钢的三倍左右，散热性好，对于车辆的制动系，轮胎和制动系统的热衰减都能起到一定的作用。 b）缺点：制造工艺复杂，成本高。
C
此后，便是钢轮毂和铝合金轮毂并驱的时代。
F
1886年，世界上生产出的第一个轮毂是由钢材制成。
B
二战后，铝合金轮毂开始在普通汽车上得到应用。
D
1958年，出现了整体铸造的铝合金轮毂，此后不久又有了锻造的铝合金轮毂。
E
汽车的轮毂最开始是继承马车的轮毂而来。
A
关 于 材料
1，钢质轮毂
低合金高强度结构钢：含碳量为0.1%-0.25%,加入主要合金元素锰、硅、钒、铌和钛等
提高铸件的力学性能，改善合金的切削性能；消除内应力；稳定铸件的尺寸和组织，改善合金的组织和力学性能。 本工序控制要点：退火时间和温度（60-85℃，3min）。
3，热处理：
1）数控机床加工工序划分的特点为：先粗后精，先面后孔，刀具集中 。 2）加工顺序： 按由内到外、又粗到精、由近到远的原则确定。毛坯——孔加工粗加工——孔半精加工——孔精加工——外圆面加工——外圆面半精加工——阶梯面粗加工——阶梯面半精加工——内圆加工——退刀面加工——不规则孔加工——型孔加工——气门孔加工——去毛刺——零件最终热处理——清洗——终检 重点控制项目：中心孔直径、PCD位置度、端径跳、动平衡。
铝轮毂锻造工艺 （全）
单击此处添加副标题
单/击/此/处/添/加/正/文
轮毂制造工艺
日本轮毂先进的制造工艺相信对于很多汽车消费者而言，轮毂基本上只有两种，那就是钢制轮毂和铝合金轮毂，而铝合金轮毂更好。
那么在铝合金轮毂之中，是否都是一样的？如果不是，那么哪一种才更好？更好的轮毂可以为您带来什么好处呢？今天我们就为您浅析一下不同的铝合金轮毂的种类，以及除铝合金轮毂之外，是否还有更好的产品？铝合金轮毂种类现在我们虽然知道了铝合金轮毂比钢轮毂更好，更适用于乘用车，但您知道铝合金轮毂也有不同的种类吗？从制造工艺上我们所见过的铝合金轮毂基本有三种，第一种是铸造，也就是绝大多数家用车或者部分豪华车所用。
另一种是锻造，多被用于高性能车、高级跑车，还有很多汽车轮毂改装品牌的高端产品也是锻造产品。
除上述两种原有的工艺之外，现在还有一种新的工艺形式，叫做MAT旋压铸造。
铸造铝合金轮毂铸造成型的铝合金轮毂是如何生产的呢，简单的说，是将被铸造的金属物质加热至液态，然后将极高温的液态金属倒入不同样子的铸模，然后再通过打磨、抛光等精加工来做出最终成品。
铸造一般分为两种，一种是重力铸造，另一种是低压铸造。
重力铸造是比较原始的铸造工艺，就是依靠铝水自身的重力倾注到铸模之中，铝水通过自身压力充满至整个铸模各个角落。
这种工艺的方法比较简单而且成本也更低，但产品质量可控性不高，并且容易出现瑕疵，在汽车轮毂制造业中几乎已经完全被低压铸造取代。
低压铸造顾名思义，就是将铝水通过设备施加压力灌注到铸模之中，铝水整个凝固过程都处在有一定压力的状态下。
这样的好处是铝水因为压力会产生更大的密度，凝固后成品的强度更高。
在造型比较复杂的铸模中也可以保证完全充满铸模，很多样式比较复杂的铸造铝合金轮毂只能通过低压铸造方式制造。
低压铸造的过程全部由机械完成，并且铸造成型的良品率高，非常适合大批量生产，所以目前汽车厂商指定的铸造铝合金轮毂都是由这种工艺生产出来的。
锻造铝合金轮毂锻造是一种比铸造更加高级的工艺，因为成品价格昂贵，所以一般的家用车甚至中高级车都不会采用锻造铝合金轮毂。
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。
轮毂的制作工艺
轮毂的制作工艺轮毂的制作工艺包括设计、铸造、机械加工、表面处理和质量控制等多个步骤。
下面我将详细介绍轮毂的制作工艺。
首先是设计阶段。
在设计阶段，轮毂的形状、尺寸、材料和结构等要素需要根据使用要求和市场需求进行确定。
设计人员通常使用计算机辅助设计软件绘制轮毂的三维模型，并根据需要进行模拟和优化。
接下来是铸造过程。
通常采用铝合金进行轮毂的铸造。
首先，将经过预处理的铝合金熔炼成液态，然后通过铸造设备将液态铝合金注入轮毂模具中，待凝固后取出轮毂模具，得到初始轮毂。
然后是机械加工。
初始轮毂需要进行精密机械加工以达到设计要求。
首先，通过车床、铣床和钻床等机械设备对轮毂进行粗加工，包括铣削、车削和钻孔等操作。
然后，通过研磨和切割等工艺对轮毂进行精加工，使其表面光滑且尺寸精确。
接下来是表面处理。
为了提高轮毂的外观和耐腐蚀性能，通常需要对其进行表面处理。
常见的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、喷涂和喷砂等技术。
阳极氧化是一种常见的表面处理方法，通过在轮毂表面形成一层氧化铝膜来提高抗腐蚀和耐磨损能力。
电镀则是将金属镀层附着在轮毂表面，提高外观和耐腐蚀性能。
最后是质量控制。
轮毂制作过程中需要进行质量控制，以确保产品符合设计要求和标准。
质量控制包括对原材料、铸造过程和加工过程的监控和检测。
常见的质量控制手段包括化学分析、金相检验和尺寸测量等。
只有通过严格的质量控制，才能保证轮毂的质量和性能。
总结一下，轮毂的制作工艺包括设计、铸造、机械加工、表面处理和质量控制等多个步骤。
每个步骤都需要经过严格的操作和检验，以确保最终产品的质量和性能达到设计要求。
随着科技的进步和制造技术的创新，轮毂的制作工艺也在不断改进和完善，以满足不断增长的市场需求。
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。
前轮毂铸造工艺设计
①能 够保证 铸件尺 寸精 度
和表面质量 。②使用 方便 ，安 全可 靠。③使 用 寿命长 。
④制造方便 ，成本低。⑤尽可能提高机械化程 度。 （ ）金属型的壁厚 选择合适 的金 属型壁厚 是很重 ３
个较小 的用于集渣 、排 气的冒 口，其重量很轻 ，使铸
件的工艺出品率 由原来 的 ５ ％提 高到 ７ ％。改进 后浇 ０ ０ 注系统各单元截面见图 ５ 。
５ ０ １ （ 黑龙江 １ ７ １ ） 穆
平
图 ２ 法兰盘式浇注工艺
彦咱！ 晒
（） ａ 直浇 道 （） ｂ 横浇 道 （） ｃ 内浇 道
图 １ 零件结构
一
图 ３ 浇注系统各单元截面
、
存在 的问题
２ 冒口系统重量大 ．
为了较好地对铸件补缩 ，在横 浇道上设置 了 ４个较 大的暗冒口，以及必要的集渣 、排气 冒 口，进一 步增加
厚 ，以免影响铸件质量 。②具有适 当的起模斜度 ，一 般
＞２，以便铸件 自型 中脱出。③铸件外 型和 内腔不可 太 。
／
复杂，尽量减少芯子数量 。① 铸件凹凸部分要 少 ，尽可
图 ４ 铸型图
能减少尖角 ，应 有足够大 的过渡圆角。
（ ）对金属结构 的要求 ２ （ ）浇注系统重量 明显减轻 ２ 采用 顶注式后 ，克服 了原浇注系统庞大的缺点 ，去掉 ４个暗冒 １ ，而 只设置 ２ １
图 ２所示 。
铸造缺 陷，铸件的合格率仅 为 ６ ％左右 。 ０
二、原浇注工艺的改进
针对前轮毂铸件法兰盘式 浇注工艺 的缺点 ，我们通 过不断的改进和试验 ，将 原浇 注工艺改为顶 注式 压边浇 注工艺 （ 图 ４所示） 如 ，收到 了如下效果 。
轮毂设计手册
轮毂设计手册轮毂最基本的参数在胎面会显示，读懂基本的参数是汽车轮毂设计的入门课主要有胎宽/扁平比/轮毂直径在实际项目涉及的OD（outerside diameter)指的是整个轮子的直径，而不是轮毂的直径，如果你能通过显示的基本参数计算出轮子的OD,就说明对这几个参数的理解到位了OD=轮毂寸数*25.4+胎宽*扁平比*2Example: 255/55 20寸轮子OD=20*25.4+255*0.55*2=788.5mm【扁平比越小代表胎皮越薄，胎皮越薄轮子越显大显运动，相反胎皮越厚越显小显臃肿但是开车越舒适滤震更好，因此一般的家用车扁平比较大追求舒适，轿跑性能车扁平比较小追求运动，胎宽越大抓地力越好因为面积更大，当然和表面的花纹也有关，胎宽越小抓地力越小，因此普通家用车胎宽较小，性能车胎宽较大】【ET/PCD/轮胎上边缘距翼子板Y/Z距离】此外还有几个比较重要的参数：ET值（offset值）/PCD值/轮子距翼子板Z/Y向距离ET值：轮子的ET值直接决定轮子是观感是凹的还是凸的，虽然现在的电动车都趋于做平，一般的家用车的ET值都是正的在35左右，ET值直接决定的就是安装面的位置，所以造型不能轻易改动的PCD值：PCD值安装螺栓的中心连线圆的直径轮子距离翼子板的Z/Y向距离：这两个值是造型非常关注的，轮子和翼子板的Z向越小，轮子越显大更精致，Y向值的理想值是0，这样轮子就是往外凸的，张力大视效轮子更饱满，但是受到护轮板法规的影响一般轿车在10mm左右，SUV在15左右【ET值和PCD值是工程的硬点，不能轻易改动的,而轮子上边缘距离翼子板Z/Y向的值是可以动的，虽然受到护轮板和轮胎包络的限制，但是造型始终希望这两个值做小】【车轮倾角】车轮倾角是每一辆车都会有的，可以用拔河的例子去理解车轮倾角，一般的都是外倾以增大整车的稳定性，家用车的倾角一般两三度左右，性能车可能会更大，具体值不一由于车轮存在倾角，所以建模的坐标系一定要注意不能搞错，胎皮工程一般会提供，根据胎皮确定坐标系，不建议先把轮毂按照竖直做，然后再整体转角度，这样做不准其次就是在做圆的时候一定要确保R值是等半径的，在alias中做圆的工具里面很多都是不等半径的，对于轮毂来说如果不等半径在一个单元旋转复制成五个的时候会出现单元与单元衔接有误差【在alias中建议勾选rationalflags，这样做出来的圆是绝对等半径的——轮毂加工工艺——轮毂的加工工艺比较简单也比较好理解，分为：普通重力铸造，低压铸造，旋压铸造，锻造对比三种制造工艺，低压铸造是最主流的，旋压铸造性能更优，锻造则是最高端的加工工艺，在各项指标上都是最优的【精车工艺细节要求】上面提到的只是基本的制造工艺，对于后期的精加工工艺比如精车/CNC，还有抛光，电镀，喷漆等工艺，对于造型影响最大的就是精车工艺，对于目前主流的轮毂来说，精车是提升品质的重要手段，但是精车工艺对于造型有很大的限制，原因是因为精车工艺是做旋转运动，只能车一个旋转表面，不能车内侧面，其次就是一些更加细节的要求，总结如下最重要的三个工艺参数就是精车面的最小宽度4mm，这个值具体取决于供应商的工艺水平精车面与铸造面的夹角在35-45度之间，精车面与铸造面的短差大于2mm【基本上所有的精车轮毂都会受到这几个参数的限制，因此视觉上精车面都有一个凸台感此外，对于铸造部分来说，也有一定的要求，首先就是出模角度比较大，一般在7度以上其次就是R角大小，一般在R2.5以上，这可能是不涉及外凸法规的最大工艺圆角】——重量及强度——轮毂除工艺之外的约束，最大的就是在重量和强度之间做平衡重量轻是为了能够更加轻便省油省电，想象一下如果你穿了一双20斤的鞋子走路废不废劲强度则是安全考虑，轮毂要通过强度，疲劳，刚度等实验，所以要在应力集中的部位做加强，最直接的办法就是做粗做大，但是重量肯定就会加重常用的减重手段就是安装盘背后做掏空，这种手法减重有限，还有就是采用锻造工艺，材料选择铝合金，这样也能减重，最后就是改设计了，减少辐数加大开口如保时捷的这款轮毂，辐条太宽太大，直接镂空减重【开口的另一个需求就是散热，刹车盘刹车产生的热量如果不及时散发出去，在高速情况下很容易损坏轮毂】关于强度，则要考虑的是轮毂的受力点，在受力点尽量保证够大够粗，在不受力的地方应该尽量做小，像特斯拉的这款轮毂，因为轮毂最主要的受力点在中间段，所以它在中间做得最粗，其它的地方都不重要就做得很细，这个轮毂就满足强度要求的同时很轻，同时开口很大易于散热，就好像自己穿了一双轻便的网孔跑步鞋，不容易脚臭轮毂的设计基本上就是围绕着减重和强度两个点，不停的一轮一轮的强度重量校核，不停的一轮一轮的减重直至身体被掏空，此外在一些高端车型上会有插件版轮毂，在轮毂的基础上增加插件，一是可以增加层次让轮毂更加精致，其次就是让开口封闭有利于疏导气流，比亚迪汉的插件就做得很丑，和小鹏P7一比明显处于下风，比亚迪的品质还是一如既往的差——轮胎——关于轮胎介绍一下轮胎的花纹，花纹对于胎噪，安全性等都是有影响的，同时不同的车型会采用不同花纹的轮胎，比如越野车的花纹会更粗间距更大，跑车的花纹比较弱，追求面积足够大以增大抓地力，关于花纹造型不怎么参与设计，对于外观的影响可以忽略不计更多的是工程的考虑，所以一般不用做花纹数据——轮毂的设计风格——【轮毂的设计思路有前辈总结过，图片来自CDS的文章】轮毂的设计门槛很低，随便一款轮毂单看都很好看，但是轮毂的设计一定要符合整车的设计风格，比如AION V这款车的轮毂设计还是很符合整车的风格，主机厂有没有花心思设计轮毂其实很容易看得出来，其实大部分主机厂对于轮毂设计都有存货，只不过需要根据不同的车型对号入座，而且轮毂的设计周期相对较短【电动车轮毂设计】对于电动车的轮毂设计个人觉得特斯拉的设计比较抢眼，没有用精车工艺，只是简单的做分色槽喷上不同的漆面，给人的感觉很不一样，仔细分析有三个原因：第一没有精车面摆脱同质化第二利用分色槽做假插件省成本第三颜色和漆面的选择，颜色采用少见的灰色显运动，漆面应该是车身漆和车身呼应材质有两个层次足够了符合电动化设计趋势，所以个人觉得这是电动车做得比较好的轮毂，在路上的回头率较高，因此一款好的轮毂设计另外posche的tycan也是电动车轮毂设计的标杆，最大的特点就是最先用白色在轮毂上，高级感很强，同时和电动车年轻简约的风格很搭，传统车轮毂主色调黑色，很沉闷且油腻的这要是工程师思维肯定会觉得太容易脏了，但是高端品牌并不会考虑这种东西就像五星级饭店的桌布大多是白色系的，其次白色的轮毂和车身的呼应很强，工艺并不难，只是分块喷漆难度不大虽然市面上也有用亮色的轮毂，符合年轻化的设计潮流，但总体上来说在车轮上白色是高级色，高级感很强，灰色/黑色是运动色，用得好也能显高级——【END]——这期是年前最后一期内容，也是外饰的最后一期，通过十来期内容将汽车外饰设计涉及的工程要点，对汽车造型设计的影响基本都涉及到了，虽然不能面面俱到，也没法做到面面俱到，因为外饰设计其实有太多太多的细节，只有当自己把每一个部件都做一遍并且举一反三，善于总结才能勉强理解所有工程对造型设计的影响，外饰的门槛可能不高，很多人都能画出几张看似不错的效果图，很多人都能建出一个看似不错的模型，但是外饰的上限却非常高，画图不错并不代表能把量产车设计做好，建模不错并不代表能够在把项目做好，现实很复杂并且残酷，保持良好心态很重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.4.1选择加工方案
Ф220ES=0.025 EI=0，Ф220ES=0.025 EI=0，Ф192ES=-0.028 EI=-0.058，三内孔，采用精镗达到精度及粗糙度要求；外圆没有精度要求，因此铸面即可；台阶面及端面采用车削加工；上端面不规则通孔在立铣上完成；十个安装孔采用钻削。
考虑后轮轮毂的结构工艺特点，按照编制工艺规程的一些基本原则，同时考虑各种设备和加工方法的经济程度和不同精度要求表面的适当加工方法。拟定了如下的加工工艺方案：
方案1：
工序号、工序名称和加工要求（尺寸及公差单位：mm；表面粗糙度单位：µm）
工序1、备料
工序2、铸造毛坯
工序3、退火
工序4、镗：工位1：粗镗轴承孔Ф188。
工位6：半精车外圆
保证：上端面四分之一圆弧半径为14mm。
保证：保证外圆台阶距离为10mm。
工
工位3：倒角。
保证：上下端面距离为215.上极限为0，下极限为-0.6。
工序8、铣：工位1：粗铣上端面不规则通孔。
工位2：精铣上端面不规则通孔。
保证：上端面不规则孔尺寸达到图纸要求。
3.主要技术要求：孔与外圆一般具有较高的同轴度要求；端面与孔轴线的垂直度要求；内孔表面本身的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度要求；外圆表面本身的尺寸、形状精度及表面粗糙度要求等。
1.2确定生产类型
后轮轮毂的生产类型为大批量生产。
1.3零件毛坯的选择
套类零件的毛坯主要根据零件材料、形状结构、尺寸大小及生产批量等因素来选。孔径较小时，可选棒料，也可才用实心铸件；孔径较大时，可选用带预孔的铸件或锻件，壁厚较小且较均匀时，还可选用管料。当生产批量较大时，还可采用冷挤压和粉末炼金等先进毛坯制造工艺，可在提高毛坯精度提高的基础上提高生产率，节约用材。汽车后轮轮毂的最大孔径为Ф192mm，孔径较大，因此毛坯选择为铸铁。铸造是常用的制造方法，优点是：制造成本低，工艺灵活性较大，可以获得复杂形状和大型铸件，在机械制造中占有很大的比重。铸件的质量直接影响着产品的质量。因此，铸造在机械制造中占有重要的低位。
工序5、镗：工位1：粗镗孔Ф216。
工位2：粗镗孔Ф217。
工位3：半精镗孔Ф219.5。
工位4：精镗。
保证:孔深度为14mm，表面粗糙度为R1.6，上极限为+0.025，下极限为0。
工序6、车：工位1：粗车上端面。
工位2：粗车上端面四分之一圆弧。
工位3：粗车外圆。
工位4：半精车上端面
工位5：半精车上端面四分之一圆弧
工序9、钻：工位1：钻Ф50孔。
工位2：绞Ф50孔，倒角。
保证：倒角0.5X45.孔深10.
工序10、钻：工位1：钻Ф6孔，攻螺纹。
工序11、去毛刺及所有锐边倒钝。
工序12、清洗零件（退火处）。
工序13、表面淬火保证硬度为HBS120-163
工序14、探伤：保证热处理部位无裂纹等缺陷
工序15、清洗零件
1.4.3定位基准的选择
套类零件的主要定位基准毫无疑问应为内外圆中心。外圆表面与内孔中心有较高同轴度要求，加工中常互为基准反复加工保证图纸要求。
零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘安装；当壁厚较小时，直接采用三爪卡盘装夹会引起工件变形，可通过径向夹紧、软爪安装、采用刚性开口环夹紧或适当增大卡爪面积等方面解决；当外圆轴向尺寸较小时，可与已加工过的端面组合定位，如采用反爪安装，工件较长时，可采用“一夹一托”法安装。
汽车行驶性能的好坏与车轮和车胎有密切的关系。车轮和车胎是汽车行驶系中重要部件，汽车通过车轮与车胎直接与地面接触在道路上行驶。车轮的主要功能是：
1.承载汽车的总质量，吸收与缓和汽车行驶时所受到的路面冲击和震荡，保证轮胎与路面良好的附着性能，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。
2.产生平衡汽车转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶。
铣床
专用夹具
立铣刀
游标卡尺
9
钻：
钻Ф50孔。
绞Ф50孔，倒角。
钻床
专用夹具
麻花钻
绞孔钻
卡尺，塞规
10
钻：
钻Ф6孔，攻螺纹。
钻床
专用夹具
麻花钻
塞规
11
去毛刺及所有的锐边倒钝
12
清洗零件（退火处）
13
表面淬火保证硬度为
HBS120-163
14
探伤：
保证热处理部位无裂纹等缺陷
15
清洗零件
16
最终检查
我们通过查刀具，可初步确定钻孔时的直径D，D可以使标准刀具最好，钻孔的切削余量我们可以再手册中查出。
关键词：汽车后轮轮毂工艺规程夹具
Abstract：This design specification mainly is aims at the car wheel processing technical design of the rear wheels, and processing in the typical process of special tooling, including: fixture, cutting tools and measuring tools design specifications and analysis.
工位2：粗镗轴承孔Ф189。
工位3：粗镗轴承孔Ф216。
工位4：粗镗轴承孔Ф217。
工位5：半精镗轴承孔Ф191.5。
工位6：半精镗轴承孔Ф219.5。
工位7：精镗。
保证：孔的深度为181mm，表面粗糙度为R1.6，上极限为-0.028，下极限为-0.058。
保证：孔的深度为8mm，表面粗糙度为R1.6，上极限为+0.025，下极限为0。
粗镗孔Ф217。
半精镗孔Ф219.5。
精镗。
镗床
专用夹具
镗刀
塞规
6
车：
粗车上端面。
粗车上端面四分之一圆弧。
粗车外圆。
半精车上端面。
半精车上端面四分之一圆弧。
半精车外圆。
立式车床
专用夹具
车刀
游标卡尺
7
车：
粗车下端面。
半精车下端面。
倒角。
立式车床
专用夹具
车刀
游标卡尺
8
铣：
粗铣上端面不规则孔。
精铣上端面不规则孔。
车轮不但是安装轮胎的骨架，也是讲轮胎和车轴连接起来的旋转部件。
1.1.2汽车后轮轮毂的结构特点和工艺性
轮毂的结构特点符合套类零件的结构特点，故归结为套类零件。轮毂主要由有较高同轴要求的内外圆表面组成，零件的壁厚较小，易产生变形，轴向尺寸一般小于外圆直径。其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合普通加工尺寸标注要求；轮廓描述完整；零件材料为铸铁。
L0=130
1.4.8确定典型工序的切削用量及工序基本工时的定额
1.4.8.1粗加工切削用量的选择原则
1）背吃刀量的选择：
依据加工余量和机床——夹具——刀具——工件系统的刚性来确定在保留半精加工，精加工必要的余量的前提下应在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数。
1）背吃刀量的选择
精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1-0.4mm较为合适。
2）进给量的选择
精加工限制进给量提高的主要因素使表面粗糙度，走刀量f增大，虽有利于切屑，但残留面积高度增大，表面质量下降。
3）切削速度V的选择
切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，由此可见，精加工时应选择较小的吃刀深度和进给量f，并保证合理刀具耐用度的前提下，选用尽量高的切削速度V。
2）进给量的选择：
选择进给量时应考虑机床进给系统的强度，刀杆尺寸，刀片厚度，工件直径和长度，在工艺系统的刚度和强度允许下可选大一些的进给量。
3）切削速度的选择：
粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制，合理的切削速度一般不需要精确计算，而根据生产实践经验和有关资料确定。
1.4.8.2精加工时切削用量的选择原则
工序16、最终检查
1.4.2确定加工顺序
加工顺序的确定按由内到外、又粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面、然后加工轮廓表面。由于该零件为单量小批生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行。
汽车轮毂的工艺及夹具设计
摘要：本设计说明书主要是针对汽车后轮轮毂加工的工艺设计，及加工中典型工序的专用工装，包括：夹具、刀具和量具的设计说明及分析。
首先编排汽车后轮轮毂的生产加工工艺规程，确定最佳方案后：再进行工艺过程中典型工序的专用工装设计。本设计完成了钻床攻丝夹具的设计，用于直径6mm孔的攻丝。设计过程中查阅了大量的相关资料，通过研究、计算、分析，完成了全部的设计任务。并撰写了此设计的设计说明书。
KeyWords：Automobile rear wheel，process planning，fixture
1机械加工工艺规程的制定
1.1汽车轮毂的工艺性分析
1.1.1汽车后轮轮毂的功用
轮毂是汽车车轮的重要组成部分，是连接制动鼓和半轴凸缘的重要零件，一般由圆锥滚子轴承套在轴管或轴向节轴颈上，按轮辐的结构形式可以分为辐板式车轮轮毂和辐条式车轮轮毂两种。
1.4.6选择各工序加工机床设备及工艺装备
工序号
工序名称
设备名称及编号
夹辅具及编号
切削工具及编号
量具及编号
1
备料
2
铸造毛坯
3
退火
4
镗：
粗镗轴承孔Ф188。
粗镗轴承孔Ф189。
粗镗轴承孔Ф216。