（全套设计打包）汽车轮毂的结构与模具设计

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《（全套设计打包）汽车轮毂的结构与模具设计》修改意见稿

1、“.....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。而采用对汽车轮毂模型实体设计以及模具设计将解决这设计难题，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。.轮毂国内外研究现状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......”。

2、“.....目前广泛应用于汽车轮毂的材料主要是铝合金和镁合金。随着我们国家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。年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近。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万件。已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步的提高。镁合金是最轻的金属结构材料，具有低价格，高比性能比强度和比刚度。突出的阻尼减振性能等特点，将镁合金用于汽车，摩托车结构，特别是高速运动构件能降低车辆自重及燃油消耗，降低车辆的振动和噪声，提高车辆的加减速动力学特性，既能达到节能环保的目的，又能较显著改善车辆的驾乘舒适度。在国内，上海汽车公司最早将镁合金应用在汽车上，目前桑塔纳轿车镁合金变速器外壳年用镁量达以上。东风汽车公司开发的轿车用非承重镁合金零件有变速箱壳离合器壳变速箱盖等......”。

3、“.....，取代了.的铝合金壳体，年产量达到万件。长安汽车公司生产的变速器上下箱体延伸体和缸罩等种零件已通过台架试验和道路试验，年已大批量装车进入市场。我国科技部也在“十五”国家科技攻关计划中特别提出了“镁合金开发应用和产业化”重大项目。轮毂的铸造工艺有低压铸造法重力铸造法压力铸造法挤压铸造法轮毂的成形工艺主要有挤压铸造和低压铸造。我国从世纪六七十年代开始发展挤压铸造，世纪九十年代，运用于摩托车行业，使挤压铸造得到了飞跃发展，已形成年生产千万只摩托车铝轮毂的能力。目前国内外生产的大型受力零件有重.的坦克铝合金负重轮以及大型载重汽车铝轮毂等。我国低压铸造工艺发展得较晚，年天津拖拉机制造厂采用压缩空气紧密制造铝合金型板，年上海邮电器材厂应用了低压铸造工艺，六十年代这工艺在北京天津上海辽宁等地得到了定程度的发展。年以来，机部六机部八机部等相继召开低压铸造经验交流会，介绍了国内先进的低压铸造设备和工艺。国外研究现状国外对轮毂材料的研究发展的比较迅速。世纪初，当钢铁制汽车轮毂已经运用的很成熟的时候，些赛车爱好者，为了追求速度与灵活性......”。

4、“.....就将钢制辐条式轮毂与铝质轧制轮辋相结合的车轮装上汽车。从此，汽车轮毂进入了另个时代铝合金轮毂时代。年以后，汽车厂商纷纷开展批量生产铝合金轮毂的研究。德国是世界上最早开始制造铝合金轮毂的国家．早在世纪年代就开始用砂型铸造赛车用铝合金轮毂，其设计与制造技术直走在世界的前列。世纪年代末，联邦德国还只能少量的生产铝合金轮毂，到了年代后，他们开始在小汽车上大量使用铸造铝合金轮毂，开创了新的局面。世界各国近年来都高度重视对镁合金的研究与开发，加强镁合金在汽车等交通工具上的应用开发和产业化研究。自年以来，美国日本德国澳大利亚等国家相继出台了自己的镁合金研究计划，把镁合金列为世纪研究与开发的重点项目。北美是汽车用镁量最大的地区，其次是欧洲日本和韩国。在北美些车型上，镁合金用量大约为辆，美国通用福特克莱斯勒等三大汽车公司用镁量均呈逐年增长趋势。在欧洲些车型上，镁合金用量大约为辆。国外的挤压铸造工艺是年由前苏联发明的，世纪五六十年代，先后传入我国和世界各地。挤压铸造技术的发展与挤压铸造机技术的发展密切相关。世纪年代......”。

5、“.....日前已销售多台日本丰田公司的轮毂厂拥有台．挤压铸造设备，年产多万只高档汽车铝轮日本的日产汽车马自达．和等公司和美国等大公司也拥有挤压铸造生产厂或车间。低压铸造最早由英国人于年提出并申请专利。其目的是解决重力铸造中浇注系统充型和补缩的矛盾。低压铸造真正被推广应用时在“二战”以后，由于有较高的补缩压力和温度梯度，有效地提高了厚大断面铸件的致密性。年以后由于汽车工业的发展，使抵押铸造工艺和设备有了个飞跃。汽车轮毂由于质量要求高，本身结构又适于低压铸造，而且需求量大，因此极大地推动了低压铸造技术的发展。英国在年代率先发展低压铸造汽车轮毂，其后美国日本西德相继发展。.研究的目的和意义轮毂是车辆的重要运动部件，本文以汽车轮毂为研究对象，基于产品研究开发的般流程，通过制定产品结构设计工艺方案设计模具设计的技术路线，熟练掌握汽车零件设计和开发的流程，通过借助等工具，对汽车轮毂结构与性能模具造型铸造工艺等进行设计。汽车轮毂的成形工艺类型较多，以挤压铸造生产镁合金轮毂的工艺方法现今多处于研究阶段。通过研究挤压铸造的工艺特点......”。

6、“.....并通过对模具型腔进行结构设计，掌握汽车轮毂模具的设计过程了解铸造的基本工艺，熟练应用等绘图软件，并具有定的实验技能和生产实践知识。资源和环境是己成为世界各国越来越突出的问题，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的性能，现代汽车摩托车等交通工具正在向轻量化方向发展。镁合金是现已知的最轻金属结构材料之，具有多方面结构和性能的优势，越来越受到各国的青睐。轮毂作为车辆的重要运动部件，它的轻量化生产有着非常重要的意义。而镁合金由于其众多优点，成为轻量化发展的首选材料。但镁合金在生产和应用中还存在着诸多缺点，如由于镁元素活泼，镁合金在熔炼和加工过程中极容易氧化燃烧，生产难度很大镁合金的生产技术还不成熟和完善，特别是镁合金成形技术有待进步发展镁合金的耐蚀性较差，高温强度蠕变性能较低等诸多问题，严重阻碍了镁合金产品的生产。铸造模具市场异常活跃，铸造产业的高速增长带来了铸造模具制造工业的片兴旺。根据中国模具工业协会经营管理委员会编制的全国模具专业厂基本情况统计，铸造模具约占各类模具总产值，每年增长速度高达。模具是工业产品生产用的重要工艺装备......”。

7、“.....的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车摩托车轻工电子航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，世纪机械制造工业的零件，其粗加工的和精加工的都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。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。而采用对汽车铝轮模型实体设计以及模具设计将解决这设计难题，使得设计过程简便快捷可靠。挤压铸造也称为液态模锻,是种集铸造和锻造特点于体的新工艺,该工艺是将定量的熔融金属液直接注入敞口的金属模腔,随后合模，通过冲头以定的压力作用于液体金属上,使之充填成形和结晶凝固,并在结晶过程中产生定量的塑性变形，从而获得毛坯或零件的种金属加工方法。挤压铸造充型平稳,没有湍流和不包卷气体,金属直接在压力下结晶凝固,所以铸件不会产生气孔缩孔和缩松等铸造缺陷,且组织致密晶粒细化......”。

8、“.....产品既有接近锻件的优良机械性能,又有精铸件次精密成形的高效率高精度,且投资大大低于低压铸造法。挤压铸造特别适合于生产汽车工业中的安全性零件,汽车轮毂是种要求较高的保安件,金属型重力铸造低压铸造压力铸造工艺生产的产品虽能满足使用要求,但整体质量比挤压铸造铝轮毂相差个档次。日本已有相当部分的汽车轮毂采用挤压铸造工艺生产,丰田汽车公司拥有十几台全自动挤压铸造设备,每台设备不到即可生产件轮毂,从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制,自动化程度非常高。国内也在广东建造了个现代化的挤压铸造汽车轮毂厂,已生产多种规格和型号的汽车铝轮毂,经鉴定产品质量达到了国外同类产品先进水平。目前世界各国都把挤压铸造作为汽车铝轮毂生产的方向之。.设计的主要内容产品的开发，通常经过以下几道程序产品结构设计工艺方案设计模具设计产品试样大批生产，对于试样不合格的情况，则需要对模具工艺方案甚至产品结构进行修整的工作。本文所研究的汽车轮毂的开发流程......”。

9、“.....由于挤压铸造技术是使液态金属在压力作用下充型，并在高压下凝固和产生塑性变形，所以能挤压出各种形状复杂的零件，本设计为了充分发挥挤压铸造技术的优点，综合考虑了各种因素，尤其是挤压铸造工艺参数模具结构设计和零件设计，挤压铸造工艺包括涂料模具温度浇注温度充型速度浇注速度加压压力加压开始时间保压时间脱模热处理工艺参数等。轮毂模具设计的流程图如图.所示图.模具设计流程图第章轮毂零件的结构设计汽车轮毂主要由轮芯轮辋轮辐三部分构成由于轮辋按照国家标准汽车轮辋规格系列规定的尺寸设计，对轮毂的结构再设计而言，就是通过调整辐板结构及其与外轮圈的过渡圆角。轮毂结构的基本知识轮辋与轮胎装配配合，支撑轮胎的车轮部分。轮辐与车轴轮毂实施安装连接，支撑轮辋的车轮部分。偏距轮辋中心面到轮辐安装面间的距离。有正偏距零偏距负偏距之分。轮缘保持并支撑轮胎方向的轮辋部分。胎圈座与轮胎圈接触，支撑维持轮胎半径方向的轮辋部分。槽底为方便轮胎装拆，在轮辋上留有定深度和宽度的凹坑。气门孔安装轮胎气门嘴的孔。详细的轮毂结构可见图.所示整体式车轮结构。图.整体式车轮表......”。