轮毂毕业设计

1 / 16 轮毂毕业设计 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： 2016 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： 2016 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。2 / 16 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 汽车轮毂零件 . 2 应用场合 . 4 结构形状分析 . 4 二 、 汽 车 轮 毂 的 加 工 工 艺 分3 / 16 析 . 5 工件材料选用 . 5 加工设备的选用 . 5 夹具的选用 . 9 刀 具 的 分 析 与 选用 . 10 三、汽车轮毂的加工过程 . 12 压铸 . 12 数控加工 . 12 数控加工程序 . 13 4 / 16 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 。 参考文献 . 错误！未定义书签。 谢辞 . 错误！未定义书签。 附录 . 错误！未定义书签。 引言 普通机床的诞生具有划时代的意义，但是由于普通机床自身的特点决定了它们无法加工出非常精密的零件，普通机床的加工技术与现代的数控加工技术比较起来具有很大的差距，最早时期生产的轮毂存在很多的问题，主要问题是加工后的零件形状尺寸达不到设计要求，表面粗糙，再加上那时测量技术比较差，所以无法保证加工后轮毂尺寸的精确性和表面质量 。 随着科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深5 / 16 刻的变化。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。 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、切削用量选择以及加工路线的拟定等；最后分析了汽车轮毂的部分数控加工程序以及 总结了常见的一些问题。 我的毕业设计课程来源于康翔铝业有限公司，本公司主要从事于汽车轮毂的生产，由于我的实习岗位是数控车床操作，它主要是精加工汽车轮毂，因而本论文就地取材，重点在于介绍生产汽车轮毂过程中的工艺以及对加工程序的分析。 1 河南职业技术学院 毕业设计 题 目 轮毂的注塑模设计 河南职业技术学院机械电子工程系 毕业设计任务书 毕业设计指导教师评阅意见表 6 / 16 毕业设计答辩意见表 轮毂的注塑模设计 摘要：模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一种类型，其模具型腔由凹模和凸模所组成。在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。 关键词：型腔模 塑料成型 模具设计 加工工艺 一、设计任务书 轮毂的技术要求是： 1、未注公差按 MT5 级； 2 、一模四件。成品图如下图所 示 二、塑件的结构工艺性分析 、塑件原材料的成型特性分析 黑色 ABS 是聚苯乙烯的改性产品，是目前产量最大，应用最大的工程塑料。黑色 ABS 是不透明非结晶性聚合物，无毒、无味，密度 /cm3。黑色 ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有较好的尺寸稳定性，易于成型和机械加工。成型塑件表面有较好的光泽，经过调色可配成任何颜色，表面可镀鉻。其缺点是耐热性差，连续工作温度为 70左右，热变形温度为 93左右，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯 乙烯 尼7 / 16 龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。黑色 ABS可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。 黑色 ABS 的成型性能如下： 易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干燥； 目录 目录 ? 1 绪论 ? 2 正文 ? 3 第一章 序 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 ? 3 ? 3 ? 8 / 16 5 ? 6 ? 6 ? 6 ? 6 ? 7 模具在加工工业 中 的 地 位 ? 7 ? 7 ? 7 模具的发展趋势 ? 7 ? 8 ? 8 ? 8 ? 8 ? 8 铝合金轮毂的制造 方 式 ? 8 ? 8 ? 8 ? 9 ? 9 铝合金轮毂 的制造 方 法 ? 9 模 具 的 设 计 流程 ? 9 模设计前的准备 ?10 模具设9 / 16 计 ?11 ?11 ?12 ?12 ?12 ?13 ?13 ?13 ?14 ?15 ? 17 第九章 客户认证 ?18 第 十 章 部 品 图 设计 ?18 第十一章 模具的热处理 ?18 第十二章 模具组力 ?19 第十三章 制品试制 ?19 第十四章 试制品检查 ?19 第十五章 交货 ?19 第十六章 制品可能出现的缺陷及解决方法 ?19 ?19 10 / 16 ?19 ?19 ?20 ?20 第十七章 模 具 的 安 全 措施 ?20 第十八章 采用铝合金制造轮毂的优点 ?21 ?21 ?21 ?21 ?21 ?21 ?21 结论 ?22 谢辞 ?22 参考文献 ?23 绪论 大学四年的学习一晃而过，为具体的检验这四年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为铝合金轮毂低压铸造模具。 本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型11 / 16 难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。 本次设计以轮毂模具为主线，综合了成型工艺分析，模具 结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了 CAD、Pro/E 等技术，使用 Office 软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。 本次设计中得到了于老师的指点。同时也非常感谢学院各位老师的精心教诲。 由于实际经验和理论技术有限 ，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。 正文 1 序 轮毂，又叫轮圈，英文名称 WHEEL。台港用户又称其为“铃”或“胎铃”。“铃”就是英文 RIM，即车轮的意思。现代汽车轮毂一般用钢轮毂和铝轮毂。 50 年代铝合金材料初次登场。铝合金轮毂首次被用12 / 16 于追求高性能的赛车。 60 年代铝圈被大量用于轿车。 80 年代极纤细网眼轮毂盛行一时， 90 年代讲求三维立体造型的产品开始抬头，直至今天人们对轮毂款式的追求达到极至。可以说轮毂的历史就是车辆发展的历史。随着高强度 成型制造法的运用和加工技术的提高，轮毂设备开始向轻量化方向发展。甚至有人将设计推到轮毂可能的极限。 铝轮毂是铝合金在汽车上第二个应用广泛的领域。因为质轻、散热性好并具有良好的外观：铝轮毂逐渐代替了钢轮毂。质轻降低了整车的质量，散热性好，可以及时将制动器的热量散发出去，以免出现制动热衰退，影响行车安全。在行驶时，飞驰的银钱、轻盈的脚步，显示出车路之间的和谐统一，给人以美的感受，进一步提高了车的品位，因此铝制轮毂已经大行其道，博得了市场青睐。铝合金轮毂有以下特点： 散热快、安全 由于轿车在高速行驶时，轮胎与地面摩擦会产生较高的温度，制动盘和制动片摩擦 会产生较高的温度，在这样的高温作用下，轮胎和制动片均会加速磨损合老化，制动效率下降，轮胎气压升高，易造成爆胎和刹车失灵的事故。铝合金的传热系数比钢材大 3 倍，可将轮胎和制动盘上产生的热量迅速传导到空气中去，避免了轮 13 / 16 子在高速运转下产生的种种弊病，从而增强了制动效能、提高了轮胎和制动盘的使用寿命、有效的保障了汽车的安全行驶。 重量轻、节能 铝材比重比钢材小，平均每只铝合金车圈比钢质车圈要 轻 2 公斤左右，一辆轿车以 5 只车轮计算可减轻重量 10公斤。减轻重量也就意味着节省燃料。 舒适性好 铝合金车圈是精密的铸造件，精加工表面达到 80到 90，失圆度和不平衡很小，特别是铝合金的弹性模数较小，抗振性好，能减少行驶中的车身振动，提高了整车的舒适性。 外观漂亮 铝合金车圈外表是经抗腐蚀处理再静电粉体涂装，它可以铸成各种花式外形，让人感到有一种美观、精致和豪华的感觉。有车族往往不惜重金更换自己中意的花式外形。 铝合金轮毂的规格包括宽度、直径和形状。例 如某轿车的轮圈是 15，表示轮圈的轮辋边缘内宽是 英寸，边缘高度是 J级，“”表示是深式轮辋，直径是 15 英寸，轮辋直径尺寸亦等于轮胎的内径尺寸。轮辋边缘高度分成 J、 D、 K、 E、 L 等13 种规格，其中 J 级在轿车的铝合金车圈中最常见。 国内铝合金轮毂的现状 14 / 16 中国铝合金轮毂制造业发轫于上个世纪的 80年代末期，第一个“吃螃蟹”的是河北秦皇岛戴卡轮毂制造有限公司。 1988 年批准成立的专门生产低压铸造铝合金汽车车轮的企业，当年 11 月就试生产成功。同时进入这一行业的还有广东南海盐步经济发展总公司 投资新建的广东中南铝合金轮毂厂， 1989 年开始筹建， 1992 年开始批量生产。云南省轻型汽车集团公司和香港百昌荣公司于 1991 年在云南曲靖投资兴建的云达利铝合金制品有限公司。但在技术工艺的成熟上，戴卡和中南这两家铝合金轮毂厂走在了前面，在初期发展上各有千秋。戴卡在低压铸造技术工艺上获得了成功，而广东中南在低压、重力铸造车轮技术工艺全面获得了巨大的成功。这样两家轮毂厂全面突破了铝合金轮毂的生产工艺制造技术，为中国铝合金轮毂的发展奠定了扎实的基础，培养了一大批专业技术人才。广东中南铝合金轮毂厂不惜重金从全国搜集各 类相关人才，被同行誉为中国铝轮毂制造业的“黄埔军校”，成了铝轮毂制造业技术人才的摇篮。所以时至今日，国内投资新建铝轮毂厂，首先想到的就是如何从中南挖专业技术人才。这一时代出生的“三兄弟”，戴卡、中南发展壮大，成为这个行业的领头羊，而云南曲靖的云达利却时运虽济，命运多潺，时至今日在苦苦等待那家来兼并！ 到了上个世纪就是九十年代中期，中国汽车工业、15 / 16 摩托车制造业开始进入发展期，尤其是摩托车厂更多。而当时的铝合金轮毂“天价”吸引更多的投资者逐利该行业，国内开始出现大批新建铝轮毂厂的第一抡投资高潮。生 产摩托车铝轮的在此不表，这一时期新上汽车铝轮毂的有广东增城轮毂厂、吉林白山铝轮毂厂、江苏南京华东轮毂厂、江苏无锡锦绣轮毂有限公司、江苏丹阳有色金属压铸厂，湖北阳新轮毂厂、辽宁沈阳都瑞轮毂有限公司、辽宁抚顺顺华铝轮毂制造有限公司、浙江中保铝轮有限公司、湖南的华中轮毂厂、山东泰安大地轮毂厂、山东威海都瑞轮毂有限公司、上海金合利铝轮毂制造有限公司、江苏昆山六丰机械有限公司等十多家。这一阶段的企业处于一个非常发展时期，由于 1998年爆发的亚洲金融危机，整个世界经济都处于低迷状态，国内汽车工业处于初步的发展阶段，规模 小，整个市场问题一直非常严峻，国际市场一直未被打开，大家都抢国内市场这块“蛋糕”，竞争非常激烈。这批新建的轮毂厂，很多是国有企业，机制不活，技术工艺不成熟，没有研发能力，产品质量不过关，生产成本居高不下，所以 1999 年至 2001 年，很多铝轮毂企业挺不过这一难关，整个行业处于第一轮的整合期，出现了并购的第一次高潮，真是几家欢乐几家！ 这一时期投资的轮毂厂有一个很大的特点就是：民营企业、台资企业都挺过创业期，活的比较好，而且迅速发展壮大，韩资企业除沈阳都瑞成活外，其他韩资及国有企业是嫁了一家16 / 16 又一家，除湖南华中轮 毂厂破产清算外，其他的国有企业都在被兼并的浪潮中漫漫的发展，大部分都非公有化。这也不能不说明，体制问题，是困扰国有企业发展的主要原因。 1998 年至 2001 年间，是中国铝轮毂行业缓慢发展时期