机械工程汽车制造厂机械设计实习报告

机械工程汽车制造厂机械设计实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月30日，我在一家汽车制造厂机械设计部门担任助理工程师，参与整车底盘系统零部件设计优化项目。核心工作成果包括完成转向节轻量化改进方案，通过拓扑优化技术将零件重量减少18%，并完成3套设计图纸的详细绘制与验证，其中2套被纳入小批量试产流程。专业技能应用上，熟练运用SolidWorks进行三维建模与仿真分析，累计完成12次有限元分析（FEA）以验证结构强度，优化后的设计在疲劳寿命测试中抗弯强度提升22%。提炼出的可复用方法论包括：采用参数化设计快速生成多方案对比模型，以及建立标准化模态分析流程以缩短验证周期至平均3个工作日。

二、实习内容及过程

实习目的主要是把学校学的机械设计理论知识跟汽车制造厂的实际情况结合起来，了解整车底盘系统设计开发的全过程。

实习单位是本地一家规模中等的汽车制造厂，主要生产经济型轿车，有比较完善的产品线和技术团队，但我所在的部门主要是做现有车型的零部件优化和改进，不是完全的新项目开发。

实习内容挺具体的，一开始跟着师傅看转向节的设计图纸，了解它的材料、热处理工艺和装配要求。师傅让我用SolidWorks重新建模，说原来的模型有些地方可以简化，我花了大概一周时间把3套转向节模型都建完了，还加了几个约束条件。后来要做轻量化，师傅教我用拓扑优化的方法，我选了几个关键部件，比如转向节和悬挂臂，在SolidWorks里跑了好几次分析，参数调整了好几轮。最花时间的是做有限元分析，有一款悬挂臂的原设计在FEA里显示应力集中比较严重，我根据分析结果重新设计了加强筋的位置和尺寸，又跑了3版分析，最后合格了。期间还参与了两个技术会议，一个是关于减震器弹簧设计标准的讨论，另一个是讨论如何降低传动轴的NVH问题。

我遇到的最大挑战是刚开始对工厂的图纸规范不熟悉，有几次画图的时候尺寸标注或者公差要求都搞错了，被师傅指出来，挺不好意思的。后来我就专门找了几本厂里发的制图标准手册来看，还跟另一个实习生约好每天抽半小时对对图纸，慢慢就上手了。另一个困难是拓扑优化结果跟预期不太一样，有一次优化后的转向节虽然重量轻了，但强度有点下降，不符合安全要求。我重新研究了拓扑优化的原理，调整了目标函数和约束条件，还请教了另一个部门的工程师，最后找到了一个平衡点，既减重又保证强度，减重比例从最初的12%降到8%，但强度还是符合标准的。

实习成果主要体现在完成了3套转向节和1套悬挂臂的优化设计，并提交了完整的图纸和FEA报告。其中转向节轻量化方案被采纳，小批量试产后反馈说重量确实降了，而且装配效率也提高了。我学会了不少东西，比如怎么在实际项目中应用拓扑优化和FEA，怎么根据分析结果改进设计，还有就是工厂的制图规范和工艺要求，这些在学校里没太接触到。最大的收获是认识到理论知识和实际应用之间还是有差距的，设计不仅要考虑性能，还要考虑成本、可制造性、装配便利性等等。

实习期间也发现了一些问题，比如厂里的培训机制不太完善，新来的实习生主要是靠师傅带，缺乏系统性的培训材料，有时候遇到问题不知道该查什么资料。另外我感觉我所在的岗位跟我的专业方向匹配度不是特别高，平时接触的都是一些零部件的优化，对于整车系统级的理解还是不够深入。

针对这些情况，我建议厂里可以整理一些常用的设计规范和案例分析，做成一个共享的资料库，方便新员工查阅。另外，可以组织一些跨部门的交流机会，比如定期搞个技术分享会，让底盘、车身、动力系统的工程师都聊聊自己的设计难点和经验，这样能拓宽我们的视野。对于岗位匹配度的问题，我打算之后找机会去研发部门或者其他岗位轮转一下，多了解了解整车设计流程。这段经历让我更清楚自己想干什么了，以后学习的时候目标也更明确了。

三、总结与体会

这八周在汽车制造厂的实习，感觉像是把书桌上的理论和流水线上的实践硬生生连接了起来，收获挺具体的。从7月1号到8月30号，我跟着团队搞了转向节轻量化，光是SolidWorks建模和FEA分析就跑了将近50个小时，最终方案比原设计轻了18%，这个数字不是纸上谈兵，是实实在在从分析报告和后续小批量试产数据里出来的。这种把想法变成实物，还得保证它能在车间里稳定生产、满足性能要求的感觉，挺让人有成就感的。明白了设计不是闭门造车，得时刻想着怎么降成本、提效率、抗造，这些在学校做课程设计时是没法完全体会到的。

这次经历也让我对自己未来的职业规划更清晰了。我发现自己对底盘系统特别感兴趣，尤其是结构优化这块。实习最后那两周，我主动找师傅聊了聊未来汽车底盘轻量化的趋势，师傅提到碳纤维复合材料的应用会越来越广，这让我意识到自己还得补上材料科学这块课。现在我就琢磨着下学期要不要报个相关的网络课程，或者找个机会再去相关的展会看看，实在不行就考个材料工程师的证书啥的，把这块技能树补上。感觉实习就像给我画了个路线图，指明了努力的方向。

看着每天产线上下来的车辆，再想想自己参与设计的部件，那种感觉挺奇妙的。以前觉得汽车设计高大上，现在明白里面全是细节堆出来的。行业里听说现在搞智能驾驶、新能源挺火的，但我觉得不管技术怎么变，车要跑得稳、跑得安全、开起来舒服，这基本功永远丢不了。像我们这次做的转向节优化，核心还是结构力学和材料的应用，只是用了更高效的方法。所以我觉得自己接下来的学习重点还得放在这些基础学科上，同时也要学着关注行业动态，不能把头埋太深只顾着啃书本。从学生到职场人的转变，感觉责任变重了，抗压能力也得跟着练起来，这次实习就是个不错的起点。

四、致谢

在这次为期八周的实习中，得到了不少人的帮助。实习单位给予了我实践的机会，让我能将在学校学到的机械设计知识用到实际工作中。部门的导师对我帮助很大，不仅在工作上指导我如何进行设计优化，还分享了很多行业里的经验，特别是在转向节轻量化项目中，他引导我如何运用拓扑优化和FEA分析解决实际问题。和同组的几位同事一起，我们经常讨论技术问