汽车轮毂单元内圈新材料及工艺研发可行性研究报告
一、立项依据
（一）目的意义
“十二五”是中国汽车产量跃居世界第一，同时完成由汽车大国向强国转变的关键时期。特别是在金融危机面前，我国政府将汽车列为首先要振兴的产业，2009年3月20日国务院办公厅颁布《汽车产业调整振兴规划》，提出加快汽车产业调整和振兴，必须实施积极的消费政策，稳定和扩大汽车消费需求，以结构调整为主线，推进企业联合重组，以新能源汽车为突破口，加强自主创新，形成新的竞争优势。这一规划无疑会对中国汽车产业起到推波助澜的作用。预计汽车业未来10年有望维持15％-20％的平稳增速。提出了三年100亿元技术改造投资。预计从“十一五”到“十三五”将投资约两万亿用于汽车工业。
汽车零部件产业是中国汽车工业持续健康发展的根基。在汽车总生产成本中，零部件占70%至80%。因此，只有零部件工业的发展，才有整车成本的降低，汽车产业的发展。目前，全球汽车行业都在削减成本以提高市场占有率，国内整车制造商的自主开发与创新需要强大的零部件体系作为支撑。国内汽车消费市场的持续升温，中国轿车私有化程度的不断提升，为汽车零部件市场提供了无穷的商机。汽车销售的快速增长使汽车零部件市场也日益呈现出前所未有的活力。（二）中国汽车零部件产业发展现状
进入21世纪以来，伴随着汽车工业的高速发展，中国汽车零部件产业同样发展迅猛，并取得了令世界汽车业瞩目的成就。
表1-2~表1-10基本反映了中国汽车零部件产业的发展现状。由表1-2、表1-3显见，2005年到2008年，中国汽车零部件工业总产值增长124％，翻了一番还多；2005年~2007年，销售利润率和净资产收益率在逐年提升。由表1-5 、表1-6显见，2004年到2007年，500人以上及主营业务收入1亿元以上的大、中型企业数量在增加，而小型企业的数量在明显减少，说明中国汽车零部件产业的散、乱、差局面在逐步改善。由表1-7显见，2004年~2008年，中国汽车零部件产业的净出口额在逐年增长，且零部件贸易竞争优势正在由弱竞争优势区向中竞争优势区过度。由表1-8显见，中国汽车零部件产业的出口主要集中在车身件、发动机件、电子电器、轮胎和车轮等领域，而在变速器、发动机、制动、传动、转向、悬挂等大总成领域依然薄弱和落后。由表1-9显见，尽管中国汽车零部件产业中外资和港澳台企业数量仅占23％（表1-4），但出口额的60％以上由外资和港澳台企业贡献，说明中国汽车零部件自主品牌企业的技术水平与国外比依然差距甚远。由表1-10显见，目前中国汽车零部件产业的出口国主要是美国，其次是日本、韩国。
表1-2 近几年中国汽车零部件产业主要经济指标（产值）
注：以上数据来自国家信息中心，统计不包括橡胶轮胎、玻璃和部分电子产品。下表1-3、
表1-4同。
表1-3 近几年中国汽车零部件产业主要经济指标（利润）
表1-4 2007年不同所有制企业数量及比例
表1-5 企业规模——按2007年末从业人数划分的企业数
注：数据来源于2008年《中国汽车工业年鉴》，企业包括整车企业。下表1-6、表1-10同。表1-6 企业规模——按2007年末主营业务收入W划分的企业数（单位：万元）
表1-7 近8年中国汽车零部件产业国际贸易总量的变化
注：我国零部件贸易竞争优势正在由弱竞争优势区向中竞争优势区过度（竞争优势指数：TC=进出口额/进出口总额，0-0.3为弱势，0.3-0.6为中等，0.6-1为强势）；我国汽车零部件出口占全球零部件出口10%以上，且增速高于其他国家）
表1-8 2007年进出口产品分类（单位：亿美元）
表1-9 2007年出口企业属性（单位：亿美元）
表1-10 2007年出口市场特征
由上可见，实施本项目是十分必要的。
（三）市场预测和发展趋势
轮毂轴承是汽车的关键零部件之一。当前世界上新型轿车车轮轴
承已全面采用了汽车轮毂轴承单元技术。轮毂轴承正逐步成为与车轮连为一体的内部部件，并与传感器相结合向着数字化方向发展。汽车轮毂轴承单元作为一种轴承新品种，在国内外市场需求量都很大。
江西省近年来立足自身产业优势、后发优势，积极延伸已有汽车产业链，主动承接沿海产业梯度转移，汽车摩托车零部件及配件（简称“汽摩配”）产业呈现出蓬勃兴盛、快速发展的喜人态势。2012年，江西汽摩配制造业总资产达71.07亿元，实现主营业务收入近150亿元，利润总额达7亿元。近年来，江西省加快了汽摩配工业园区建设，促进了汽车零部件企业的发展。同时，整车企业在开发新产品初期吸纳主要零部件配套企业共同参与，加快汽车新产品开发进程。
鹰潭市在国家高新区打造的汽摩配产业基地主要服务于承接沿海“汽摩配”产业转移。利用鹰潭独特的区位优势、便捷的交通条件、低廉的商务成本、丰富的劳力资源，计划引进100余家汽车、摩托车零部件及配件专业生产企业及相关专业化服务企业，以及汽车零部件制造过程中的毛坯制造、热处理、表面处理等多种共性工序工艺的专业化服务企业，致力于打造一座专业化程度高、设备利用率高、质量控制能力强、生产成本低的“新兴汽摩配生产基地”。目前已有20余家汽摩配企业进驻，该公司2011年入驻高新区以来，已成功研发出了汽车轮毂轴承的制造方法，以优质的产品质量和良好的信誉、售后服务赢得广大客户的认可，并通过了主机厂的严格测试与制造过程审核，产品主销美国、德国等欧洲及美洲国家，与客户建立了长期的友好、诚信的良好合作关系。在客户中有较高的质量声誉
（四）合作的必要性
江西省骏腾汽车零部件股份有限公司成立于2011年8月，注册资金3000万。企业经过几年的发展，企业规模不断扩大，经济实力逐步增强，在车用轮毂轴承生产上拥有多项自主知识产权，产品已远销欧美市场。但企业与国内外先进企业相比尚存在一定差距，汽车轮毂轴承产品的市场竞争十分剧烈，对产品质量的要求越来越高。科技含量的提高使产品市场更为广阔，所以企业必须加大建设，从价格、质量、品牌三个层面提高市场竞争能力，积极发展数字化、网络化等技术，大力提高科技含量，增加产品附加值，使企业在汽车轮毂轴承制造领域与世界巨头的竞争中谋得一席之地。
浙江大学是我国著名大学，其汽摩配研究所是浙江大学面向汽摩配产业的科技创新基地、科研成果转化基地、国际交流合作基地和高层次人才培养基地。研究所在依托浙江大学的人才和科技资源优势的同时加强自身建设，整合国内外相关领域的技术资源，着重为汽摩配生产企业提供产品质量检测、技术研发攻关、生产工艺改进等技术服务，帮助企业解决产品开发中的技术瓶颈问题，使企业通过技术创新和产品创新，掌握自主知识产权，提升核心竞争力。
项目研究主要通过自主研发和引进消化高校研究成果的方式，进行新技术、新工艺新材料和新产品的工程化研究开发。
二、研究开发内容、方法、技术路线
（一）具体研究开发内容和重点解决的技术关键问题随着汽车工业的迅速发展，对汽车的轮毂轴承单元提出了更高的
要求。减轻重量，降低摩擦力矩，单元化设计以及实现结构紧凑可以很好的减少汽车能源消耗；改善密封性能和设计技术可以提高可靠性和寿命以及提高速度性能和刚度；轮毂轴承的智能化技术极大的促进了ABS技术的普及，显著改善汽车行驶的稳定性和安全性。本项目研究的主要内容如下：
1、提高轮毂轴承的性能和使用寿命的技术。轮毂轴承是应用于汽车车轴处用来承重和为轮毂的转动提供精确引导的零部件，提高轮毂轴承的性能和使用寿命是各轮毂轴承厂家研究的主要课题，目前大多轮毂轴承上使用的密封结构、防尘结构等设计不合理，造成在使用过程中磨损而降低性能和使用寿命。我公司与浙江大学合作研发各类轮毂轴承产品的结构技术以及采用新的合金结构钢材料替代现在常用的轴承钢材料，提高车辆轮毂密封性能和使用寿命。
2、研究新的加工工艺技术。针对传统工艺加工速度慢，生产周期长，产品质量难以控制，精度不够准确，报废率高等问题，研发一系列新的加工工艺，如数字化铆接智能技术、通过组合式夹具，简单的卡盘夹紧就能加工零件的所有工序、利用智能控制技术进行温度动态控制等等，均可实现节省加工时间，降低劳动强度，提高产品质量，实现优质、高效、节能的目的。
3、保证安全有效的检测方法技术。新技术的应用有效地保障了行车安全的同时，也给汽车检测带来新的问题。针对这些问题，研发一些能安全有效的检测方法，准确无误地检测出输出信号及磁对极，从而判断产品是否合格，能在产品出厂前提供检测支持，也能在汽车
售后服务中提供检测方法，及时排除安全隐患。
（二）项目的特色和创新之处
项目创新点：
1、新材料的应用：面向小型汽车轮毂轴承单元，在设计制造其内圈时，采用适合的合金结构钢材料（20CrMo或20CrMoTi）代替现在常用的轴承钢材料（GCr15等）。
2、新加工工艺：采用表面中频（或高频）淬火、渗碳工艺代替原有的淬透工艺；外圈及保持架仍采用原有的轴承钢材料及相应热处理工艺。上述工艺使内圈零件具有表面硬度高耐磨性好、芯部韧性好等特点，内外圈摩擦状态得到优化，提升了轮毂单元整体产品寿命，降低了内圈材料成本和热处理成本。
3、采用人字形弹性骨架式橡胶密封件与L型弹性骨架式橡胶密封件呈弹性扣合连接，二者连接后与L型防尘挡环复合安装，形成整体复合密封结构，以保证车辆轮毂密封性能的要求和使用寿命。
4、把三凸技术运用在轴承上通过内滚道、外滚道及滚子都带凸度，使轴承的滚动面由面接触变成了线接触，从而提高了轴承的转动灵活性及寿命。
5、把内外套圈及发兰盘等设计为一体通过用轮毂内外发兰盘取代轴承内外套圈，不但优化了设计，减轻了重量，增加了密封的有限空间，可以采用多唇多腔的密封圈，而且不需要调整轴承组装游隙，轴承漏脂问题得到了根本的解决，从而提高了产品寿命。
6、把ABS 运用在轿车轮毂轴承上车轮转动过程中产生的电磁感应电压，通过电控系统，保持轿车制动到边滚动边滑动的滑动状态，防止打滑，起到ABS 防抱死作用，提高了轿车的安全性。
7、把纳米技术运用在轴承上通过特殊工艺加工，使轴承内外滚道上形成一种纳米薄膜，减少了摩擦系数，增强了耐磨强度，提高了轴承疲劳寿命。
（三）要达到的技术、经济指标及社会、经济效益
1、经济效益：本项目财务效益较好，项目总投资4862万元，建成达产后，年产80万套汽车轮毂，按每套90元计算，年增销售收入7200万元，出口创汇480万美元，利润总额794万元，税金及附加198.5万元，投资利润率16.2%，
年平均净利润额
投资利润率= ×100%=16.2%
项目总投资额
以上数据可知，本项目的经济效益良好。
2、社会效益：本项目建成后，将增强企业的应变能力、竞争能力和生产能力，能新增就业岗位25个，可以缓解当地的劳动就业压力，为我市汽摩配产业的发展做出重要贡献。综上所述，本项目的建设具有明显的社会效益。
（四）采用的方法、技术路线以及工艺流程、合作方式
1、项目主要内容及技术路线描述
采用新型合金结构钢材料（20CrMo或20CrMoTi）代替现在常用
的轴承钢材料（GCr15等）制造汽车轮毂轴承内圈，并配套地采用表面中频（或高频）淬火、渗碳工艺代替原有的淬透工艺；外圈及保持架仍采用原有的轴承钢材料及相应热处理工艺。上述工艺使得内圈零件具有表面硬度高耐磨性、芯部韧性好等特点，内外圈摩擦状态得到优化，提升了轮毂单元整体的产品寿命，同时还降低了内圈材料成本和热处理成本。
2、工艺路线流程图
轮毂轴承单元是汽车轮系传动系统中的重要部件，其轴承外圈表面与密封圈组成了一个密闭的油封系统，因此其制造精度、表面处理等制造工艺好坏，很大程度上决定了整车传动的性能和质量。该产品形状较为复杂，制造工艺反复工序多，内外圈配合精度要求高、形状位置公差要求较多，因此机加工工艺要求较高。该产品一般性的工序流程如下图所示：
轮毂轴承单元回转运动零件就装在车轴上。该部件主要承受交变载荷，冲击载荷，剪切应力和接触应力均比较大且路谱随机。轴部易产生裂纹，轴承部易磨损。因此对轴承内圈的芯部要求有一定的强度
和韧性，有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力。表面还应具有一定的硬度和耐磨性。因此该产品除机加工工艺较为复杂外，对材质强度和热处理的要求也较高。
为了满足这些性能要求，材料要有很好的力学性能，我公司采用20CrMo钢（部分型号采用42CrMo，性能相似且更优，后文不再赘述）经正火，调质，感应加热淬火加低温回火已达到所要求的性能。
20CrMo钢属于高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。20CrMo为中碳合金钢，预备热处理是正火，主要目的是为了获得一定的硬度，便于钢坯的切削加工，为调质做好组织准备。调质的目的是为了提高轴承内圈的综合力学性能。中频感应加热表面淬火是使零件表面得到高的硬度和耐磨性，而芯部仍保持一定的强度及较高的塑性、韧性。
20CrMo钢中含有的合金元素Cr、Mo。其中铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。而钼在钢中能提高淬透性和热强性。防止回火脆性，增加剩磁和矫顽力以及在某些介质中的抗蚀性，在调质钢中，
钼能使较大断面的零件淬深、淬透，提高钢的抗回火性或回火稳定性，使零件可以在较高温度下回火，从而更有效地消除（或降低）残余应力，提高塑性。其综合力学性能优良符合质量要求，且材料价格相对其他高强度钢较低。
通过对20CrMo钢热处理工艺和合金元素作用的分析，明确在执行热处理工艺过程中所需要注意的问题。能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是通过正确的热处理工艺，达到所需要的性能，保证质量。
根据轮毂轴承的工作条件，失效形式及性能要求，大部分材料选择为合金中碳钢，在设计正火-调质-中频感应加热淬火加低温回火热处理工艺中，我公司的设计借鉴了《热处理工程师手册》、《热处理实用数据速查手册》、《钢的热处理》、《机床零件用钢》、《金属工艺学》等专著。
根据工艺理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的20CrMo中碳合金结构钢表面除具有高硬度，高耐磨性外，高的疲劳强度，在高温下的强度，还要使心部具有高的强度和韧性，从而满足轴承内圈及整个轮毂轴承产品的质量要求。
（五）合作方式及双方任务分工
公司与浙江大学台州研究院汽摩配研究所建立了长期的合作关系。项目研究主要通过自主研发和引进消化高校研究成果的方式，进行新技术、新工艺新材料和新产品的工程化研究开发。由江西骏腾汽车零部件股份有限公司负责提供场地、设备和研究费用，全面负责引
进并产业化开发实施。浙江大学台州研究院汽摩配研究所负责项目实施过程中的设备选型、生产线调试、生产工艺优化、关键技术攻关以及为本项目的后续技术开发与创新提供有力的技术支撑。
三、工作基础和条件
（一）申请单位概况（人员、资产、业务与管理状况）江西省骏腾汽车零部件股份有限公司成立于2011年8月，注册资金3000万，公司占地面积约40亩，建筑面积23400平方米，内部设有生产技术部，科研办公大楼1栋，建有现代化生产车间2栋，轮毂轴承生产线2条，年生产能力70万套左右。公司技术力量雄厚、生产设备先进、检测手段齐全、产品质量稳定可靠，通过了ISO9001:2000质量管理体系认证，并已通过ISO/TS16949:2009审核和注册。现有职工总数53人，其中技术人员19人，高级工程师4人，工程师12人。公司总经理汤朝俊多年来一直致力于汽车轮毂单元机构与工艺的研究与开发，在车用轮毂轴承生产方面拥有14项自主知识产权，敢于大力投入资金进行技术研发，2013年经鹰潭市科技局批准组建了鹰潭市轮毂轴承工程技术研究中心，制定了《研发中心管理制度》、《研发投入核算制度》、《技术研发绩效考核制度》、《专利管理制度》等，配备了研发设备和试验仪器。公司的技术研发人员大都长期从事过汽车轮毂轴承技术的研究和生产，具有较强的技术研发能力、丰富的技术研发经验和独特的技术创新能力，为本项目的研发和实施积累了大量的技术资源储备，公司近年来，积极走产学研发展之路，聘请了浙江大学两位教授为企业长期技术顾问。
公司目前的主要产品有215078 系列内置式轮毂轴承单元、312001 系列补偿密封ABS 轮毂轴承单元、312007 系列顶触式ABS 轮毂轴承单元、270002 系列双密封轮毂轴承单元、270002 系列双密封轮毂轴承单元、270222 系列一体成型轮毂轴承单元、332050 系列一体成型ABS 轮毂轴承单元等系列轮毂轴承单元。产品远销美国、日本、欧洲等多个国家和地区。公司知识产权情况：
（二）合作方概况
浙江大学台州研究院汽摩配研究所是浙江大学面向汽摩配行业需求的、基础和共性技术的研发和服务平台、科技创新基地、科研成果转化基地、国际交流合作基地和高层次人才培养基地，研发能满足国内外市场近期需要的、具有较高技术含量的产品，通过设计、工艺和材料的优化创新提高企业现有产品市场竞争力为目标。。研究所于2007年6月挂牌成立，建设总投资2730万元，办公场所设在玉环经济开发区科技综合大楼。研究所遵循“开放、共享、服务、创新”的原则，以优化汽摩配产品结构，增强行业自主创新能力，提高企业可持续发展能力和国际竞争能力为宗旨。
研究所成立来，购置了四轴加工中心、三坐标测量臂、直读光谱仪、真空淬火炉、快速成型机、数控平面磨床等仪器设备，并形成了包含固定员工和研究生在内的42人的队伍规模，截至2014年3月，累计已达成企业合作项目40余项，涵盖汽摩配、水暖阀门、医疗器械、数控机床、压电晶体等多个行业；同时累计承担国家自然科学基金项目1项、科技部专项项目1项、浙江省重大科技项目1项、浙江省自然科学基金项目1项、市县各级纵向项目5项，与玉环企业共建联合研发中心6个，培养硕士研究生18名；截至2014年4月研究所已获得国家发明专利授权16项、实用新型专利授权43项；承担建设国家商务部、浙江省
经信委、浙江省中小企业局、台州市商务局各类公共服务平台6个，年均服务企业900多批次了四轴加工中心、三坐标测量臂、直读光谱仪、真空淬火炉、快速成型机、数控平面磨床等仪器设备，并形成了包含固定员工和研究生在内的39人的队伍规模，同时承担国家自然科学基金项目1项、国家科技部项目1项、浙江省重大专项1项；目前已获得专利授权20余项。研究所负责人王维锐博士2013年获得当地首届外来专家“金柚奖”，其带领的团队成功入选台州市2013年度“500精英计划”创业人才类项目。（三）本项目现有的合作研究工作基础
江西骏腾汽车零部件有限公司主要从事汽车轮毂轴承、轮毂单元、前轮壳、短轴等产品的研发、生产、销售。已经建成洁净厂房、标准厂房、办公楼和科研实验楼；年生产能力70万套。公司集聚了一批技术骨干，具有明显的技术优势；浙江大学台州研究院汽摩配研究所将为本项目提供全方位的技术支持，负责项目实施过程中的设备选型、生产线调试、生产工艺优化和技术培训，为本项目的顺利建成提供了雄厚的技术保障。并聘请了浙江大学两位教授为企业长期技术顾问，为项目提供技术咨询和服务，同时还将招聘具有相关专业技术和经验的人员与公司现有工艺技术人员组成技术团队，为项目建设和后期技术、工艺的研究和开发提供技术保障。
公司与浙江大学台州研究院汽摩配研究所有着长期的合作关系。2012 年公司与浙江大学台州研究院汽摩配研究所就“汽车轮毂轴承专用注脂机研发”项目签订了合作协议，投入研发资金
116.48万元用于项目的前期调研考查、产品论证和试制产品所需的设备费用，研究成果已转化为产品，相关技术已申报专利。2013年公司加大了技术开发投入，投入研发资金186.5万元，再次与浙江大学台州研究院汽摩配研究所就“汽车轮毂单元内圈新材料及工艺研发”签订了合作协议，目前项目已取得了良好的研究成果。
（四）对环境的影响及预防治理方案
1、建设期的环境影响
（1）噪声：机械作业噪声。
（2）扬尘：施工期扬尘主要是货车行驶，堆料场起风及装卸水泥、砂、石料等。
（3）固体废弃物：建设期间产生的大量的建筑垃圾、泥砂、石块、碎木块等，还有施工人员的生活垃圾。
2、建设期环境的治理措施
（1）加强对进场施工人员的环保教育，强化环保、文明施工，严禁夜间作业，影响周边区域人员的休息。
（2）扬尘：对易引起扬尘的室外堆放材料加布遮盖，或创造条件移至室内。对道路应多洒水、定期专人清扫（理）。
（3）固体废弃物：建材垃圾及时清理回收，生活垃圾集中后交环卫部门处理。
四、本项目经费投入、支出情况，成果、产权分享情况
1、设备投入估算
根据生产工艺要求，本项目购置相关设备41（套），费用2135万元，其中800万为银行贷款。详见下表
设备费用估算表单位：万元
2、建筑工程费用估算
项目建筑面积16460m2，建筑工程费用估算为1627万元
建筑工程费用估算表
3、研发经费估算：350万，其中企业自筹250万，申请科技厅研究经费50万.
4、材料费：600万
5、其他费用：200万
项目总投资费用为：4862万
4、知识产权与权益分配
本项目的最终知识产权归本公司所有。
汽车轮毂加工工艺分析 摘要：文章通过对商用车轮毂零件的机加工工艺及路线设计等内容的分析，详细讨论了汽车轮毂从毛坯到成品的机械加工工艺过程，并制定了相应的机械加工工艺规程，对轮毂的加工工艺进行了探讨与分析，以供各位参考。 关键词：汽车轮毂；零件；机加工工艺 近几年来，随着经济的发展，我国的商用车越来越得到更广泛的应用，轮毂作为汽车底盘的一个关键件，汽车在行驶过程中轮毂作旋转运动，内孔装有轴承起到了支撑车辆的作用。轮毂的材质、加工尺寸、形位公关的控制是车辆在使用中所要关注的问题。通过对轮毂的加工工艺进行分析，了解轮毂在尺寸控制方面的关键特性，对我们了解轮毂及使用上具有重要意义。 1零件分析 1.1零件的结构分析 汽车轮毂属盘套类零件（如图1所示），零件的外表面为阶梯带凹槽、加强筋，内表面为阶梯孔，这个属于典型的盘套类零件，同时又具有轴类零件的特征，是以轮毂及上下端为主要加工表面，且有较高的尺寸公差和形位公差要求。 1.2零件的生产纲领及零件的生产类型 在设计制造工艺路线时要考虑汽车轮毂是具有大批量生产的特点，所以要制定合格的工艺路线和合适的设备、刀具、量具、检具，来提高生产效率，降低生产成本，提高经济效益。 2工艺规程设计 2.1制定加工工艺路线 加工工序名称见表1。 本工艺路线的优点在于第3序，轮毂的内外轴承位、油封位、制动鼓安装止口位四者同轴度要求很高，技术要求为：↗0.05，本工艺路线，以工序集中的方式，将四者的形位公差要求在同一次装夹后，一次加工成型，有效减少多次定位引起形位公差误差。其余孔口倒角部份不在此工艺路线中列出。 2.2定位基准的选择 确定加工工艺路线后，选择基准是工艺规程设计中的重要工作，选择正确与合理的基准，可以保证加工质量的一致性，提升加工效率，减少对工人技能水平的依赖。选择合适的基准必须从零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精
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.................................................
汽车轮毂制造技术 班级：机电1302班 学号：13221045 姓名：师世健 指导教师：邢书明
目录 一、摘要 (3) 二、汽车轮毂的选材 (3) 1. 钢铁材料 (3) 1.1 球墨铸铁 (3) 1.2 其他钢铁材料 (3) 2.合金材料 (3) 3.复合材料 (3) 三、铸造方法 (3) 1.压力铸造 (3) 2.金属型铸造 (4) 3.熔模铸造 (4) 4.低压铸造 (5) 5.离心铸造 (5) 四、工艺方案 (6) 1.零件图 (6) 2.浇注位置 (6) 3.分型面 (7) 4.砂芯 (7) 5.浇注系统 (7) 6.主要工艺参数的确定 (7) 7.冒口 (7) 8.铸造工艺图 (8)
汽车轮毂制造技术 一、摘要 轮毂，作为汽车一个重要组成结构，起着支撑车身重量的作用，对汽车节能、环保、安全性、操控性都有着极其重要的影响。对其工作环境及使用要求予以充分分析，对其结构进行合理设计，选取性能优良的材料及适当的加工方法，都是汽车轮毂制造中不可或缺的环节。 二、汽车轮毂的选材 1．钢铁材料 1.1 铸铁、铸钢 球墨铸铁以其优良的综合力学性能应用在轮毂上，如铁素体球墨铸铁、高韧性球墨铸铁等。但是，由于类似碳素钢轮毂的缺点，以及铸造过程的复杂性和铸造模型所限，轮毂形状难于控制，限制了其应用。 1.2 其他钢铁材料 一些合金钢如加入钛元素的低合金钢，合金元素可以细化晶粒，提高钢的力学性能，使钢具有强度高、塑韧性好、加工成形性和焊接性良好，可以作为轮毂用钢；此外，低合金高强度双相钢，如低碳含铌钢，提高贝氏体含量，可以提高屈服强度，提高扩孔率，也可以用作轮辐和轮辋用钢。在实际应用中的多数钢制轮毂是通过已成型的轮缘和轮盘焊接而成，尽量使自重降低。 2．合金材料 汽车采用铝合金轮毂后减重效果明显，轻型车使用铝合金轮毂比传统钢制轮毂轻30%-40%，中型汽车可轻30%左右。美国森特来因·图尔公司用分离旋压法制出的整体板材（6061合金）车轮，比钢板冲压车轮重量减轻达50%，旋压加工时间不到90s/个，不需要组装作业，适宜大批量生产。另外，相同外径尺寸的轮毂使用铝合金轮毂抗压强度还有所提高。 3．复合材料 复合材料是应现代科学技术发展而出现的具有强大生命力的材料。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。 三、铸造方法 1.压力铸造
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。锻造就是通过锻压机对固态的铝合金材料胚料施加巨大压力，使其挤压变形，行程一定的形状、强度和尺寸的制造工艺。然后锻造成型的毛坯在经过精加工最终成为成品，这点与铸造是一样的。经过合理的锻造比、温度控制等等一系列复杂工艺的调整，可以锻造出不同强度和性能的锻造件。
汽车轮毂工艺工装设计 摘要：本次毕业设计以中等复杂程度的盘套类零件汽车轮毂的机械加工为主要内容，讨论了汽车轮毂在大批大量生产条件下的机械加工工艺规程，制定了详细的机械加工工艺规程。通过阅读和参考多种文献和资料，编写了一份关于轮毂加工制造技术的综合性文献，即文献综述。为了达到相应的设计技术要求，保证零件加工质量、提高生产率和降低制造成本，这就要求合理的选择机械加工机床，选择合适的刀具、量具以及切削参数。本文分析和总结了盘套类零件的特点，对盘套类零件进行了工艺技术分析，针对该零件的主要技术要求，进行综合分析和综合考虑，设计了一套比较合理的机械加工工艺规程和所需的专用工艺装备，并设计分析了几个比较关键的工序。为了达到综合锻炼的目的，在本次设计过程中还设计了关键工序的工艺装备（包括夹具、刀具、量具等）。 关键词：汽车轮毂机械加工工艺过程工艺装备大批大量
文献综述 1 概述 1.1轮毂的定义及功用 轮毂是支持轮胎的重力和整个车身的重力的重要部分。轮毂的材质分为铁轮毂、钢轮毂这两者在卡车和公交车用的较多。轿车普遍使用铝轮毂。轮毂的表面处理分为涂装(油漆)、电镀、抛光（无保护层）。 轮毂的直径对行驶的影响，车轮的直径是固定得，轮毂直径越大轮胎的胎壁就越扁，在加速、刹车、过弯时轮胎的变形越小，行驶越稳定。因此有必要对轮毂进行工艺工装设计。培养学生正确的设计思想方法、严谨的科学态度和良好得工作作风，树立自信心；培养学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质；培养学生获取信息和综合处理信息的能力，提高文字和语言表达能力。 1.3轮毂加工的现状和发展趋势 轮毂是工业生产中的重要基础零件，其加工技师和加工能力反映一个 国家的工业水平。现代轮毂技术已达到；轮毂直径由1毫米～150米；传递功率可达十万千瓦；转速可达十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。 实现轮毂加工数控倾和自动化、加工和检测的一体化是目前轮毂加工的发展趋势。未来轮毂正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展，并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。而轮毂理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高轮毂承载能力，延长轮毂寿命的理论基础；发展以圆弧齿廓为代表的新齿形；研究新型的轮毂材料和制造轮毂的新工艺；研究轮毂的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布，进行轮齿修形，以改善轮毂运转的平稳性，并在满载时增大接触面积，从而提高轮毂的承载能力。摩擦、润滑理论和润滑技术是轮毂研究中的基础性工作，研究弹性流体动压润滑理论，推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂，不仅可提高齿面的承载能力，而且也能提高传动效率。 2轮毂加工机床 轮毂加工机床是加工各种轮毂的机床。轮毂加工机床的品种规格繁多，有加工几毫米直径轮毂的小型机床，加工十几米直径轮毂的大型机床，还有大量生产用的高效机床和加工精密轮毂的高精度机床。
数控加工工艺综合实践论文大纲 目 录 绪论 (2) MASTERCAM 软件的介绍 (2) UG 软件介绍.............................................................2 1．零件设计思路.. (3) 2．ABS 材料性能介绍 (3) 3．汽车轮毂外形曲线曲面设计..............................................................4 4. 输出文件IGES ...................................................................................13 5．1传入文件并加工.............................................................................15 5.2外形加工...........................................................................................16 5.3曲面挖槽粗加工................................................................................22 5.4 使用3D 等距精加工........................................................................24 6．后处理................................................................................................25 7．结论....................................................................................................26 8．总结....................................................................................................26 9、谢辞........................................................................27 参考文献.. (27) U n R e g i s t e r e d
汽车轮毂制造技术 班级:机电1302班 学号: 姓名:师世健 指导教师:邢书明 目录 一、摘要 (3) 二、汽车轮毂的选材 (3) 1、钢铁材料 (3) 1、1 球墨铸铁 (3) 1、2 其她钢铁材料 (3) 2、合金材料 (3) 3、复合材料 (3) 三、铸造方法 (3) 1、压力铸造 (3) 2、金属型铸造 (4) 3、熔模铸造 (4) 4、低压铸造 (5) 5、离心铸造 (5) 四、工艺方案 (6) 1、零件图 (6) 2、浇注位置 (6) 3、分型面 (7) 4、砂芯 (7)
5、浇注系统 (7) 6、主要工艺参数的确定 (7) 7、冒口 (7) 8、铸造工艺图 (8) 汽车轮毂制造技术 一、摘要 轮毂,作为汽车一个重要组成结构,起着支撑车身重量的作用,对汽车节能、环保、安全性、操控性都有着极其重要的影响。对其工作环境及使用要求予以充分分析,对其结构进行合理设计,选取性能优良的材料及适当的加工方法,都就是汽车轮毂制造中不可或缺的环节。 二、汽车轮毂的选材 1.钢铁材料 1、1 铸铁、铸钢 球墨铸铁以其优良的综合力学性能应用在轮毂上,如铁素体球墨铸铁、高韧性球墨铸铁等。但就是,由于类似碳素钢轮毂的缺点,以及铸造过程的复杂性与铸造模型所限,轮毂形状难于控制,限制了其应用。 1、2 其她钢铁材料 一些合金钢如加入钛元素的低合金钢,合金元素可以细化晶粒,提高钢的力学性能,使钢具有强度高、塑韧性好、加工成形性与焊接性良好,可以作为轮毂用钢;此外,低合金高强度双相钢,如低碳含铌钢,提高贝氏体含量,可以提高屈服强度,提高扩孔率,也可以用作轮辐与轮辋用钢。在实际应用中的多数钢制轮毂就是通过已成型的轮缘与轮盘焊接而成,尽量使自重降低。 2.合金材料 汽车采用铝合金轮毂后减重效果明显,轻型车使用铝合金轮毂比传统钢制轮毂轻30%-40%,中型汽车可轻30%左右。美国森特来因·图尔公司用分离旋压法制出的整体板材(6061合金)车轮,比钢板冲压车轮重量减轻达50%,旋压加工时间不到90s/个,不需要组装作业,适宜大批量生产。另外,相同外径尺寸的轮毂使用铝合金轮毂抗压强度还有所提高。 3.复合材料 复合材料就是应现代科学技术发展而出现的具有强大生命力的材料。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振与降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。 三、铸造方法 1、压力铸造
叉车制动轮毂加工工艺研究与应用 制动轮毂是叉车驱动桥的关键零件，其加工质量对叉车行驶、制动的性能以及安全性有较大的影响。文章介绍了采用车铣复合技术加工制动轮毂的研究及应用。 标签：制动轮毂；车铣复合加工；加工效率 Abstract：Brake wheel hub is the key part of forklift drive axle，with its machining quality having great influence on the driving performance and safety of forklift truck. This paper introduces the research and application of machining brake hub with turn-milling technology. Keywords：brake hub；turn-milling compound machining；processing efficiency 引言 叉车驱动桥零部件中，制动轮毂（如图1）加工精度要求高，对加工工艺要求严格。如果不进行充分的研究，不仅加工成本高，加工效率低，而且会带来质量问题。为提高叉车制动轮毂的加工质量，提高加工效率，降低加工成本及劳动强度，进行叉车制动轮毂加工工艺的研究与应用。 1 传统工艺分析 制动轮毂传统工艺流程如表1所示： 按照传统的加工工艺，制动轮毂加工需要四道工序，存在以下问题： （1）工序过长，流转过多，加工成本高。 （2）工件需四次装夹，加工精度不易控制。 （3）工件需翻转两次，劳动强度大，生产效率低。 2 工艺改进方案 经过讨论和研究，初步确定两种工艺改进方案： 方案1（见表2）：选用正倒立车床+立加，四道工序，四次装夹完成所有加工工序，工件在正倒立车床的两次装夹转换自动完成，转序效率较高，劳动强度低。
铝合金轮毂项目可行研究报告
铝合金轮毂项目 可 行 性 研 究 报 告2012年6月
一、项目产品市场分析 1 .国际市场分析 作为汽车零部件行业的一部分，汽车轮毂行业的发展与汽车行业发展紧密相关。汽车轮毂需求主要来自OEM市场，零售市场相对较少，约占OEM市场的1/5。从全球看，汽车行业是个成熟的市场，过去7年(1999-2005)全球汽车产量的复合增长率(CAGR)只有3.6%，2006年全年汽车产量6800万辆。从汽车保有量看，2005年全球汽车保有量约为92130 万辆。 上世纪80年代初期，全球90%的汽车轮毂以钢材作为原料，随后的二十年铝轮毂得到快速发展，到2006年，铝轮毂的份额超过60%。按照世界汽车总产量及钢轮毂和铝轮毂的配置情况估算，全球汽车轮毂OEM市场约为3.4亿只(其中：美洲1.2亿只，欧洲1.1亿只，亚太地区1亿只左右)，市场价值约80亿美元(其中：铝轮毂约45亿美元，钢制轮毂约35亿美元)。 参照全世界汽车产量年均3%增长率，铝轮毂年6%的增长率，预计2010年世界铝轮毂需求量可达2.38亿只，2020年世界铝轮毂需求量达到3.21亿只。随着西方国家经济复苏和发展中国家轿车工业的加速发展以及汽车铝化率不断提 高的趋势，铝轮毂国际市场前景广阔，目前的生产能力远不能满足需求。
2. 国内市场分析 我国近几年汽车产量和保有量增长较快，1999-2005年汽车产量的复合增长率(CAGR)高达19.6%。2006年全国汽车拥有量达3270万辆，当年汽车产量728万辆，其中乘用车523.3万辆（轿车386.9万辆，微型客车136.4万辆），商用车204.66万辆（货车175.30万辆，客车29.36万辆）。我国汽车产量在世界排行榜上几年来迅速攀升，2000年汽车产量排名第11位，2006年汽车产量728万辆，仅次于美、日。预计2010年我国汽车产量将超过1000万辆，到2020年汽车产量将超过美国和日本，达1700万辆。 我国的铝轮毂工业起步较晚，但发展极为迅速，到2005年，我国汽车铝轮毂装车率已超过55%。国内铝轮毂市场主要集中在上海大众、一汽大众、东风汽车、广州本田和长安汽车等，以OEM市场为主。我国汽车安装铝轮毂的车型主要有轿车（70%装车率）、微型客车（小面包车）（60%装车率）、轻型客车（大面包车及越野车）（40%装车率）、小货车（20%装车率）。从车型看，高中级轿车以及微面、皮卡、中面、吉普，都广泛采用了铝轮毂。2006年我国汽车产销量分别为728万辆及722万辆，轮毂需求量为3640万件，其中，铝轮毂需求量2200万件。 在我国已投产的铝轮毂加工企业主要分布在河北、山东、河南、江苏、浙江、福建、广东、辽宁、湖北等地，主要生产
铝合金轮毂制造工艺及特点分析 【摘要】铝合金轮毂以其质量轻、减震性优良、散热快、寿命长等特点，在现代汽车制造中得到了广泛的应用。本文概述了铝合金轮毂的一些常见的制造工艺，并对其特点进行了简要分析。 【关键词】铝合金；轮毂；制造工艺；特点 长期以来，钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。随着人们对汽车的舒适度、节能环保等方面要求的提高，钢制轮毂已不再适应现代汽车的需求。铝合金轮毂的出现，以优异的性能和迅猛的技术发展取代了钢制轮毂的主导地位，在现代汽车中得到了广泛的应用。 1.铝合金轮毂的优点及性能要求 铝合金轮毂与钢制轮毂相比，具有质量轻、节省能源的优点。由于材质的差异，铝合金轮毂的质量可比钢制轮毂减轻三到四成，可以有效提高轮毂的转动惯性，使汽车易于加速，并减少了制动所需的能耗，从而降低了油耗。此外，由于铝合金的振动性能比钢强，可以减少震动，改善车辆的重心，平衡性能优于钢制轮毂，尤其在高速行驶时可以得到明显的体现。在散热方面，铝合金轮毂的散热系数是钢制轮毂的两到三倍，在高速行驶时仍然可以保持合适的温度，减少爆胎的危险，提高了行车安全。 鉴于铝合金轮毂的优点，在制造铝合金轮毂的时候，就必须将这些优点全部发挥出来，才能使得铝合金轮毂充分体现其优良的性能。一般来说，一个合格的铝合金轮毂必须具备以下几个特点：（1）材质、尺寸、形状准确合理，这样才能充分发挥轮毂的作用，具有通用性；（2）汽车在行驶时，轮毂的横、纵向振摆小，失衡量与惯性矩小；（3）在保证轻便的同时，还要具有足够的强度、韧性和稳定性；（4）可分离性好；（5）性能具有持久性。 2.铝合金轮毂制造工艺及特点分析 2.1铸造法 铝合金轮毂的铸造法成形具有适应性强、品种多样、生产成本较低的优点，已经成为生产铝合金轮毂最普遍的方法，在全世界的铝合金轮毂中，采用铸造法生产的占80％以上。其工艺方法主要有重力铸造、低压铸造、压力铸造以及挤压铸造等。 2.1.1重力铸造法 重力铸造法是指金属在熔融的状态下依靠自身重力的作用注入模具中而获得铸件的一种工艺方法。重力铸造法大致可分为制芯、浇铸、整理三个步骤，每
汽车配件加工——轮毂制造工艺流程 轮毂是汽车上最重要的安全零件之一，有钢制轮毂和铝制轮毂之分，轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力，受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用，还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的质量和可靠性不但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，这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等，铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出，博得了市场青睐，正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。 铝轮毂的制造设备、技术及趋势汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是：熔化 -精炼一材料检验一低压铸造-X 射线探伤一热处理一机械加工一动平衡检验一气密性检验一涂装。 1、熔化 轮毂铝合金的熔化设备，按炉型分为塔式炉、感应炉、倾转炉、固定炉，按能源形式分为柴油、天然气、煤制气、电能。塔式炉熔化速度快、烧损少、能耗低；感应炉熔化速度快、合金成分均匀、生产环境好；倾转炉可以配料也可以做保温炉使用、使用安全、维护方便；固定炉可以配料也可以做保温炉使用、使用和维护简便；燃油热值高、熔化效率高、使用维护方便，燃气生产环境好、清洁、使用维护方便；煤制气经济实惠，电能容易控制、生产环境好。其中以燃油或燃气的塔式快速熔化炉为佳，同时配以铝屑熔化室使用更加方便，是主选设备。 熔化设备的关键在于炉温的控制，由于需要现场制造，故以国产为宜，而且，施工维护便利。由于轮毂铝合金对Fe （铁）含量要求严格（＜0.15%）,因此炉衬必须采用非金属材料制作，配料时选用高牌号的纯铝，回炉料的比例要严格控制。 国内已有少数厂家采购生产用液态铝合金,并将液态铝合金直接运送到生产现场,采用液态铝合金直接铸造铝轮毂这种工艺方式, 大大减少了原材料熔化时的烧损及二次熔化时能源的消耗,是铝轮毂制造技术发展的新方向。
中文摘要 本设计是对汽车前轮毂零件进行铸造毛坯工艺设计。根据零件的使用条件、结构特点、生产批量，结合工厂现有设备等进行铸造工艺分析，确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等，完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计，并进行铸件质量控制分析及制定了检验要求。 关键词：砂型铸造，工艺分析，工艺设计，质量控制
ABSTRACT This design is the casting blank technology design for front hub bearing in car. According to the application conditions, structural features, production batch of the part and existing equipment, it does the casting technology analysis, determines the method of casting, modeling, core making, solidification principles and pouring position, parting surface, the quantity of casting and mold, etc. It completes the design of sand core, pouring system, riser, chill, equipment, does the quality control analysis of casting and constitutes the inspection requirements. Keywords: sand mold casting，technology analysis，technology design，quality control
铝合金轮毂加工工艺设计3 铝合金轮毂加工工艺设计近年来，随着汽车工业的快速发展，铝合金轮毂的市场潜力越来越明显，需求不断扩大。与此同时，跨国公司的采购量和出口量也在快速增长，为铝合金轮毂行业的大发展带来了良好的机遇。随着市场全球化的发展，枢纽产业既面临新的发展机遇，也面临新的挑战。 为了满足更安全、更节能、更低噪音和更严格的污染物排放要求，铝合金轮毂正朝着大直径、轻重量、高强度和更美观的方向发展。大直径轮毂和轮胎的结合显示出更多的现代感、侵略性和时尚感。由于轮胎直径大、轮辋宽，轮胎与地面的接触面积更大，从而增加了汽车与地面的附着力和摩擦力，提高了汽车的操纵性能，提高了汽车的安全性。通常需要匹配漏气轮胎。然而，大直径和宽轮辋也会对加速轮胎磨损产生不利影响。 为了减轻轮毂的重量，提高其强度，一般采用锻造工艺和装配工艺生产轮毂，可减轻重量达XXXX年以上，并使其缓慢变形，从而消除或减少残余应力。人工时效是将铸件加热到一定温度进行应力消除退火，比自然时效更节省时间，更彻底地消除残余应力。当 老化时，其温度控制非常重要。在不同温度时效过程中，析出相的临界晶核尺寸、数量、组成和聚集生长速率不同。如果温度太低，由于扩散困难，合金中的溶质原子偏析区不容易形成，时效后的强度和硬度低。当有效温度过高时，扩散容易进行，过饱和固溶体中析出相的临界晶核尺寸大，时效后强度和硬度低，即发生过时效。因此，各
种合金都有最合适的时效温度。 2.3毛坯热处理后的力学性能测试 毛坯热处理后内部结构发生变化，材料的力学性能也有不同程度的变化。安排热处理的目的是优化材料的性能，使其具有所需的机械性能指标。例如，材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度等性能必须满足一定的要求，以保证材料的使用性能特性。性能试验用 坯料的取样频率为:箱式炉每炉一个坯料，试验用坯料位于炉中心实验设备和数量包括:万能材料试验机(AG-10TA)、金属布氏硬度试验机(M2N130)、金属洛氏硬度试验机(B533-T)、精密车床、升降台铣床、带锯机、外径千分尺和游标卡尺。在 实验中，实验样品均为标准样品。拉伸试样长度≥65毫米，高度和宽度≥8毫米。硬度试件为矩形试样，布氏硬度试验厚度≥8毫米，洛氏硬度试验厚度≥4毫米。256±199个样本的取样位置也不同。拉伸试样在轮毂的内外轮辋、轮辐、车轮中心和轮辋取样，通常在轮毂的最薄弱部分。硬度试件应在轮毂的内外轮辋、轮辐和车轮中心取样。一般情况下，试样应在热处理炉的 位置进行，试样应从轮心的法兰处进行。取样位置和样品尺寸应根据实际情况确定。不同类型的 车轮对强度、硬度等性能指标的要求不同，因此它们的试验项目也不同，应分别进行试验。当σ0.2、σb、δ和HB均满足标准要求时，车轮可转入下一工序。 2.4几种车轮类型的热处理工艺
轮毂加工工艺设计 机械加工工艺规程的制定 1 汽车轮毂的工艺性分析 1.1 汽车轮毂的功用 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分为辐板式车轮轮毂和辐条式车轮轮毂两种。 汽车行驶性能的好坏与车轮和车胎有密切的关系。车轮和轮胎是汽车行驶系中的主要部件，汽车通过车轮与轮胎直接与地面接触在道路上行驶。车轮的主要功能是：1）.承载汽车总质量，吸收与缓和汽车行驶时所受到的路面的冲击和振荡，保证轮胎与路面的良好附着性能，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。 车轮不但是安装轮胎的骨架，也是将轮胎和车轴连接起来的旋转部件。由轮毂、轮辋及其连接元件轮辐组成。 轮辋也叫钢圈，用以安装轮胎，与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷，并散发高速行驶时轮胎上产生的热量及保证车轮具有合适的断面宽度和横向刚度。 轮辐将轮辋与轮毂连接起来。 1.2 汽车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；轮廓描述清楚完整；零件材料为铸铁。 1.3 主要加工表面及其技术要求
1）零件组成表面：外圆表面（φ21305.0-，φ180，φ155），内圆表面（φ136025 .00+， φ135028.0058.0--） ，型孔，两端面，台阶面，退刀槽，内、外倒角。 2）主要加工表面：套类零件的主要表面为内孔。内孔加工方法很多。孔的精度、光度要求不高时，可采用扩孔、车孔、镗孔等；精度要求较高时，尺寸较小的可采用铰孔；尺寸较大时，可采用磨孔、珩孔、滚压孔；生产批量较大时，可采用拉孔（无台阶阻挡）；有较高表面贴合要求时，采用研磨孔；加工有色金属等软材料时，采用精镗（金刚镗）。 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（亦有外圆的情况）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。 2 确定生产类型 轮毂的生产类型为大批量生产。 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，也可采用实心铸件；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冶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φ194mm ，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，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，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，铸造在机械制造业中占有重要的地位。 4 零件加工工艺规程的制定 4.1 选择加工方案 φ136025.00+mm 、φ135028 .0058.0--mm 内孔，采用精镗达到精度及粗糙度要求；φ114mm孔以及 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；圆周槽在立铣上完成；八个安装孔以及14个螺纹孔采用钻削。 考虑宝马M3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
汽车车桥轮毂制动鼓总成动平衡加工新工艺初探 主题词：轮毂制动鼓动平衡新工艺 摘要：本文主要探讨了轮毂、制动鼓动平衡加工过程中的一种新的工艺，解决了目前国内中重型汽车车桥因轮毂、制动鼓失衡引起的摆抖现象。 前言 随着我国道路交通状况的不断改善，汽车行驶速度不断提高，国家2006年新法规规定：重型卡车的标准时速为≥105Km/h，大中型客车的标准时速为 ≥110Km/h，国外的同类车型均高于我国的标准。为了与国外接轨、与同行的竞争，所有整车主机厂在提高整车性能、增加发动机功率的同时均无一例外对其配套的前后桥总成性能及质量提出了更高的要求。 汽车的车桥是由轮胎、轮毂制动鼓等回转件组成的一个整体。轮毂制动鼓总成的动不平衡量大小对整车质量的影响将会越来越突出。为此，车桥轮毂制动鼓总成的动不平衡量问题便成了提高车桥质量水平的一个重点课题。由于制造上的原因，使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀。当汽车车轮高速旋转起来后，就会形成动不平衡状态，造成车辆在行驶中车轮抖动、方向盘震动的现象。为了避免或消除这种现象，就要使车轮在动态情况下通过增加配重或去重的方法，使车轮校正各边缘部分的平衡。这个校正的过程就是人们常说的动平衡。 所谓车桥轮毂制动鼓总成的动平衡，就是不仅要求使轮毂制动鼓总成在转动时各偏心重量产生的惯性力之和为零，而且要使这些惯性力所构成的惯性力偶矩之和也等于零的一种平衡措施。目前利用平衡试验装置测定应去重量的方法，不可避免的会有误差存在，因而经过平衡去重的轮毂总成还会有残余的不平衡。欲减小这种残余的不平衡就需使用更精密的平衡试验装置、更先进的测试设备。
动平衡的好处：对轮毂制动鼓总成进行动不平衡试验并去重，对汽车高速行驶的稳定性起着非常重要的作用。前后桥轮毂制动鼓总成的动不平衡量的大小及验收规范是引起整车多项质量故障的重要原因。随着汽车行驶速度越来越快，轮毂制动鼓总成的动不平衡量的大小对整车质量的影响将会越来越突出。如果车轮动平衡不好会造成轮胎的异常磨损，也会影响车辆的稳定。特别是前轮，震动会通过转向系统传到方向盘，不但影响驾驶，严重的还会导致转向系统的松旷，以至威胁到汽车的行驶安全。 动平衡的方法：在现有动平衡设备精度不变的情况下，为保证轮毂制动鼓总成合件的动不平衡量达标，可首先要求轮毂和制动鼓配套厂家分别对轮毂和制动鼓零件进行动平衡试验，允许最大动不平衡量按国家法规由我公司自定，单件动平衡达标后，各配套厂家必须在剩余不平衡方向做标记。把轮毂和制动鼓相错180o后对准标记后进行合件装配，装配后再对轮毂和制动鼓合件进行动平衡检测（按国标GB2828抽样）。 根据目前我国汽车工业现有状况，国内各汽车车桥生产厂家（东风车桥、青岛海通车桥、山西汤荣、江淮、湖桥、山汽改、一汽车桥）对轮毂制动鼓总成均是采用规定其最大允许动不平衡余量的方法来控制轮毂制动鼓总成的动平衡。为此，我公司根据具体情况，结合主机厂的需求，制定出我公司的按单件零件控制轮毂和制动鼓的动平衡量的方案，以解决我公司车桥轮毂制动鼓总成的动平衡控制现状，与同类行业厂生产工艺水平靠齐。 一、轮毂、制动鼓总成动平衡及加工工艺改造方案的目的与指导思想 1、在保证轮毂、制动鼓加工质量的前提下，实现轮毂制动鼓组装后直接装配桥总成的工艺路线。 2、保证轮毂、制动鼓合件动平衡余量满足要求。
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、差不多任务及要求： 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. 撰写设计讲明书一份(字数15000字以上)； 7. 毕业调研及撰写毕业调研报告。 二、进度安排及完成时刻： 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. 撰写毕业设计讲明书并将初稿交导师评阅（1.5周）； 5. 指导老师评阅、学生修改及打印讲明书（0.5周）； 6. 评阅老师评阅设计讲明书、学生预备答辩（0.5周）； 7. 毕业答辩（0.5周）。
汽车铝合金轮毂制造 轮毂是汽车上最重要的安全零件之一，有钢制轮毂和铝制轮毂之分，轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力，受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用，还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的质量和可靠性不但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，这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等，铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出，博得了市场青睐，正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。 铝轮毂的制造设备、技术及趋势 汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是：熔化→精炼→材料检验→低压铸造→X 射线探伤→热处理→机械加工→动平衡检验→气密性检验→涂装。 1、熔化 轮毂铝合金的熔化设备，按炉型分为塔式炉、感应炉、倾转炉、固定炉，按能源形式分为柴油、天然气、煤制气、电能。塔式炉熔化速度快、烧损少、能耗低；感应炉熔化速度快、合金成分均匀、生产环境好；倾转炉可以配料也可以做保温炉使用、使用安全、维护方便；固定炉可以配料也可以做保温炉使用、使用和维护简便；燃油热值高、熔化效率高、使用维护方便，燃气生产环境好、清洁、使
用维护方便；煤制气经济实惠，电能容易控制、生产环境好。其中以燃油或燃气的塔式快速熔化炉为佳，同时配以铝屑熔化室使用更加方便，是主选设备。 熔化设备的关键在于炉温的控制，由于需要现场制造，故以国产为宜，而且，施工维护便利。由于轮毂铝合金对Fe（铁）含量要求严格（≤0.15%），因此炉衬必须采用非金属材料制作，配料时选用高牌号的纯铝，回炉料的比例要严格控制。 国内已有少数厂家采购生产用液态铝合金，并将液态铝合金直接运送到生产现场，采用液态铝合金直接铸造铝轮毂这种工艺方式，大大减少了原材料熔化时的烧损及二次熔化时能源的消耗，是铝轮毂制造技术发展的新方向。 铸造生产现场 2、精炼 铝液的精炼方法有气体法和熔剂法，处理方式有通入管路法、钟罩压入法、精炼机等。铝液精炼的设备，按形式分为固定式、移动式、吊装式、简易通管式，按
第1章绪论 1.1摩托车车轮发展概况 随着工业的飞速发展，摩托车工业也快速的壮大起来，摩托车成为了人们出行所使用的主要交通工具之一。尤其是在发展中国家里，摩托车的拥有数量非常庞大。在我国各大城市里，摩托车已经成为许多家庭的主要交通工具。正是由于摩托车市场的庞大的需求量, 从而促使了摩托车企业的快速发展，制造摩托车的工艺也在不断进步。摩托车车轮是摩托车中极其重要的部件之一，它的质量好坏直接影响着摩托车行驶的安全和可靠。早期的 摩托车速度较低，其车轮结构为刚性连接，轮胎为高压胎。随着轮胎及车轮技术的发展，低压轮胎逐渐取代了高压轮胎。与此同时，低压轮胎又出现了无内胎轮胎。目前，摩托车车轮主要有三种结构形式：轮圈辐条组合式车轮、辐板式整体车轮和轻合金车轮。 轮圈辐条组合式车轮是一种传统的结构型式，该种车轮与早期刚性连接的车轮相比, 减震性能较好。但是，这种车轮受结构的限制，车轮的外形变化比较困难，不能适应摩托车外观造型日新月异的需要。并且由于这种结构车轮受轮圈冲孔的限制，不能装配无内胎轮胎，使它的发展大受影响。辐板式整体车轮分为辐板式整体钢车轮和辐板式整体铝车轮。辐板式整体钢车轮主要用于中、低挡小轮摩托车。其钢制轮圈的工艺方法是用钢板卷制后焊接成型，使用一段时间后，焊接部位易生锈造成无内胎车轮漏气。辐板式整体铝车轮有质量小、铝辐板形状容易变化等优势。另外，铝合金轮圈和铝辐板通过表面处理后，可以形成车轮所需要的各种颜色，满足了消费者对多种颜色的需求。轻合金车轮是一种整体式车轮，主要有铝合金车轮和镁合金车轮。镁合金车轮具有比铝合金车轮更诱人的潜在优势。虽然目前镁合金车轮已经开始应用于摩托车，但主要局限于赛车上，它不能像铝合金车轮那样进行大批量生产，其主要是因为： 1）镁与氧气有极大的亲和力，在液态下镁可以剧烈氧化和燃烧，在熔炼和整个铸造过程中必须在保护性气氛的覆盖下进行，否则会发生燃烧事故。而目前的保护性气氛都涉及环保问题，不仅会破坏大气臭氧层，而且对人体危害性较大，且极易损坏设备和建筑物。 2）镁合金的化学稳定性差，车轮在使用过程中极易发生腐蚀现象。 3）目前，尚无公认的适合大批量生产的成套镁合金加工设备和工艺。 铝合金的初次登场是在50年代，铝合金车轮首次被用于追求高性能的赛车中。 因为铝合金车轮质量轻、散热性能好，并且具有良好的外观，所以，铝合金车轮逐步代替了钢制车轮 铝合金车轮具有以下特点：