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车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告研究背景车辆轮毂是车辆的重要组成部分之一，对车辆的性能和安全性具有重要影响。
因此，对车辆轮毂的结构与模具设计进行研究具有重要的理论和实用价值。
研究目的本研究的目的是探索车辆轮毂的结构和模具设计，以提高轮毂的质量和性能。
通过对轮毂的结构和模具设计进行分析和优化，可以提高车辆的操控性、经济性和安全性。
研究内容本研究将包括以下内容：1. 车辆轮毂的结构分析：分析轮毂的组成部分以及各部分之间的关系，探讨在不同工况下的受力情况。
2. 车辆轮毂的模具设计：通过对现有模具设计的优化和改进，提高模具的生产效率和轮毂的加工质量。
3. 轮毂材料选择与应用：研究不同材料对轮毂性能的影响，选择适合的材料以提高轮毂的强度和耐久性。
研究方法本研究将采用以下方法：1. 文献综述：通过查阅相关文献，了解轮毂结构和模具设计的研究现状和发展趋势。
2. 数值仿真：利用计算机辅助工程软件进行轮毂结构和模具设计的数值仿真分析，评估设计方案的性能。
3. 实验验证：通过制作样品轮毂和模具进行实验，验证数值仿真结果的准确性和可行性。
研究意义本研究的成果将有以下意义：1. 提高轮毂的性能和质量，增加车辆的操控性和行驶安全性。
2. 优化模具设计，提高生产效率，降低生产成本。
3. 为轮毂制造商和车辆制造商提供有关轮毂结构和模具设计的参考和指导。
预期结果本研究预期将得到以下结果：1. 对车辆轮毂结构的分析，包括轮毂各组成部分的受力情况。
2. 优化的轮毂模具设计方案，提高生产效率和产品质量。
3. 轮毂材料选择的建议，以提高轮毂的性能和耐久性。
研究计划本研究将按照以下计划进行：1. 第一阶段：文献综述和理论研究，了解车辆轮毂结构和模具设计的相关知识。
2. 第二阶段：数值仿真分析，评估不同设计方案的性能。
3. 第三阶段：制作样品轮毂和模具进行实验验证。
4. 第四阶段：数据分析和结果总结，撰写研究报告。
参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上是关于《车辆轮毂的结构与模具设计-开题报告》的简要内容，后续将进一步深入研究与分析。
汽车轮毂的结构设计与优化汽车轮毂是汽车重要的组成部分之一，它不仅负责支撑汽车的整个重量，还承担着承载和传递动力、缓解路面震动的重要任务。
因此，轮毂的结构设计与优化对于汽车的安全性、舒适性和性能有着至关重要的影响。
轮毂在汽车的性能中扮演着重要的角色。
首先，轮毂的结构对于汽车的驾驶稳定性和操控性有着直接的影响。
一个合理设计和优化的轮毂可以提高汽车的操纵性能，使驾驶者更好地控制车辆，有效减少转向时的惯性力对于车辆行驶稳定性的影响。
其次，轮毂的结构对于汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性也有重要作用。
合理设计和优化的轮毂能够减少车辆在行驶过程中的振动和噪音，提高乘坐的舒适性。
同时，轮毂在汽车行驶中还要承受来自路面的冲击和震动，因此结构的设计与优化要考虑到强度和耐久性，以确保轮毂在恶劣路况下的可靠性和寿命。
另外，轮毂的结构设计与优化还需考虑到减轻车辆自重，提高燃油经济性。
随着汽车的不断发展，轻量化成为了一个重要的趋势。
轻质化的设计可以减轻汽车整体重量，降低燃油消耗和排放，提高车辆的燃油经济性和环保性能。
为了使轮毂的结构设计与优化能够准确满足上述需求，以下几个方面是需要重点考虑的：首先，要考虑到材料的选择。
轮毂的结构设计与优化要根据不同的需求选择合适的材料。
常见的轮毂材料包括铝合金、镁合金和碳纤维等。
这些材料具有较高的强度和较低的密度，能够满足减轻车辆自重的要求。
其次，要考虑到结构的设计。
合理的结构设计可以提高轮毂的强度和刚度，减少其重量。
例如，蜂窝状的轮毂结构可以在保持足够强度的同时减少材料的使用量。
此外，轮毂的形状和外观设计也需要注意，以满足车辆整体外观美观的要求。
再次，要考虑到制造工艺的优化。
优化的制造工艺可以提高轮毂的质量和成本效益。
例如，采用先进的成型技术如锻造、压铸和复合材料等，在不增加材料成本的前提下提高轮毂的强度和硬度。
此外，优化的装配工艺也是轮毂结构设计与优化的重要方面，能够提高制造效率和产品质量。
本科学生毕业设计汽车轮毂的结构与模具设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程 07-9班学生姓名：顾立鹏指导教师：王国田职称：实验师黑龙江工程学院二○一一年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeThe Structure of Automobile hubWith Mold designCandidate：Gu LipengSpecialty：Vehicle EngineeringClass：07-9Supervisor：Experimental division. Wang GuotianHeilongjiang Institute of Technology2011-06·Harbin摘要本文以汽车轮毂为研究对象，基于产品研究开发的一般流程，制定了产品结构设计、工艺方案设计、模具设计的技术路线。
借助CAD等工具，对汽车轮毂结构设计与性能分析、并对模具造型、铸造工艺等进行了设计。
首先介绍了我国轮毂模具的现状、发展趋势及我国模具发展的新技术，其次围绕轿车轮毂模具进行设计，针对轮毂的结构特点，确定模具的型腔数目、分型面以及脱模机构。
汽车轮毂的成型工艺方法较多，以挤压铸造生产轮毂的工艺方法现今多处于研究阶段。
本文根据挤压铸造的工艺特点，对汽车轮毂挤压铸造模具设计进行了分析总结，并对模具型腔进行了结构设计，查阅模具设计手册，完成模具的总体设计。
同时充分利用计算机绘图软件对零件进行设计, 利用Pro/E对零件进行三维造型, 并实现零件的三维装配和模具设计。
通过本次设计，对模具整个设计过程有了较好的了解。
关键词：模具；镁合金；汽车轮毂；挤压铸造；模具设计；低压铸造ABSTRACTThis paper mainly research on automobile wheel．Based on the general process of product development，the technical route is made including product structure，process scheme and mould．Using the software of CAD，such as the structure design of automobile hub with performance analysis, mould modelling, casting process design, etc.China introduced the aluminum mold wheel status quo first time, development trends and China's development of new technologies die, followed aroundthe family car aluminum wheel design tool for the structural characteristics of wheel, the mold cavity to determine the number of surface as well as from mode institutions. The method about molding process of magnesium alloy wheel is multiple．The way ofmanufacturing automobile wheel wim squeeze casting is not ripe on its research stage．Thispaper summarized main points of the squeeze casting mould，Check the manual mold design, mold choice to determine the structure of mold size, mold designcompleted. At the same time make full use of computer graphics software to design parts using Pro / E sional modeling of parts and components to achieve thethree-dimensional assembly and mold design, Through this design, the entire design process of the mold with a better understanding.Key words: Mold；Magnesium Alloy；Automobile Wheel；Squeeze Casting；Mold Designing；Low Pessure Csting目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2轮毂国内外研究现状 (1)1.2.1国内研究现状 (1)1.2.2国外研究现状 (2)1.3研究的目的和意义 (3)1.4设计的主要内容 (5)第2章轮毂零件的结构设计 (7)2.1轮毂模具设计的基本术语 (9)2.2汽车轮毂模具方案的设计标准 (9)2.3轮毂零件的3D设计 (10)2.3.1主要外形尺寸的确定 (10)2.3.2设计原则 (10)2.3.3汽车轮毂轮廓三维实体生成 (10)2.3.4汽车轮毂风孔的生成 (11)2.4本章小结 (13)第3章轮毂成形工艺介绍 (14)3.1轮毂成形的工艺特点 (14)3.2现行的轮毂主要成形方法及其优缺点 ............................................. 错误!未定义书签。
汽车轮毂结构分析与设计研究第一章汽车轮毂的结构及功能汽车轮毂是车轮的核心部件之一，它在汽车运行时承担着重要的作用。
作为轮胎的安装基础，轮毂除了能够承载车辆的重量外，还需要具备优异的刚度、强度、抗压、抗拉等性能。
同时，轮毂还需要具备低延展性、低蠕变性、高疲劳寿命等特点，从而保证汽车行驶时的平稳性、安全性、可靠性。
轮毂的结构设计包括轮辋、轮辐、轮辐盖等几个部分。
其中，轮辋是汽车轮毂的主体部位，轮辐作为轮辋的支撑部件，起到了分担汽车负荷等作用。
轮辐盖则是轮毂的装饰和保护部分，通常采用铝合金、碳纤维等材料制成，具有很好的美观性和降低风阻的作用。
第二章汽车轮毂的设计流程汽车轮毂的设计流程是一个比较复杂的过程，需要从材料、结构、工艺、制造等方面进行整体考量，才能够保证轮毂的性能达到设计要求。
首先，设计师需要根据车型、使用条件等因素确定轮毂的技术指标，并在此基础上确定轮毂的整体结构和尺寸。
接下来，设计师需要选取合适的材料，质量轻、强度高、抗腐蚀、可靠性强的合金材料是当前汽车轮毂主流的材料。
同时，设计师还需要充分考虑制造工艺、加工精度等因素，以保证轮毂的质量和性能。
最后，设计师需进行实验验证，对轮毂进行密封性、疲劳度等的试验，确保轮毂符合设计要求。
第三章汽车轮毂的发展与趋势随着汽车工业的不断发展，汽车轮毂的运用也越发广泛。
与此同时，各大汽车厂商也开始注重汽车轮毂的设计和研发工作。
未来，汽车轮毂的发展趋势将逐步向轻量化、高强度、高刚度、高热、高耐久性等方向发展。
在材料方面，铝合金、碳纤维等价材料将会逐渐代替钢制材料；在结构方面，单板轮辋、市面一体铝轮毂等结构将会逐渐普及。
此外，智能化、多功能化等特点也将成为未来轮毂设计和研发的关键要素。
结语汽车轮毂是汽车整车结构中非常重要的零部件之一，其设计与制造必须考虑材料性、结构性、制造性等多方面因素。
随着工业科技的不断发展，汽车轮毂的设计与发展也在不断变化，未来的汽车轮毂将更加轻量化、高强度、高刚度、高热、高耐久性、智能化等。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald106DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2017.24.106汽车轮毂造型设计方法分析①康泰 张世琪 杨磊（中信戴卡股份有限公司 河北秦皇岛 066000）摘 要：汽车轮毂是汽车上的一个重要配件，具有支撑车身、承担荷载的重要作用，与此同时，汽车轮毂的造型也在很大程度上影响着汽车的外在美观度，关系到汽车的整体档次。
基于此，汽车轮毂造型设计受到了越来越多的关注与重视。
就现阶段来说，我国在汽车轮毂制造方面已经取得了良好的成果，但是在汽车轮毂造型设计方面仍处于起步阶段，关于这方面的研究报道也相对较少。
面对这样的问题，笔者通过总结前人经验，结合自身的实际调查结果，探讨了汽车轮毂造型设计的几种方法，以期能够为推动我国汽车轮毂制造产业的进一步发展提供一定的裨益。
关键词：汽车轮毂 轮毂造型 造型设计 方法中图分类号：U46文献标识码：A文章编号：1674-098X(2017)08(c)-0106-02随着生活水平的改善与生活质量的提高，人们对汽车也提出了更高的要求，由注重汽车的实用性逐渐转变为追求汽车的美观度与综合性能。
汽车轮毂是汽车的重要组成部分，在很大程度上影响着汽车的美观度，因此，汽车设计中，越来越注重轮毂造型设计。
为了提高汽车的美观度，必须确保汽车轮毂造型设计的合理性与科学性，这就需要应用符合汽车风格与品位的轮毂造型设计方法。
下文中，笔者主要探讨了目前最为常见的几种汽车轮毂造型设计方法。
1 标准发射式对于汽车轮毂的形态，从正面进行观察，可以看出，汽车轮毂造型属于平面构成的范畴。
由于受到受力状况、实际应用、材料等因素的影响，必须将汽车轮毂设计为一个同心圆式的造型，从而将汽车轮毂造型设计的自由度牢牢限制在平面构成中有圆形特质的发射构成的类别范围之内。
通常情况下，发射构成的骨骼形式，主要包括多心式、螺旋式、同心式、向心式以及离心式五种类型。
目录1.绪论 (1)1.1汽车改装的目的与由来..........．．．．．．．．． (1)1.2汽车改装的方向.................．．．．．．．．．.. (2)2.轮毂的设计与改装......................................４2.1轮毂定义.............．．．．．．．．．．............................４ 2.2轮毂结构介绍.................................．．．．．．．．......５ 2.3轮毂表面工艺设计.............................．．．．．．．...... ６ 2.4轮毂材质选择................................．．．．．．．．.......７ 2.5轮毂制造方法................................．．．．．．．．．......７ 2.6轮毂基本参数...............................．．．．．．．．．．......８ 2.7汽车选型..................................．．．．．．．．．......１０ 2.8改装注意事项.............................．．．．．．．.........１０ 2.9安装注意................................．．．．．．．．．．.......１１ 2.10汽车轮毂品牌...........................．．．．．．．．．．.......１２3.轮胎的设计与改装......．．．．．．．．.....................１５3.1轮胎组成..........................．．．．．．．．．．．．．．．．.......１５ 3.2轮胎分类......................．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.......１７ 3.3外胎结构....................．．．．．．．．．．．．．．．.............．１９ 3.4轮胎花纹...................．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...........２０ 3.5轮胎的基本参数...........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...........２２ 3.6轮胎改装简介..........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.......２３ 3.7轮胎改装部位........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.....２４ 3.8改装要求.......．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...２５ 3.9轮胎的选择......．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．....２６ 3.10轮胎的保养...........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..２９4汽车改装法规..........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０5车轮改装ＣＡＴＩＡ设计图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．绪论1.1汽车改装的目的与由来走在街头，随处可见一辆辆经过“美容”的私家车呼啸而过，或在车的外壳贴上卡通图案，或给车尾装上尾翼，或在车底盘上装饰炫目的 L E D 彩灯?无论改装水平优劣，都表现了车主追求个性的一面。
一体化教学教案首页
审阅签名：年月日
组成：挡圈、轮辋、轮毂、气门嘴伸出口等车轮中连接轮毂和轮辋的钢质圆盘是轮盘
因中部有一条便于拆装轮胎的环形深凹槽而得名，代号为DC，凹槽两侧与轮
、可拆式轮辋
有内外两部分组成，二者用螺栓连接，拆卸时，只需要拆卸螺栓即可
规格：用轮辋断面宽度，轮辋名誉直径、轮缘高度代号表示
扁平率轮辋直径
教学过程（代号A—4）
第 10 页
故障排除步骤：检查驾驶条件，检查是否超载
检查并调整胎压
调换轮胎位置
）轮胎内侧损或外侧磨损
：内侧或外侧磨损
在车速高时转弯
悬架部件变形或间隙过大，影响定位，造成不正常的磨损。
带轮的结构设计及画法1．V带轮设计要求 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。
转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小。
2．结构设计 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。
带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。
由于普通V带两侧面间的夹角是40°，为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通V带轮槽角为32°、34°、36°、38°（按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表7-3。
装在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。
中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。
表7-3 普通V带轮的轮槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92）项目符号槽型Y Z A B C D E基准宽度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基准线上槽深h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基准线下槽深h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4槽间距 e 8 ± 0.312 ± 0.315 ± 0.319 ± 0.425.5 ± 0.537 ± 0.644.5 ± 0.7第一槽对称面至端面的距离f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小轮缘厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 带轮宽 B B =( z -1) e + 2 f z —轮槽数外径 d a轮槽角32°对应的基准直径d d≤ 60 - - - - - -34° - ≤ 80 ≤ 118 ≤ 190 ≤ 315 - -36° 60 - - - - ≤ 475 ≤ 600 38° - ＞ 80 ＞ 118 ＞ 190 ＞ 315 ＞ 475 ＞ 600 极限偏差± 1 ± 0.53．带轮的类型 V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （1）实心带轮：用于尺寸较小的带轮(dd≤(2.5～3)d时)，如图7 -6a 。
第7章轮毂造型一体化的结构
7.1轮毂的概述
平时我们说的轮圈在这里一般被说成轮毂, 轮毂是车辆承载最重要的安全部件，其内在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过程中的平稳性、操纵性、舒适性等性能。
这就要求轮毂的尺寸精度高、动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、质量轻、美观等。
随着人类生活水平的提高和科技日新月异,人们对汽车在安全、环保、节能、舒适等方面要求的相应的也不断提高。
随着铝合金轮毂在设计与制造技术上的不断进步，与钢制轮毂相比，铝合金轮毂具有安全、散热好、耐腐蚀、美观、舒适、质轻、节能、疲劳强度高、加工性能好、材料可回收等优点，正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择，如图7-1所示。
如今，汽车铝合金轮毂正在向轻量化、高强度、大直径、美观化等方向发展，铝合金轮毂制造技术的主要发展趋势是自动化、智能化、节约、节能和环保。
我国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一步的提高。
图7-1 铝合金轮毂
轮辋：与轮胎装配配合，支撑轮胎的车轮部分。
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：与轮胎的胎圈接触，支撑维持轮胎半径方向的轮辋部分。
轮辐：与车轴车轮实施安装连接，支撑轮辋的车轮部分。
气门孔：安装轮胎气门嘴的孔。
槽底：为方便轮胎装拆，在轮辋上留有一定深度和宽度的凹坑。
按轮辐的构造形式，可将轮毂主要分为两种形式：辐板式和辐条式。
7.2 轮毂造型的确定
轮毂外观设计要求美观、大方、款式新颖，针对不同的需求有不同的侧重性。
对主要市场，要求车轮与整车的匹配和色泽的协调；对零售市场需要根据区域文化、审美观点的差异形成千姿百态的车轮形态，满足人们的需求。
在此基础上，进一步实现车轮结构的优化，包括尺寸优化和形状优化。
尺寸优化目的在于用最少的材料满足结构的性能要求，实现设计的轻量化。
在目前日益激烈的市场竞争中，实现产品设计轻量化、节省材料、降低成本是众多企业所追求的目标和发展的方向，有着很大的现实意义。
形状优化目的在于降低应力集中、提高结构疲劳强度、延长结构寿命，实现结构设计的合理化。
由于本次课题设计的是轮边驱动系统,着重点在驱动系统的设计上,对轮毂的设计要求不高，通过得到的轮毂参数如表7-1所示，使用UG强大的一体化设计功能，独立设计出如图7-2所示的轮毂模型。
表7-1 轮毂的参数
尺寸偏距孔×PCD 中心孔螺孔直径重量
20×8.5 +30 5×130 50 20/17 13
图7-2 轮毂模型图
另外在轮毂造型中，其结构设计要点有以下几方面：
⑴车轮安装面，包括支撑面、中心孔、螺栓孔、螺母座等，是车轮与轮毂的连接部合理的设计是能将螺栓拧紧力矩均匀地传递到安装面处，最高夹紧力负荷发生在安装面最大直径处。
中心孔要留有足够的间隙，排除在恶劣环境条件下车轮和轮毂锈死的可能性。
螺栓孔做成锥形以便于车轮对中。
⑵加强圆环。
它是安装面与轮辐边缘之间的突起环状部分，作用是将轮辐边缘的弯曲弹性变形和安装面上的高应力区隔离开来，改善轮毂的受力状况。
设计时需要考虑的是增大轮辐的抗弯刚度，限制过大的弯曲变形。
⑶轮辐边缘和通风孔。
轮辐边缘是与轮辆相连的部分，设计要求是要减小轮辋和轮辐的合成焊缝负荷，减小边缘部分的刚度，这样在受到较大的冲击负荷时，边缘部分可产生一定的弯曲变形，起到缓冲作用。
在轮缘部分开设通风孔，可以减轻轮毂质量，另外可以散掉制动器在制动时产生的热量和电机工作时的热量。
7.3汽车轮毂造型一体化的重要性
汽车轮毂这种工业产品与其他产品在设计时有很大的不同，首先，从造型设计方面来讲，它既要与整车的造型相适应，使汽车造型有一个整体的规划，同时又要满足在整体中满足它的造型个性化突出，在整体车型中起到画龙点睛的作用。
在轮毂造型创意时，运用的是非参数化造型设计方法。
不仅要考虑轮毂本身造型的独创性，又要纵观全局，考虑整车的造型风格，是轮毂与之相匹配。
在结构设计时，运用的是参数化造型设计方法结合科学的测试与评价方法，改进并优化轮毂结构设计。
由于轮毂的特殊性，在造型创意的同时，又必须考虑其结构的特点。
因此，轮毂设计必走造型与结构一体化之路。
而此次我们设计的高速电机轮边驱动系统对轮毂一体化要求也更为重要,电动汽车轮边驱动系统一体化就是改变汽车动力控制由硬连接改为软连接型式，通过电子线控技术，实现各电动轮从零到最大速度的无级变速和各电动轮间的差速要求，省略了传统汽车所需的机械式操纵换档装置、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等，使得驱动系统和整车结构简洁、有效利用空间大、传动效率提高。
而且轮毂一体化可以使电动汽车对驱动力能直接独立可控，使其动力学控制更为灵活有效、方便，从而提高恶劣路面条件下的行驶性能力。
在采用轮毂一体化驱动系统的4轮电动汽车上，若进一步导入线控四轮转向技术，实现车辆转向行驶高性能化，并有效减小转向半径，甚至实现零转向半径，大大增加转向灵便性。
通过以上叙述就可以对轮毂一体化设计的重要性有个基本的了解，如图7-3所示。
图7-3 轮毂驱动一体化模型图。
