汽车轮毂的结构与模具设计

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。

汽车轮毂的结构与模具设计-开题报告毕业设计（论文）开题报告学生姓名：指导教师姓名：题目名称：系部：汽车与XXX专业、班级：职称：实验师从事专业：汽车服务是否外聘：□是■XXX题目：轮毂结构与模具设计一、选题的目的、依据和意义1、研究现状作为汽车最重要的安全部件，轮毂承受着汽车和载物质量的压力，同时还要承受汽车在启动、制动时的扭矩作用，以及在行驶过程中的不规则交变受力。

轮毂的产品质量和可靠性不仅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。

因此，轮毂的尺寸和形状精度高、动平衡好、疲劳强度高、刚度和弹性好、质量轻、美观、材料可回收等要求十分严格。

1.1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，实现车辆轻量化的主要手段是采用具有高比性能的轻质材料替代传统材料。

目前广泛应用于汽车轮毂的材料主要是铝合金和镁合金。

随着我国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。

2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45%。

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6500万件，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。

镁合金是一种轻质、低成本、高比性能、比强度和比刚度的金属结构材料。

它具有突出的阻尼减振性能等特点，因此被广泛应用于汽车和摩托车结构，特别是高速运动构件。

使用镁合金可以降低车辆的自重和燃油消耗，减少车辆的振动和噪声，提高车辆的加减速动力学特性，同时也能达到节能环保的目的，显著改善车辆的驾乘舒适度。

XXX是国内最早将镁合金应用于汽车的公司之一，目前已经在桑塔纳轿车的镁合金变速器外壳上应用了2000吨以上的镁合金。

轮毂模具制作工艺轮毂模具制作工艺是指将轮毂产品的设计图纸转化为实际零件的过程，它是制造高质量轮毂的关键环节。

以下为轮毂模具制作工艺的主要步骤及流程。

1. 设计轮毂模具：首先，需要根据轮毂产品的设计要求和图纸，设计轮毂模具的结构和形状。

这一步是制作工艺的基础，要根据轮毂的尺寸、形状、孔距和孔径等要求来确定模具的结构参数。

2. 材料准备：根据轮毂模具的设计要求，在选择合适的材料方面，需要考虑模具的耐磨性、强度和硬度等。

常见的材料有优质钢材、合金钢等，根据实际情况进行选择。

3. CNC加工模具：接下来，将轮毂模具的设计图纸输入到计算机数控（CNC）加工机器中，进行模具的加工。

这一步主要是利用机器自动控制削剪、刮削、铣削等工艺，将模具的外形和内部空腔进行加工成型。

4. 精细加工模具：在CNC加工完成后，有时还需要进行一些精细加工工艺，如磨削、抛光等。

这些工艺主要是为了提高模具的表面光洁度和尺寸精度，确保模具加工的质量。

5. 模具组装：模具加工完成后，需要根据设计要求进行模具的组装。

这一步主要是将模具的各个零部件进行拼装，确保模具的结构完整、刚性良好，并能满足后续的使用要求。

6. 模具热处理：某些情况下，为提高模具的硬度和耐磨性，还需要对模具进行热处理。

热处理一般包括淬火、回火、正火等工艺，以增强模具的耐用性和使用寿命。

7. 模具检验：模具制作完成后，需要对模具进行严格的检验。

主要包括尺寸检验、外观检查和功能测试等，以确保模具的质量和性能符合设计要求。

8. 模具调试：模具通过检验后，需要进行调试。

在模具调试过程中，需要根据实际的生产要求进行参数的调整，做好轮毂模具的准备工作。

9. 模具正式投产：经过调试和确认后，模具可以投入正式的生产使用。

在生产过程中，需要进行模具的定期维护和保养，以保证模具的使用寿命和工作效率。

10. 模具改进和优化：一旦模具投入使用，就需要不断对模具进行改进和优化。

根据轮毂产品的实际情况和用户的反馈，可以改进模具的结构和工艺，以提高轮毂产品的质量和效率。

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 (14)3.2.1金属型重力铸造 (15)3.2.2低压铸造 (15)3.2.3压铸 (15)3.2.4挤压铸造 (17)3.3其他成形方法 (18)3.4本章小结 (19)第4章轮毂成形工艺分析 (20)4.1轮毂材料及性能特点 (20)4.2低压铸造的性能特点 (20)4.3工艺方案的确定 (21)4.4挤压铸造工艺参数 (23)4.5模具设计方案 (26)4.6本章小结 (27)第5章轮毂铸造模具的设计 (28)5.1挤压模具设计的基本原则 (28)5.2挤压铸造模具的工艺参数 (29)5.2.1汽车轮毂模具分模面的确定 (29)5.2.2凹模设计 (34)5.2.3凸模设计 (34)5.2.4模板设计 (35)5.3模具装配 (36)5.4本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录 (42)第1章绪论1.1 引言能源、环境和安全是当今备受关注的三大问题，也正是这三大问题制约了汽车工业的发展和汽车的普及。

汽车轮毂的工艺研究及模具设计作者：刘金伟姚明张磊来源：《科学与财富》2015年第10期摘要：分析了汽车铝合金轮毂的生产工艺，并从模具分型面、型腔尺寸的确定、浇注系统、排气系统、冷却系统的设计等几个方面介绍了低压轮毂模具的结构设计重点。

关键词：轮毂；工艺；模具1 引言汽车轮毂是汽车的重要零部件，有实用性和装饰性两种作用。

相对于钢轮毂，铝合金轮毂降低了非载荷重量并符合节能化、轻量化的汽车工业发展趋势。

此外，减小了轮子的热惯性，散热性好，改善了加速性和制动性；硬度高，减小了轮毂的倾斜度，增强了刚性。

为了适应工业产品的多样化和高性能发展要求，模具制造业需要在短时间内为新产品的开发和制造提供高精度的模具。

2 汽车铝合金轮毂的工艺分析2.1汽车铝合金轮毂的结构分析汽车轮毂的结构可分为轮辋和轮毂两个部分。

图1 汽车轮毂结构示意图轮辋——与车胎连接部分，主要包括胎圈座、轮缘、气门孔和槽底。

轮毂——与车体连接部分，主要包括偏距和轮辐。

2.2汽车铝合金轮毂的成型方法目前铝合金轮毂的生产方法主要有铸造法、锻造法、冲压法和旋压法等。

我国的铝合金轮毂制造仍以低压铸造为主。

铸造法生产铝合金轮毂具有适应性强、花色品种多样、生产成本较低等优点，所以铸造法仍是普遍的方法。

目前全世界生产的铝合金轮毂中，铸造的占80%以上。

其工艺方法有重力铸造、低压铸造和挤压铸造等[1]。

锻造铝合金轮毂具有优良的机械性能，尺寸精确，加工量小等优点，一般情况下重量相当于普通钢轮的一半或者更低。

锻造铝合金轮毂的晶粒流向与受力方向一致，其强度、韧性和抗疲劳强度均优于铸造轮毂。

锻造轮毂表面几乎无气孔，所以具有较好的表面处理性能，能保证涂层均匀，色彩鲜明。

但是，锻造轮毂的成本要远高于铸造轮毂，售价也要更高些。

3 汽车轮毂模具的结构及特点轮毂模具主要由三个主要部件组成，包括顶模、底模和边模。

要求精度高，在实际加工、装配和调整过程中难度很大。

所以，在设计汽车轮毂模具时要重点把握工装的结构特点以及对计算机辅助设计的应用，同时保证工厂的加工进度和模具制造的质量。

目录目录 (1)绪论 (2)正文 (3)第一章序 (3)1.1 (3)1.2 (3)1.3 (3)1.4 (3)1.5 (3)1.6 (5)1.7 (6)1.8 (6)1.9 (6)1.10 (6)1.11 (7)第二章模具在加工工业中的地位 (7)2.1 (7)2.2 (7)第三章模具的发展趋势 (7)3.1 (8)3.2 (8)3.3 (8)3.4 (8)3.5 (8)第四章铝合金轮毂的制造方式 (8)4.1 (8)4.2 (8)4.3 (9)4.4 (9)第五章铝合金轮毂的制造方法 (9)第六章模具的设计流程 (9)第七章模设计前的准备 (10)第八章模具设计 (11)8.1 (11)8.2 (12)8.3 (12)8.4 (12)8.5 (13)8.6 (13)8.7 (13)8.8 (14)8.9 (15)8.10 (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)16.1 (19)16.2 (19)16.3 (19)16.4 (20)16.5 (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)18.1 (21)18.2 (21)18.3 (21)18.4 (21)18.5 (21)18.6 (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。

轮毂模具制作工艺
轮毂模具制作工艺是一种复杂的模具制作工艺，它不仅要求模具
本身的加工工艺，还要求丝杆、滚珠丝杠、丝杠鼓等配件的选择。

一
般情况下，轮毂模具制作流程大致如下：
1.对于非标准型号的轮毂模具，第一步是分析产品的结构和特性，设计出合适的模具尺寸和形状，以及排布位置等，确定部件的尺寸及
其工艺条件。

2.然后，确定模具丝杆、滚珠丝杠、丝杠鼓和其他配件的选用以
及排布位置的方式，以便实现配置的整合。

3.确定定位支撑在模具上的尺寸和位置,以保证模具制作的正确性。

4.然后，根据模具型号类型、精度要求和使用环境，确定模具材
料类型，并采用机械加工或其他方式完成模具的制作。

5.接下来，进行模具装配，将所有模具零部件装配在一起，并进
行准确的安装和调整。

6.最后，对模具的精度和技术性能进行检验，根据检测结果，进
行调整和改进，以确保模具符合预期要求。

以上是轮毂模具制作工艺的简要介绍，模具制作过程中还需要考
虑到许多其他细节问题，比如，模具零件的颜色、外观处理、可靠性等，因此，在制作轮毂模具时，应当全面考虑这些问题，才能保证模
具的精度和可靠性，以达到预期的生产效果。

汽车轮毂模具加工工艺设计汽车轮毂模具加工工艺设计随着汽车工业的发展，汽车轮毂已经成为汽车中不可或缺的一个零部件。

汽车轮毂的品质关系到汽车运行的安全、稳定和舒适性，因此，汽车轮毂的加工工艺设计对汽车品质的提升至关重要。

本文将从汽车轮毂模具加工工艺设计的三个方面，即模具设计、加工工艺选择和表面处理进行详细介绍。

一、模具设计汽车轮毂模具的设计是成功制作轮毂的关键。

在进行汽车轮毂模具加工时，设计师应当充分考虑轮毂的各个要素，如轮辋的形状、轮圈尺寸、锁紧螺栓的数量和大小等。

此外，由于轮毂需要承受车辆的重量和各种力的作用，所以在进行模具设计时，设计师应当充分考虑轮毂的强度和耐用性。

同时，模具设计还需要考虑加工中的可能问题，如残留应力、变形等。

因此，在进行汽车轮毂模具设计时，设计师应注意以下几个原则：1.合理设计模具结构，避免加工中的残留应力和变形问题。

2.选用高强度、高硬度的材料，并且进行适当的热处理，以提高模具的耐用性。

3.准确计算模具的工作寿命，以保证模具的长期使用。

二、加工工艺选择在进行汽车轮毂模具加工时，选择合适的加工工艺是至关重要的。

加工工艺的选择包括车削、铣削、钻孔、冲压等多种方法。

根据不同的汽车轮毂材料和零件形状特点，选择相应的加工方法和工艺。

1.车削车削是一种广泛应用于汽车轮毂模具加工中的加工方法。

其优点是加工精度高、表面质量好、加工效率高。

在进行汽车轮毂中心孔的车削时，应当注意刀具的选择和切削速度的设置，以避免轮毂变形。

2.铣削铣削是一种可以同时进行多个零件的加工方法。

在进行轮毂内外圆边的铣削时，应当注意刀具刃口的选择和过切角度的设置，以减少轮毂变形。

3.钻孔钻孔是一种常用的汽车轮毂模具加工方法，可用于钻孔、攻丝等零件加工。

在进行汽车轮毂模具的钻孔时，应选择合适的钻头和设定合理的转速与进给速度，以避免出现断钻、偏移等不良现象。

4.冲压冲压是一种高效的汽车轮毂模具加工方法。

在进行汽车轮毂的锁紧螺栓加工时，可以采用冲压方法，以提高生产效率和加工精度。