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车辆工程毕业设计54汽车轮毂的结构与模具设计(三维)

车辆工程毕业设计54汽车轮毂的结构与模具设计(三维)
车辆工程毕业设计54汽车轮毂的结构与模具设计(三维)

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

学生姓名:

指导教师:

职称:实验师

The Graduation Design for Bachelor's Degree

The Structure of Automobile hub

With Mold design

Candidate:Gu Lipeng

Specialty:Vehicle Engineering

Class:07-9

Supervisor:Experimental division. Wang Guotian

Heilongjiang Institute of Technology

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

ABSTRACT

This 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。而汽车的安全性和可靠很大程度上取决于所用轮毂的性能和使用寿命。随着产品更新换代越来越快,新产品不断涌现,新技术日新月异,模具的使用范围已越来越广,对模具的要求也越来越高,使模具技术及制造方式发生了根本性的变化,已经从传统的手工设计,从有经验的钳工师傅为主导的技艺型生产方式转变到了以数字化、信息化、自动化生产为特征的现代模具工业生产时代。

轮毂是一个承受随机疲劳载荷的旋转薄壳结构,上面开有孔洞,附有加强筋,形状复杂,轿车在行驶中所受到的各种载荷向轮毂的传递也十分复杂。因此,轮毂的几何形状和力学特征的复杂性给研究工作带来很大的困难。轮毂模具设计是保证轿车轮毂质量的关键,由于模具型面复杂,几何构造图素和曲面造型独特,传统的模具设计及制造方法很难满足要求。而采用Pro/E对汽车轮毂模型实体设计以及模具设计将解决这一设计难题,使得设计过程简便、快捷、可靠。

然而在当今汽车技术高速发展的时代,欧美、日本等国家基本垄断了发达的汽车技术,我国在先进的汽车技术中处于落后与被动地位,因此,我国必须加大对汽车技术研发的力度,发明出更新更先进的技术,跟上世界各个汽车大国的技术水平。

1.2 轮毂国内外研究现状

1.2.1 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。

随着我们国家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。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[1]。

镁合金是最轻的金属结构材料,具有低价格,高比性能、比强度和比刚度。突出的阻尼减振性能等特点,将镁合金用于汽车,摩托车结构,特别是高速运动构件能降低车辆自重及燃油消耗,降低车辆的振动和噪声,提高车辆的加减速动力学特性,既能达到节能环保的目的,又能较显著改善车辆的驾乘舒适度[2]。在国内,上海汽车公司最早将镁合金应用在汽车上,目前桑塔纳轿车镁合金变速器外壳年用镁量达2000t 以上。东风汽车公司开发的轿车用非承重镁合金零件有变速箱壳、离合器壳、变速箱盖等,其中镁合金变速箱壳体质量仅为3.3kg,取代了4.8kg的铝合金壳体,年产量达到6万件。长安汽车公司生产的变速器、上下箱体延伸体和缸罩等7种零件已通过台架试验和道路试验,2004年已大批量装车进入市场。我国科技部也在“十五”国家科技攻关计划中特别提出了“镁合金开发应用和产业化”重大项目。

轮毂的铸造工艺有低压铸造法、重力铸造法、压力铸造法、挤压铸造法、轮毂的成形工艺主要有挤压铸造和低压铸造。我国从20世纪六七十年代开始发展挤压铸造,20世纪九十年代,运用于摩托车行业,使挤压铸造得到了飞跃发展,已形成年生产300千万只摩托车铝轮毂的能力。目前国内外生产的大型受力零件有:重25.50kg的坦克铝合金负重轮以及大型载重汽车铝轮毂等。

我国低压铸造工艺发展得较晚,1955年天津拖拉机制造厂采用压缩空气紧密制造铝合金型板,1958年上海邮电器材厂应用了低压铸造工艺,六十年代这一工艺在北京、天津、上海、辽宁等地得到了一定程度的发展。1978年以来,一机部、六机部、八机部等相继召开低压铸造经验交流会,介绍了国内先进的低压铸造设备和工艺[3]。

1.2.2 国外研究现状

国外对轮毂材料的研究发展的比较迅速。20世纪初,当钢铁制汽车轮毂已经运用的很成熟的时候,一些赛车爱好者,为了追求速度与灵活性,而把汽车变得更加“轻量化”,就将钢制辐条式轮毂与铝质轧制轮辋相结合的车轮装上汽车。从此,汽车轮毂进入了另一个时代——铝合金轮毂时代。1945年以后,汽车厂商纷纷开展批量生产铝合金轮毂的研究。德国是世界上最早开始制造铝合金轮毂的国家.早在20世纪20年代就开始用砂型铸造赛车用铝合金轮毂,其设计与制造技术一直走在世界的前列。20世纪50年代末,联邦德国还只能少量的生产铝合金轮毂,到了70年代后,他们开始在小汽车上大量使用铸造铝合金轮毂,开创了新的局面。

世界各国近年来都高度重视对镁合金的研究与开发,加强镁合金在汽车等交通工

具上的应用开发和产业化研究。自1990年以来,美国、日本、德国、澳大利亚等国家相继出台了自己的镁合金研究计划,把镁合金列为21世纪研究与开发的重点项目。北美是汽车用镁量最大的地区,其次是欧洲、日本和韩国。在北美一些车型上,镁合金用量大约为5.8-26.3kg/辆,美国通用、福特、克莱斯勒等三大汽车公司用镁量均呈逐年增长趋势。在欧洲一些车型上,镁合金用量大约为9.3-20.3kg/辆[4]。

国外的挤压铸造工艺是1937年由前苏联发明的,20世纪五六十年代,先后传入我国和世界各地。挤压铸造技术的发展与挤压铸造机技术的发展密切相关。20世纪80年代,日本宇部公司开发成功HCSC和VSC系列挤压铸造机,日前已销售300多台;日本丰田公司的轮毂厂拥有14台VSCl500.VSCl800挤压铸造设备,年产400多万只高档汽车铝轮;日本的日产汽车、马自达、Art、U.mold和Tosei等公司和美国SPX、Amcast 等大公司也拥有挤压铸造生产厂或车间[5]。

低压铸造最早由英国人https://www.sodocs.net/doc/d19975278.html,KE于1910年提出并申请专利。其目的是解决重力铸造中浇注系统充型和补缩的矛盾。低压铸造真正被推广应用时在“二战”以后,由于有较高的补缩压力和温度梯度,有效地提高了厚大断面铸件的致密性。1950年以后由于汽车工业的发展,使抵押铸造工艺和设备有了一个飞跃。汽车轮毂由于质量要求高,本身结构又适于低压铸造,而且需求量大,因此极大地推动了低压铸造技术的发展。英国在60年代率先发展低压铸造汽车轮毂,其后美国、日本、西德相继发展[6]。

1.3 研究的目的和意义

轮毂是车辆的重要运动部件,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,通过制定产品结构设计、工艺方案设计、模具设计的技术路线,熟练掌握汽车零件设计和开发的流程,通过借助CAD、CAE等工具,对汽车轮毂结构与性能、模具造型、铸造工艺等进行设计。

汽车轮毂的成形工艺类型较多,以挤压铸造生产镁合金轮毂的工艺方法现今多处于研究阶段。通过研究挤压铸造的工艺特点,分析总结汽车轮毂挤压铸造模具要点,并通过对模具型腔进行结构设计,掌握汽车轮毂模具的设计过程了解铸造的基本工艺,熟练应用Pro/E、CAD等绘图软件,并具有一定的实验技能和生产实践知识。

资源和环境是己成为世界各国越来越突出的问题,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的性能,现代汽车、摩托车等交通工具正在向轻量化方向发展。镁合金是现已知的最轻金属结构材料之一,具有多方面结构和性能的优势,越来越受到各国的青睐。轮毂作为车辆的重要运动部件,它的轻量化生产有着非常重要的意义。而镁合金由于其众多优点,成为轻量化发展的首选材料。但镁合金在生产

和应用中还存在着诸多缺点,如由于镁元素活泼,镁合金在熔炼和加工过程中极容易氧化燃烧,生产难度很大;镁合金的生产技术还不成熟和完善,特别是镁合金成形技术有待进一步发展;镁合金的耐蚀性较差,高温强度、蠕变性能较低等诸多问题,严重阻碍了镁合金产品的生产[7]。

铸造模具市场异常活跃,铸造产业的高速增长带来了铸造模具制造工业的一片兴旺。根据中国模具工业协会经营管理委员会编制的《全国模具专业厂基本情况》统计,铸造模具约占各类模具总产值5%,每年增长速度高达25%。模具是工业产品生产用的重要工艺装备,在现代工业生产中,60%-90%的工业产品需要使用模具,模具工业已经成为工业发展的基础,许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业,根据国际生产技术协会的预测,21世纪机械;制造工业的零件,其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成,因此,模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步[8]。

模具设计是保证轿车轮毂质量的关键,由于模具型面复杂,几何构造图素和曲面造型独特,传统的模具设计及制造方法很难满足要求。而采用Pro/E对汽车铝轮模型实体设计以及模具设计将解决这一设计难题,使得设计过程简便、快捷、可靠。

挤压铸造也称为液态模锻,是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺,该工艺是将一定量的熔融金属液直接注入敞口的金属模腔,随后合模,通过冲头以一定的压力作用于液体金属上,使之充填、成形和结晶凝固,并在结晶过程中产生一定量的塑性变形,从而获得毛坯或零件的一种金属加工方法。挤压铸造充型平稳,没有湍流和不包卷气体,金属直接在压力下结晶凝固,所以铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷,且组织致密、晶粒细化,机械性能比低压铸造件高[9]。产品既有接近锻件的优良机械性能,又有精铸件一次精密成形的高效率、高精度,且投资大大低于低压铸造法。挤压铸造特别适合于生产汽车工业中的安全性零件,汽车轮毂是一种要求较高的保安件,金属型重力铸造、低压铸造、压力铸造工艺生产的产品虽能满足使用要求,但整体质量比挤压铸造铝轮毂相差一个档次。日本已有相当部分的汽车轮毂采用挤压铸造工艺生产,丰田汽车公司拥有十几台全自动挤压铸造设备,每台设备不到2min 即可生产一件轮毂,从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制,自动化程度非常高。国内也在广东建造了一个现代化的挤压铸造汽车轮毂厂,已生产多种规格和型号的汽车铝轮毂,经鉴定产品质量达到了国外同类产品先进水平。目前世界各国都把挤压铸造作为汽车铝轮毂生产的方向之一。

1.4 设计的主要内容

产品的开发,通常经过以下几道程序:产品结构设计、工艺方案设计、模具设计、产品试样、大批生产,对于试样不合格的情况,则需要对模具、工艺方案甚至产品结构进行修整的工作。本文所研究的汽车轮毂的开发流程,分为以下几个内容:

(1)轮毂结构设计

(2)轮毂成形工艺研究现状

(3)轮毂成形工艺方案的确定

(4)轮毂模具的设计

轮毂挤压铸造的模具主要由凸模、凹模、上下模板和充型速度、浇注速度等组成。由于挤压铸造技术是使液态金属在压力作用下充型,并在高压下凝固和产生塑性变形,所以能挤压出各种形状复杂的零件,本设计为了充分发挥挤压铸造技术的优点,综合考虑了各种因素,尤其是挤压铸造工艺参数、模具结构设计和零件设计,挤压铸造工艺包括涂料、模具温度、浇注温度、充型速度、浇注速度、加压压力、加压开始时间、保压时间、脱模、热处理工艺参数等。

轮毂模具设计的流程图如图1.1所示

图1.1Pro/E模具设计流程图

第2章轮毂零件的结构设计

汽车轮毂主要由轮芯、轮辋、轮辐三部分构成由于轮辋按照国家标准(GB-T 3487- 2005汽车轮辋规格系列)规定的尺寸设计,对轮毂的结构再设计而言,就是通过调整辐板结构及其与外轮圈的过渡圆角。轮毂结构的基本知识:

1、轮辋:与轮胎装配配合,支撑轮胎的车轮部分。

2、轮辐:与车轴轮毂实施安装连接,支撑轮辋的车轮部分。

3、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。

4、轮缘:保持并支撑轮胎方向的轮辋部分。

5、胎圈座:与轮胎圈接触,支撑维持轮胎半径方向的轮辋部分。

6、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。

7、气门孔:安装轮胎气门嘴的孔。

详细的轮毂结构可见图2.1所示整体式车轮结构。

图2.1整体式车轮

表2.1轮毂结构的基本知识

LB型轮辋轮毂应符合图2.2

图2.2 轮辋LB型轮廓

A 轮辋标定宽度153

B 轮缘宽度13

D 轮辋标定直径358

G 轮缘高度17

H 槽底深度25

L 槽底宽度22

M 槽的位置尺寸39

P 胎圈座宽度22

R轮缘接合半径R11.8

1

β胎圈座角度?6

2.1 轮毂模具设计的基本术语

(1)参考模型:设计模型中的最终产品,本文中为汽车轮毂的最终三维实体模型。

(2)工件:在工程上为毛坯,即为加工对象,其几何形状由设计者对整个模具的数控加工的可行性以及成本等因素决定。

(3)制造模型:由参考模具和工件组成,为后面的模具的生成提供模板。

2.2 汽车轮毂模具方案的设计标准

Pro/E提供的设计理念将设计、制造、装配以及生产管理融为一体, 赋予“设计”完整的概念。它提供的强大功能尤其是曲面造型和模具设计功能为工程技术人员和生产管理人员在短期内完成高质量的产品开发提供了强有力的工具。本论文以Pro/E为开发平台, 以并行工程为思想, 最终完成对挤压铸造模具智能设计系统的开发,实现模具设计的自动化, 智能化, 大大缩短了设计、数控编程的时间, 从而缩短了模具设计周期[10]。另外, Pro/E软件具有的单一数据库、参数化实体特征造型技术为实现并行工程提供了可靠的技术保证。

轮毂模具设计可分为两步:①设计出符合要求的轮毂三维实体模型。②根据轮毂的三维模型设计出轮毂模具。其中,轮毂实体设计是关键,直接涉及到模具的结构及尺寸精度。然后利用Pro/E软件提供的功能,在实体的基础上进行三维造型,并设计出相应的轮毂模具。汽车轮毂由钢圈,轮辐,风孔等组成。其主要结构如图2.3所示:

图2.3 汽车轮毂结构外形图

2.3 轮毂零件的3D设计

由于汽车轮毂外形表面的不规则,所以在进行铸造时应充分考虑设计过程中轮毂主要外形尺寸确定的合理性以及一般原则。

2.3.1 主要外形尺寸的确定

铸件的最小壁厚:δ=5-7mm,其平均壁厚为6mm。铸造内外圆角:R=2mm.

汽车轮毂的受阻收缩率:0.5%-1%

铸造斜度(拔模斜度):а=5o30′

2.3.2 设计原则

起模方便,在起模方向上留有结构斜度。铸件的壁厚尽可能均匀,减少和消除应力,防止缩孔和裂纹缺陷的产生。零件的转角处要留有铸造圆角,以防止裂纹,缩孔。要有合理的铸件壁厚,其最薄的部分应保证液体金属充满。

2.3.3 汽车轮毂轮廓三维实体生成

Pro/E三维实体建模是利用其强大三维造型功能中的零件模块实体特性,遵循由线-面-实体的方式进行的,汽车轮毂的外形三维实体的生成,其关键在于外形尺寸在Pro/E中的实现。通过绘制直线,圆弧,自由曲线等基本因素,并做拉伸、旋转、镜像、等距、剪切等操作最终生成所需的曲线外形,如图2.4所示。设计中出现的偏差或数据不精确造成曲线,曲面不光滑或曲面结合不好的现象可以通过【特征/编辑定义】命令对其进行外形尺寸的修改[11]。

图2.4 轮毂实体建模

2.3.4 汽车轮毂风孔的生成

风孔的三个侧面均为不规则曲面,其中一个侧面为汽车轮毂的内壁圆周面,另外的两个曲面的尺寸确定是要考虑风孔的分布及拔模斜度因素的影响。在钢圈的两端和中间适当位置各建立一平面,根据风孔的尺寸和拔模斜度定出三条曲线,使用【插入基准曲线/边界混合工具】生成风孔的外形轮廓曲面,并与汽车轮毂的内壁圆周面组合(merge),然后用【实体化】命令移除曲组内侧的材料,得到风孔的外形结构,如图2.5所示,轮毂内侧图如图2.6所示。

图2.5 生成风孔曲面

图2.6 轮毂内侧

图2.7 轮毂实体

2.4 本章小结

本章主要介绍了轮毂零件的基本知识、结构设计和轮毂零件的三维建模,引出了轮毂模具的方案。根据国家标准(GB-T 3487- 2005汽车轮辋规格系列)规定的尺寸设计轮毂的基本尺寸,根据轮毂的尺寸利用Pro/E进行三维实体建模。

第3章轮毂成形工艺介绍

轮毂是汽车上极为重要的安全性能结构件。早期轮毂均为钢板冲压加工成型,后随制造技术的进步及汽车摩托车轻量化的要求逐渐发展为铸造铝合金轮毂。目前的市场上铸造铝合金轮毂占据着主导地位。随着汽车轻量化和节能环保要求的逐步提高,现已有铸造和锻压成形的镁合金轮毂面世。

3.1 轮毂成形的工艺特点

在轮毂的铸造生产过程中,主要生产工序包括:铸造成形、热处理、机加工和检验涂装等几个步骤。其中,浇注系统、铸型温度、充型速度和冷却速度均为关键控制要素。要得到质量优良的轮毂铸件,必须严格控制其工艺过程中的上述各参数。由于轮毂的铸造工艺主要采用中心浇注方式进行,因此以下4点在轮毂的生产工艺过程中较为关键:(1)轮毂的轮辐是主要受力区域,属于重要部位,该部位必须达到轮毂性能使用要求。

(2)外轮缘在浇注过程中要防止卷气,与轮辐连接部位需要防止产生缩孔、缩松,以保证无内胎轮毂的气密性。

(3)轮毂的中心厚大部位需要防止缩孔和缩松的产生,以保证轮毂连接性能。

(4)整个轮毂铸件应采用工艺手段消除构件内部疲劳缺陷(如渣孔、气孔、缩孔、疏松、宏观偏析等)。

除合金熔体冶金质量外,在铸件的浇注和凝固过程中,充型流动场、温度场与应力场是控制铸件内部工艺质量和力学性能的关键,凝固压力场、温度场及其分布则更直接关系到铸件中缩孔、缩松、气孔等缺陷的消除。因此,必须要有合理的充型模式、理想的凝固压力和温度场才能获得高质量的轮毂铸件。

3.2 现行的轮毂主要成形方法及其优缺点

目前,国内外生产轮毂的主要铸造成形方法有金属型重力铸造、低压铸造、压力铸造和挤压铸造[12]。下面结合轮毂的成形过程中的关键工艺要素对现行各种主要轮毂铸造成形方法进行论述与比较。

低压铸造工艺设计毕业论文

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汽车底盘教案

课题:汽车底盘的简介 教学目的要求: 1、掌握汽车底盘的基础知识和分类 2、掌握汽车底盘的组成 教学重点、难点:重点:汽车底盘的组成 难点:汽车底盘的组成 授课方法:讲授法 教学参考及教具(含电教设备):多媒体 授课执行情况及分析:

一、复习提问 复习内容:汽车拆装的部分知识 提问内容:1、同学们你们自己认为汽车底盘的组成有哪些? 2、汽车底盘是干什么用的呢? 二、导入新课 我们都知道人之所以能行走是有腿,那么我们的汽车能行走是因为什么呢?我们带着这个问题讲解今天的新课,汽车底盘的简介。 三、新课讲授 1、汽车的分类 类型发动机排量(L)车型 微型≤1.0夏利、奥拓 普通型>1.0~ ≤1.6富康、捷达 中级>1.6~ ≤2.5桑塔纳、奥迪100 中高级>2.5~ ≤4.0皇冠、奔驰300 CA770、卡迪拉克、林肯、奔驰500 高级>4.0 系列 2、汽车底盘发展史 ?汽车技术不断发展进步,有一些独具一格的设计在汽车发展史上占有突出的地位,曾经影响甚至决定了汽车演变的方向。 ?(1)第一个里程碑:“梅塞德斯”开创了汽车时代 ?(2)第二个里程碑:福特汽车公司开始大批量生产汽车

?(3)第三个里程碑:前轮驱动汽车的创造者雪铁龙 ?(5)第五个里程碑:难以超越的“迷你”汽车 ?(6)第六个里程碑:风靡当代的多用途厢式车 (7)第七个里程碑:电动汽车 3、底盘的组成 底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 四、学生讨论 谈论:同学们你们自己认为汽车底盘应该包括哪些零部件? 五、重点总结 底盘的组成 六、布置作业 汽车底盘的组成?

管状三通铸件铸造工艺的CAE毕业设计

管状三通铸件铸造工艺的CAE毕业设计 第1章绪论 1.1铸造工艺和CAE的发展概况 随着我国经济的快速发展,管道连接件的需要日益增多,而且管件的种类也越来越多。由于采用锻造-切削加工的制造工艺不仅材料利用率低、模具寿命短而且后续加工切断了金属流线,影响其性能。改为铸造方法,并利用CAE进行数值模拟,不仅可以减少工序,而且材料的利用率也可以大大提高,其经济效益和社会效益更为可观。 铸造技术正向着精确化、轻量化、节能化和绿色化的方向发展。在传统的铸件工艺设计过程中,一直采用试错法来得到生产工艺,其工艺的定型是通过多次的浇注和修改, 反复摸索,直到得到能够满足设计要求的工艺方案,这就不可避免地带来了铸件工艺定型周期长、生产质量不稳定、作业成本高等许多不利因素,尤其是对于一些大型铸件和中小型企业的小批次铸件的工艺设计,更加增加了设计难度。因此,就铸件的生产准备而言,迫切需要一种新的方法来解决这些问题。计算机数值模拟技术在铸造中的应用,为解决这一问题提供了有效的手段。利用计算机虚拟制造技术,可以在制造铸造工艺装备及浇注铸件之前,综合评价各种工艺方案与铸件质量的关系,并在计算机上模拟整个成型过程,预测铸造缺陷。这样,铸造工艺人员就能够根据模拟结果及时修改工艺设计,省去了大量用于生产试验和摸索可行性铸造工艺而消耗的宝贵时间和费用。将CAE 技术应用到铸造工艺的设计中是现代铸造工艺设计发展的方向。 1.1.1发展现状 模具作为工业生产中的基础工艺装备, 是一种高附加值的高技术密集型产品, 也是高新技术产业化的重要领域, 尤其在汽车、电子、仪表、家电和通讯行业中应用广泛。研究和发展模具技术, 对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义, 模具技术的水平及科技含量高低, 直接影响到模具工业产品的发展, 在很大程度上决定了产品的质量, 新产品的开发能力、企业的经济效益, 是衡量一个国家制造业水平的重要标志。由于制造业产品信息相当复杂, 要实现企业生产自动化,在分离的CAD、CAE、CAM 之间还需要大量的人工工作, 这给企业自动化生产带来了极大地障碍, 且模具设计与制造周期可进一步缩短的空间较大, 模具CAD/CAE/ CAM 技术的使用, 极大地提高了产品质量, 加速了产品的开发, 缩短了从设计到生产的周期, 缩短了产品的上市周期, 实现了产品设计的自动化, 使设计人员从繁琐的绘图中解放出来, 集中精力进行创造性的劳动, 模具CAD/ CAE/ CAM 技术是模具工业发展的必然趋势。 尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%~120%。第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。 发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应,如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。

冲压模具设计毕业论文设计

你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1) 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向

图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]: (1)汽车覆盖件模; (2)精密冲模; (3)大型及精密塑料模; (4)主要模具标准件; (5)其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3]

汽车底盘毕业设计

广西工学院 (广西机电技师学院) 毕业设计(论文) 题目货车底盘 副标题

学生姓名田力 年级高汽修07G2 学号 专业汽车运用与维修 指导教师郑程 日期 评定成绩优良中及格不及格

目录 概述 (7) 1.1整车总布置设计任务 (7) 1.2 设计原则、目标 (8) 1.3汽车设计过程 (8) 2.整车型式的选择 (8) 2.1发动机的种类和型式 (9) 2.2汽车的轴数和驱动型式 (9) 2.3车头、驾驶室的型式 (10) 2.4轮胎的选择 (10) 3.汽车主要参数的选择 (11) 3.1主要尺寸参数的选择 (12) 3.2整车质量参数估算 (14) 3.2.1空车状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算 (15) 3.2.2满载状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算 (16) 3.2.3非悬架质量的估算 (17)

3.2.4整备质量利用系数 (17) 3.2.5轴荷分配 (18) 3.3主要性能参数的选择 (19) 3.3.1动力性参数 (19) 3.3.1.1直接档动力因数D0max (19) 3.3.1.2 Ⅰ档动力因数D Imax (20) 3.3.1.3最高车速V max (20) 3.3.1.4汽车的比功率和比转矩 (20) 3.3.1.5汽车的加速时间 (21) 3.3.2燃料经济性参数 (21) 3.3.3操纵稳定性参数 (22) 3.3.5行驶平顺性参数 (23) 3.3.6制动性参数 (23) 3.3.7通过性参数 (24) 4.发动机选型 (24)

4.1发动机基本形式的选择 (24) 4.2主要性能指标的选择 (26) 4.2.1发动机最大功率P e max及其相应转速n p (26) 4.2.2发动机最大转矩T e max及其相应转速n m (28) 4.3传动系参数的选择 (28) 4.3.1最小传动比的选择 (28) 4.3.2最大传动比的选择 (29) 4.3.3变速器档位数的选择 (30) 5.总布置图的绘制 (30) 5.1发动机及传动系的布置 (31) 5.2车头、驾驶室的布置 (31) 5.3动轴的布置 (32) 5.4悬架的布置 (32) 5.5车架总成外形及其横梁的布置 (33) 5.6转向系的布置 (34) 5.7制动系统的布置 (35)

永冠杯 铸造工艺设计大赛 参赛作品

“永冠杯”第二届中国大学生铸造工艺设计大赛 参赛作品 铸件名称:B-十字头 自编代码:AB1990ZP 方案编号:[单击此处键入方案编号]

目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息................................................................................... (1) 1.2技术要求 (1) 2铸造工艺方案拟定 (1) 2.1 铸造方法选择............................................................... . (1) 2.2 分型面选择 (1) 2.3浇注位置选择 (2) 3铸造主要参数 (3) 4 浇注系统设计计算 (3) 5 冒口设计 (4) 5.1模数与补缩分析 (4) 5.2冒口尺寸设计 (5) 6模拟与优化 (6) 6.1Procast主要参数设定 (6) 6.2整体思路 (7) 6.3模拟结果及分析 (8)

6.3.1表面状况 (8) 6.3.2内部缩孔情况 (9) 6.4加冒口模拟 (10) 6.5加冷铁模拟 (11) 7砂芯设计 (13) 8模板 (14) 总结 (14) 参考文献............................................................................................ (14) 附图 (14)

1零件概述 1.1零件信息 名称:十字头 材料: QT450-12 外形尺寸:1140×605×256mm 体积: 41.878×103 cm 3 质量: 302kg 生产批量:中小批量生产(自定) 零件三维图如图1.1所示,具体尺寸件附件1。 1.2技术要求 (1)铸件加工后,加工面不得有任何的铸造缺陷,非加工表面不得有明显的夹渣、凹陷, 上下型错模不得大于1mm 。 (2)保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 2.1 铸造方法选择 基于铸件的生产批量、铸件材料、尺寸、精度及技术要求等综合考虑,采用木模,自硬树脂砂,手工造型。 图1.1 零件三维图

V型冲压模具设计毕业设计

新乡职业技术学院 毕业设计 题目:V型(1)冲压模具设计 系别:材料工程系 专业:模具设计与制造

内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计,简单实用,使用方便可靠,首先根据工件图算工件的展开尺寸,在根据展开尺寸算该零件的压力中心,材料利用率,画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析,釆用模冲压,这样有利于提高生产效率,模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后,对磨具的装配方案,对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外,还包括模具的装配图,非标准零件的零件图,工件的加工工艺卡片,工艺规程卡片,非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词:弯曲工艺,冲压设计,参数计算

Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization,painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design

电动汽车底盘结构的设计与分析

……………………. ………………. ………………… 山东农业大学 毕 业 论 文 题目: 电动汽车底盘结构的设计与分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 车辆工程二班 届 次 2014届 学生姓名 衣光亮 学 号 20100673 指导教师 玄冠涛 二零一四年六月十二日 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ………

目录 摘要 (1) Abstract.................................................... . (2) 引言 (3) 1.电动汽车底盘结构 (3) 1.1电动汽车底盘 (3) 1.2 电动汽车底盘设计方法 (3) 1.3电动汽车底盘结构的分析方法 (4) 1.4电动汽车底盘优化设计方案 (6) 2. 电动车底盘结构静态分析 (6) 2.1底盘结构六种工况静力学分析 (7) 2.1.1 底盘满载四轮同时着地工况分析 (7) 2.1.2 底盘满载前轮一侧悬空工况分析 (8) 2.1.3 底盘满载后轮一侧悬空工况分析 (9) 2.1.4 底盘满载对角两轮悬空工况分析 (11) 2.1.5 底盘满载紧急制动工况分析 (12) 2.1.6 底盘满载转弯工况分析 (13) 2.2 底盘结构优化处理 (14) 3. 电动汽车底盘结构动态分析 (15) 3.1 底盘四轮着地工况模态分析 (15) 3.2 底盘前轮一侧悬空工况模态分析 (17) 3.3 底盘紧急制动工况模态分析 (20) 3.4 底盘紧急转弯工况模态分析............................ . (22) 结论 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)

壳体铸造工艺设计

壳体铸造工艺设计 DesignofCastingTechnologyforTransmissionHousing

目录 一简介----------------------------------------------------------------------3 1.1设计(或研究)的依据与意义 1.2中国古代铸造技术发展 1.3中国铸造技术发展现状 1.4发达国家铸造技术发展现状 1.5我国铸造未来发展趋势 二生产条件-----------------------------------------------------------------4 三工艺分析-----------------------------------------------------------------5 四浇注系统设计、工艺参数计算及措施-----------9 4.1工艺参数的计算 4.2工艺参数的校核 4.3工艺措施 五模具设计要点--------------------------------------------------------10 六冷铁设计-----------------------------------------------------------------13七结束语----------------------------------------------------------------------13 八参考文献------------------------------------------------------------------16

毕业设计锻造工艺分析与模具设计

锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展,汽车性能不断提高,汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大,锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产,加工工艺等,设计制造了,一些模具,包括,堕轮锻件的镦粗,终锻等后期加工模具。 首先介绍了,模具的一些简单情况,模具的分类,发展现状和趋势等,其次介绍了,零件的工艺性,毛坯的制定,镦粗,终锻模膛的设计,包括飞边槽的设计。 关键词:模具,终锻模膛,飞边槽,钳口,镦粗

An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment,High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching

课程设计---汽车底盘设计

课程设计说明书 任务书 本次课程设计的任务如下: 第一组: 建立汽车的前悬架模型,然后测试,细化,优化该模型,建立目标函数,最后与MATLAB实现联合仿真。 1.测量车轮接地点侧向滑移量 2.测量车轮侧偏角 3.测量车轮前束值 4.测量车轮跳动量 5.测量主销后倾角 第二组: 建立整车模型,实现该车在A,B,C三级道路路面上的仿真。

第一部分创建前悬架模型 (1)创建新模型 双击桌面上得ADAMS/View得快捷图标,创建一个名称为:FRONT_SUSP的新模型。(2)设置工作环境 在ADAMS/View选择菜单中得单位命令将长度单位,质量单位,力的单位,时间单位,角度单位和频率单位分别设置为毫米,千克,牛顿,秒,度和赫兹。在工作网格命令中将网格的X方向和Y方向分别设置为750和800,将网格距设置为50。同时将图标大小设置为50。( 3 ) 创建设计点 在ADAMS/View中的零件库中选择点命令,创建八个设计点,其名称和位置如下图: (4)创建主销,上横臂,下横臂,拉臂,转向拉杆,转向节 在ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体命令,定义不同的参数值,在对应点之间创建主销,上横臂,下横臂,拉臂,转向拉杆,转向节。 在ADAMS/View中的零件库中选择球体命令,分别在上横臂,下横臂,转向横拉杆上相应点作为参考点创建铰接球。图形如下:

(5)创建车轮,测试平台及弹簧 在ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体命令,选择转向节两端点作为设计点。并在ADAMS/View中的零件库中选择倒角命令,定义倒圆半径为50,完成车轮倒角的设计。 应用ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体和长方体命令,在创建的(-350,-320,-200)设计点上创建测试平台。 在上横臂上选择创建一点(174.6,347.89,24.85),在大地上创建点(174.6,647.89,24.85),点击ADAMS/View力库的弹簧,设置其刚度和阻尼,选择创建的两点绘制弹簧。 如图:

铸造工艺设计说明书(1)

材料成型过程控制 院系:材料科学与工程学院 专业:材料成型与控制工程 姓名: 学号: 指导老师: 日期:2012.9.19至2012.10.15

目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)

图1所示的事U型座,主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25(主要元素含量:W C%=0.22~0.32%,W Mn%=0.5~0.8%,W Si%=0.2~0.45%)。 技术要求:①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1

一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件,铸件最大三维尺寸270x110x220 mm,为中小型铸件,铸件结构简单,仅有两个加工面,其他非加工面表面光洁度要求不高,采用温型普通机器造型,砂芯外形简单,采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1:将铸件放置于下箱,分型面选取如图2所示,采用顶注式浇注,此方案浇注系统简单,不用翻箱操作;但是浇注时金属液对型腔冲刷力大,难以下芯,不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷,补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2:将铸件放于上箱,分型面选取如图3所示,采用底注式浇注,此方案浇注系统相对复杂,下芯方便,可以将冒口设计在顶部,补缩效果好。 综合以上两种方案考虑,选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱,下表面为分型面 上 下 上 下

铸造工艺流程介绍

铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序: 1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件,绘制铸造工艺图; 2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备; 3)造型与制芯; 4)熔化与浇注; 5)落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成铸件(或零件)的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程

铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求,直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂(含芯砂)的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等,分别称为粘土砂,水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构,如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金铸件等)的零件毛坯,铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点:1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。 2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3)铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。 4)铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5)铸造工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型(制芯)和机器造型(制芯)。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成;机器造型是指主要的造型工作,包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法: 手工造型因其操作灵活、适应性强,工艺装备简单,无需造型设备等特点,被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低,劳动强度较大。手工造型的方法很多,常用的有以下几种: 1.整模造型 对于形状简单,端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便,造型时整个模样全部置于一个砂箱内,不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件,如齿轮坯、轴承座、罩、壳等(图2)。

冲压模具设计实例教程

冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1)冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 (2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一模一样”的特征。 3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。

(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。 但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当的大,少则60%以上,多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说,如果生产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来,可分为分离工序和成形工序两大类;分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法不同,又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。

车辆工程毕业设计17YC1040载货汽车底盘总体及制动器设计

前言 YC1040载货汽车主要是面向农村市场开发的,可以在近期或未来作为农村的主要货运工具附带作为载人工具。 本课题来源于生产实践和对农村实际状况的考察。依据农民的经济能力和农村交通的状况,提供一个合理的设计方案。 汽车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环,他对汽车的设计质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响. 按照目前的汽车行业状况,参考过现今市场上成熟的一些货车,我们设计载重量为1.5t的低速货车,并且力争达到以下的设计效果: 1. 工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整 2. 尽量使用通用件,以便降低制造成本 3. 在保证功能和强度的要求下,尽量减小整备质量 汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。随着汽车速度的提高及车流密度的日益增大,为了保证行车安全,汽车制动工作的可靠性显得日益重要。根据这次设计的需要和制动器在货车上的应用状况,选择摩擦式制动器中的领从蹄式作为制动装置。 随着政府对农民收入在政策上的支持,农民的收入得到很大改善。同时国家也加强了农村道路的建设力度,在未来的几年内农村的交通状况将会的到比较大的改观。相信这种有针对性的低速货车会受到农民朋友的青睐。

第1章汽车总体设计 1.1 总体方案分析 1.1.1 汽车的分类 汽车有很多分类方法,可以按照发动机排量、乘客座位数、汽车总质量、汽车总长、车身或驾驶室的特点等来分类,也可以取上述特性中的两个指标作为分类的依据。 国标BG/T3730.1—2001将汽车分为乘用车和商用车。乘用车是指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及随身行李和临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。 商用车时指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车,并且可以牵引挂车。商用车又有客车、半牵引车、货车之分。 货车按照汽车最大总质量的分类如下: 表 1-1 货车按照装载质量分类 本次设计的汽车属于轻型载货汽车。 1.1.2 汽车形式的选择 不同形式的汽车,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。 1.1. 2.1 轴数 汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响轴数的主要因素有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的机构等。随着设计汽车的乘员增多或装载质量增加,汽车的整备质量和总质量也增大。在汽车轴数不变的情况下,汽车总质量增加以后,使公路承受的负荷增加。当这种负荷超过了公路设计的承载能力以后,公路会被破坏,使用寿命也将缩短。为了保护公路,有关部门制定了道路法规,对汽车的轴载质量加以限制。 汽车总质量小于19t的公路运输车辆均采用结构简单、制造较成本低廉的两轴方案。

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