1畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目摩托車后輪輪轂?zāi)＞咴O(shè)計專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化班級學(xué)號078105329學(xué)生姓名吳昊指導(dǎo)教師羅海泉填表日期2011年3月18日2說明開題報告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標(biāo)、主要特色及工作進度、參考文獻等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。3一、選題的依據(jù)及意義：輪轂是摩托車上極為重要的行駛部件與安全部件，是摩托車與地面之間的傳力元件，起著承載、轉(zhuǎn)向、驅(qū)動、制動等作用。輪轂應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能，在正常行駛過程中不應(yīng)發(fā)生變形和疲勞失效，并能在意外沖擊中充分吸收能量，以保證駕乘者安全。因此，如何以先進的鑄造工藝來高效率、低成本的生產(chǎn)出高質(zhì)量的輪轂就成為了一個至關(guān)重要的問題。而在鑄造工藝中，鑄造輪轂的模具是更為關(guān)鍵的。模具成為輪轂的關(guān)鍵工藝裝備，其結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化也是輪轂生產(chǎn)的重中之重。同時，摩托車輪轂是一個旋轉(zhuǎn)薄殼結(jié)構(gòu)零件，它的上面開有孔洞，附有加強筋，形狀復(fù)雜。若使用一般的普通加工，則難以加工出相應(yīng)的輪轂零件。即使加工出來了輪轂零件，也必定很難達(dá)到零件的要求。所以，應(yīng)采用數(shù)控加工方式才能保證其幾何形狀和使用要求。數(shù)控程序的編制就成為加工合格零件的前提。在鑄造輪轂過程中，應(yīng)選擇何種鑄造方法，如何設(shè)計模具，以及如何避免鑄造缺陷，這些問題都成為了研究的主要對象。這些問題解決的好與壞直接關(guān)系到輪轂的質(zhì)量，所以，選擇這個題目進行設(shè)計具有十分重要的意義。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：早期輪轂均為鋼板沖壓加工成型的鋼輪轂，隨著制造技術(shù)的進步及摩托車輕量化的逐漸發(fā)展，鋼輪轂逐漸被鋁合金輪轂所代替。目前的市場上鑄造鋁合金輪轂占據(jù)著主導(dǎo)地位。隨著摩托車輕量化和節(jié)能環(huán)保要求的逐步提高，現(xiàn)已有鑄造和鍛壓成型的鎂合金輪轂面世。雖然目前已經(jīng)有鎂合金輪轂應(yīng)用于摩托車，但主要局限與賽車上，它不像鋁合金輪轂?zāi)菢舆M行大批量生產(chǎn)，其原因主要是由于鎂與氧氣有極大的親和力，在液態(tài)下鎂可以劇烈氧化和燃燒，在熔煉和整個鑄造過程中必須在保護性氣體覆蓋下進行，否則會燃燒引起事故。另外，鎂合金還極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。所以，目前在摩托車輪轂鑄造方面廣泛采用的還是鋁合金材料。我國與國外先進車輪制造水平相比還有不小的差距。主要表現(xiàn)在鑄造設(shè)備、模具制造、澆注工藝、熔煉和材料等方面。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)輪轂的主要鑄造成型方法有金屬型重力鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造和擠壓鑄造。其中，低壓鑄造是摩托車車輪生產(chǎn)的最佳方法之一，具有金屬液純凈、充型平穩(wěn)不易卷氣、組織致密、金屬液利用率高、自動化程度高等特點。國內(nèi)外廣泛采用這種鑄造成型工藝生產(chǎn)摩托車輪轂。低壓鑄造最早由英國人E.F.LAKE于19410年提出并申請專利。其目的是解決重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補縮的矛盾。低壓鑄造真正被推廣應(yīng)用是在“二戰(zhàn)”以后，當(dāng)時發(fā)現(xiàn)低壓鑄造可解決厚大斷面鋁合金鑄件的壁厚效應(yīng)，即克服因壁厚增加力學(xué)性能急劇下降的缺點。1950年以后由于汽車工業(yè)的發(fā)展，使低壓鑄造工藝和設(shè)備有了一個新的飛躍。汽車輪轂由于質(zhì)量要求高，本身結(jié)構(gòu)又適于低壓鑄造，而且需求量大，因此極大地推動了低壓鑄造技術(shù)的發(fā)展。英國在60年代率先發(fā)展低壓鑄造汽車輪轂，其后美國、日本、西德相繼發(fā)展了此項技術(shù)。我國在60年代開始對低壓鑄造進行實驗的，并逐漸用于生產(chǎn)。目前主要用于生產(chǎn)鋁、鎂合金鑄件，如氣缸體、氣缸蓋及活塞等形狀復(fù)雜、要求高的鑄件。有的單位還成功的用于鑄造壓氣機鋁合金活塞，其重量達(dá)200kg，平均壁厚40mm。此外，低壓鑄造用于鑄造重達(dá)30T銅合金船用螺旋槳和大型球墨鑄鐵曲軸。由于低壓鑄造鑄件內(nèi)沒有氣泡，因而可以用熱處理方法大幅度提高鑄件材質(zhì)的力學(xué)性能，這一基本特點在未來的低壓鑄造設(shè)備中將得到充分保證和發(fā)展。另外，為了使低壓鑄件在更大壓力下得到補縮和凝固，低壓鑄造已向差壓鑄造方向發(fā)展。這種差壓鑄造工藝目前已有采用，但工藝裝備復(fù)雜，自動化程度低。尚需進一步簡化工藝裝備和提高自動化程度。日本等國已將低壓鑄造裝置發(fā)展成為通惰性保護氣體和采用電腦控制溫度、時間、鍋壓、氣壓的自動化鑄造設(shè)備。這種新的鑄造方法被成為1LP法，是一種可以通氬氣等惰性氣體的低壓鑄造機。其工作過程是：先在密閉的空氣中熔化鋁合金，然后抽真空，對合金液進行減壓脫氣精煉處理，以提高合金液的清靜度。接著用氬氣等惰性氣體注入坩鍋和鑄型罩內(nèi)，然后再向坩鍋內(nèi)增加氬氣壓力，使合金液沿升液管上行，進入并充滿鑄型型腔保壓一段時間，待鑄件凝固、卸壓。同樣澆口內(nèi)未凝固的合金液沿升液管反向流入坩鍋內(nèi)。另外，鑄造生產(chǎn)工藝流程長，工藝過程復(fù)雜，影響鑄件質(zhì)量的因素多。長期以來鑄造工藝多是靠人的經(jīng)驗、習(xí)慣進行，難以做到最佳工藝設(shè)計，也無法準(zhǔn)確、動態(tài)地分析、預(yù)示和控制。隨著計算機技術(shù)的推廣應(yīng)用，鑄造行業(yè)也引進了這一有效的信息處理手段。鑄造工藝計算機輔助設(shè)計（