機械工程汽車零部件公司零部件工程師實習報告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家汽車零部件公司擔任零部件工程師實習生。核心工作成果包括完成發(fā)動機氣門導套的有限元分析，優(yōu)化設計后使應力集中系數(shù)降低15%，并通過3D打印驗證了改進方案的可行性，制造成本降低20%。參與制定軸承座裝配工藝流程，優(yōu)化后生產(chǎn)效率提升12%。應用SolidWorks進行裝配仿真，解決齒輪干涉問題，累計修改模型參數(shù)23次。掌握并實踐了有限元分析、工藝優(yōu)化及3D打印技術，總結(jié)出“參數(shù)化設計仿真驗證成本核算”的迭代優(yōu)化方法論，可直接應用于同類零部件開發(fā)。

二、實習內(nèi)容及過程

2023年7月1日到8月31日，我在一家汽車零部件公司實習，崗位是零部件工程師。公司主要做發(fā)動機和變速箱相關零件，規(guī)模不大但挺專注。

實習初期主要是熟悉生產(chǎn)流程，看裝配線怎么運作，了解軸承座和氣門導套這些零件的實際工況。7月10號開始接觸有限元分析，導師讓我負責發(fā)動機氣門導套的強度優(yōu)化。原始設計在高速運轉(zhuǎn)時應力集中問題明顯，最大應力點出現(xiàn)在安裝孔邊緣，數(shù)值達到320MPa，超出了材料許用值。

我用Ansys軟件建立模型，跑了多次仿真。第一次算下來應力還是太大，最高點350MPa。導師提醒我看看邊界條件是不是太理想化了，特別是軸承座連接處的接觸關系沒完全模擬對。于是我花了兩天重新定義約束和載荷，增加了摩擦系數(shù)和接觸剛度的參數(shù)。第二次仿真結(jié)果應力峰值降到了280MPa，但邊緣還是有點突兀。這時候我開始嘗試調(diào)整導套的肩部過渡圓角，從R5改成R10。第三次仿真，應力分布均勻多了，最高值降到290MPa，但導套壁厚明顯變厚，重量增加了8%。

導師說不能只看應力，得綜合評估。我跑去實驗室，用了公司的3D打印機打了個原型。原尺寸是65mm長，現(xiàn)在優(yōu)化后變成70mm。打印出來后我拿著去裝配線比對，工人師傅說新設計跟氣門彈簧的間隙太近了，容易干涉。我又回到電腦上，把導套長度縮回去3mm，同時把內(nèi)孔尺寸微調(diào)0.2mm。這次仿真應力集中系數(shù)降到了13.8，比原來15%多了，重量也控制住，最后確定的新尺寸比原設計輕1.2%。8月15號完成最終報告，領導看了挺滿意，說比最初設計省了大概20%的制造成本。

另一個任務是優(yōu)化軸承座的裝配工藝。之前工人裝軸承時得用專用工具敲，效率低還容易傷軸承。8月5號我開始設計裝配夾具，用SolidWorks畫草圖，做了三次修改。第一次設計的夾具太笨重，不好操作；第二次省了些零件但夾緊力不夠；第三次終于搞定了，用兩個氣動卡爪，裝配時間從45秒縮短到39秒。但后來發(fā)現(xiàn)這個夾具只適合大批量生產(chǎn)，小批量訂單時還是手裝快。

實習中遇到的最大困難是有限元軟件應用。剛開始我對材料屬性怎么取值、網(wǎng)格劃分標準都不太懂，跑仿真時結(jié)果總不對。導師給我發(fā)了幾篇論文，還帶我用了公司的新版Ansys培訓系統(tǒng)，里面有案例庫和參數(shù)化腳本教學。我每天下班都加班兩小時，對著軟件練，大概兩周后才開始能獨立處理中等復雜度的模型。

這段經(jīng)歷讓我明白，做零件設計不能光靠理論，還得懂生產(chǎn)工藝和成本控制。以前覺得強度分析就是隨便調(diào)參數(shù)看結(jié)果，現(xiàn)在知道每個細節(jié)都要有依據(jù)，比如接觸對的處理、材料選擇都要反復核對。最大的收獲是學會了怎么把仿真結(jié)果跟實際情況結(jié)合，比如氣門導套的圓角優(yōu)化，光看應力云圖不夠，還得考慮裝配干涉和重量。

公司培訓挺基礎的，主要是師傅帶徒弟那種，理論培訓幾乎沒有。有時候?qū)熋Σ贿^來，我得自己找資料學。建議公司可以搞些有限元和精益生產(chǎn)的線上課，或者跟學校合作開幾堂零件失效分析之類的講座。另外我覺得我的崗位跟學校學的機械原理關聯(lián)挺大，但汽車行業(yè)的專用設計軟件比如CATIA我基本沒用過，以后得抓緊補上。實習讓我更確定想往零部件開發(fā)方向發(fā)展，但清楚自己還有很多短板，得持續(xù)學習。

三、總結(jié)與體會

這8周，從7月1號到8月31號，在汽車零部件公司的實習徹底改變了我。以前學機械原理、材料力學，感覺都是孤立的，現(xiàn)在明白了它們怎么在真實產(chǎn)品里協(xié)同工作。7月10號開始做的氣門導套有限元分析，那段時間真是頭發(fā)掉不少，反復調(diào)參數(shù)，從應力集中系數(shù)15%降到13.8%，每次跑完仿真看結(jié)果，心里就踏實一點點。這個過程中學到的不只是軟件操作，關鍵是怎么根據(jù)仿真結(jié)果做工程判斷，比如導師教我邊界條件要怎么模擬軸承座連接處的接觸，那直接影響了結(jié)果準確性。這種把理論落地為實際產(chǎn)品的成就感，在學校根本體會不到。

實習讓我最深的感受是責任感。7月25號提交軸承座裝配夾具方案時，導師說細節(jié)考慮不周，特別是氣動卡爪的力矩控制，我得連夜回去改。那晚真的有點崩潰，但第二天又把設計重做了3版，最后試裝成功時，感覺肩上的擔子重了，但也好極了。這種抗壓和解決問題的能力，以前覺得自己還行，現(xiàn)在知道差遠了。

對職業(yè)規(guī)劃來說，這次實習像開了扇窗。我原來對整車研發(fā)挺感興趣，但實習中做的零件優(yōu)化讓我意識到，把一個零件做到極致同樣很有價值。比如那個氣門導套，優(yōu)化后重量輕了1.2%，成本降20%，這就是實實在在的成果。如果以后做研發(fā)，這種從細節(jié)入手、追求效率優(yōu)化的思維肯定用得上。實習還暴露了我的短板，比如CATIA這類軟件完全不會，學校教的Ansys也遠不夠用。所以接下來打算補上這些軟件課，看看能不能考個有限元工程師的認證，至少讓簡歷好看點。

看著產(chǎn)線上的零件飛快流轉(zhuǎn)，我突然意識到汽車行業(yè)對效率和質(zhì)量的要求有多高?，F(xiàn)在主機廠搞混動、電動挺快，對零部件的要求也水漲船高，比如輕量化、耐熱性、NVH（噪聲振動聲振粗糙度）這些指標都是硬性要求。我之前做畢業(yè)設計時，老師讓我隨便選個材料，現(xiàn)在才懂，選材料得看整個系統(tǒng)怎么用，不能只考慮強度。這種系統(tǒng)思維，實習里真是學到了。

從學生到職場人，心態(tài)變化挺大的。以前做作業(yè)不對就重做，現(xiàn)在知道方案提交上去，可能要被來回打回來好幾次。導師說氣門導套方案第二次匯報時還有7處問題，我當時臉都綠了，但后來發(fā)現(xiàn)確實考慮太簡單了?，F(xiàn)在看問題會多角度想，比如優(yōu)化應力分布的同時要考慮加工成本、供應商能力，這種權衡是學校里沒教但工作中必備的。

總的來說，這段經(jīng)歷沒白費。雖然累，但學到的東西太值了。如果以后有機會，真想再回這種公司實習，哪怕做雜活也行，就想再感受一下這種把圖紙變成實物的過程?，F(xiàn)在就盼著畢業(yè)設計能選個零件優(yōu)化課題，把實習里學的套用上去，也算給這段經(jīng)歷畫個圓滿句號。

四、致謝

感謝公司提供了這次零部件工程師的實習機會，讓我能接觸實際的產(chǎn)品開發(fā)流程。特別感謝我的實習導師，在氣門導套有限元分析和軸承座工藝優(yōu)化上給了我很多具體指導，比如怎么處理Ansys里的接觸對，以及如何平衡強度和成本。還有裝配線的師傅們，教我認識了氣