機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化汽車零部件廠設(shè)計(jì)工程師實(shí)習(xí)報(bào)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制造企業(yè)擔(dān)任設(shè)計(jì)工程師實(shí)習(xí)生。核心工作成果包括完成發(fā)動(dòng)機(jī)氣門導(dǎo)管的三維建模與工程圖紙繪制，累計(jì)提交圖紙12份，其中8份通過技術(shù)部門評審；參與轉(zhuǎn)向節(jié)零件的工藝流程優(yōu)化，將生產(chǎn)效率提升15%，廢品率降低10%。期間應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行三維建模，AutoCAD完成二維圖紙繪制，并運(yùn)用有限元分析軟件對零件進(jìn)行應(yīng)力測試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可靠性。通過實(shí)踐掌握了從概念設(shè)計(jì)到工程圖紙的全流程，提煉出“模塊化建?！迸c“仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化”的可復(fù)用方法論，為后續(xù)設(shè)計(jì)工作提供數(shù)據(jù)化支撐。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

1實(shí)習(xí)目的

去年8月初開始實(shí)習(xí)，主要是想看看自己學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在實(shí)際工廠里是怎么運(yùn)作的，特別是汽車零部件這塊，想體驗(yàn)下從圖紙到實(shí)物整個(gè)鏈條。希望把學(xué)校學(xué)的SolidWorks、有限元分析這些知識(shí)用上，看看跟實(shí)際工作有啥不一樣。

2實(shí)習(xí)單位簡介

我去的這家廠子，規(guī)模不大不小的，專門做發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤的零部件，客戶主要是國內(nèi)幾個(gè)車企。生產(chǎn)線上用的是比較傳統(tǒng)的設(shè)備，但設(shè)計(jì)部門倒是挺重視新技術(shù)的應(yīng)用，用SolidWorks和UG這些軟件挺多。

3實(shí)習(xí)內(nèi)容與過程

實(shí)習(xí)剛開始那周，主要是熟悉環(huán)境，跟著師傅看他們怎么搞設(shè)計(jì)評審會(huì)，啥叫GD&T（幾何尺寸與公差）標(biāo)注，怎么用控制棒檢查圖紙。師傅給我分了個(gè)活，做個(gè)氣門導(dǎo)管的三維模型，說這個(gè)零件精度要求高，公差控制在0.01mm以內(nèi)。我花了兩周時(shí)間把模型建完，提交了八版圖紙，有五版被退回來改，主要是邊緣倒角處理沒到位，還有材料選擇跟熱處理工藝不匹配。后來我重新看了材料手冊，又跟熱處理車間的技術(shù)員聊了聊，最后通過了評審。

接下來一個(gè)月，我參與了轉(zhuǎn)向節(jié)零件的工藝優(yōu)化項(xiàng)目。原來的工藝是先粗加工再淬火，但淬火后容易變形。我建議在粗加工和精加工之間加道調(diào)質(zhì)處理，師傅讓我做仿真驗(yàn)證。我用了ANSYS軟件，把零件在受力最大的地方施加載荷，發(fā)現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理后應(yīng)力分布均勻多了，變形量從0.5mm降到了0.2mm。這個(gè)數(shù)據(jù)得到了車間主任的認(rèn)可，后來生產(chǎn)線試產(chǎn)時(shí)廢品率真的降低了10%，效率也提了15%。

4實(shí)習(xí)成果與收獲

這八周里，我獨(dú)立完成了三個(gè)零件的建模和圖紙繪制，提交的12份圖紙里有8份直接用了。最大的收獲是理解了設(shè)計(jì)不光是畫圖，還得結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，比如公差配合、材料特性、加工工藝這些都得考慮進(jìn)去。以前在學(xué)校做作業(yè)圖，總覺得精度高就行，現(xiàn)在明白在工廠里，成本和效率同樣重要。比如那個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)項(xiàng)目，光靠理論計(jì)算不行，必須得靠仿真數(shù)據(jù)說話。

5問題與建議

實(shí)習(xí)中也發(fā)現(xiàn)點(diǎn)問題。比如廠里培訓(xùn)機(jī)制不太完善，新來的實(shí)習(xí)生都是直接上手，沒人系統(tǒng)地講過GD&T標(biāo)準(zhǔn)或者有限元分析的具體應(yīng)用場景。我有時(shí)候畫圖紙，對某些標(biāo)注的由來都不太清楚，只能靠師傅在旁邊提醒。另外，崗位匹配度上也有點(diǎn)問題，我實(shí)習(xí)期間被安排了太多基礎(chǔ)繪圖工作，能接觸到的結(jié)構(gòu)優(yōu)化項(xiàng)目只有最后那半個(gè)多月，時(shí)間太短了。建議廠里可以搞個(gè)入職培訓(xùn)，把GD&T、有限元這些常用標(biāo)準(zhǔn)編成手冊，新來的能快速上手。再就是，可以多給我這種實(shí)習(xí)生接觸復(fù)雜項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，比如讓我參與整個(gè)零件的DFM（可制造性設(shè)計(jì)）分析，而不是只畫局部圖紙。

三、總結(jié)與體會(huì)

1實(shí)習(xí)價(jià)值閉環(huán)

這八周，從2023年7月到8月，感覺像把課本里的知識(shí)掰開了揉碎了用在實(shí)際里。剛?cè)サ臅r(shí)候，對著SolidWorks軟件里的那些曲線曲面，還是有點(diǎn)懵，尤其是做氣門導(dǎo)管建模時(shí)，師傅說公差控制得不夠嚴(yán)，返工了好幾版。后來我專門查了材料手冊，對比了不同熱處理工藝的效果，最后模型通過了評審。這個(gè)經(jīng)歷讓我明白，設(shè)計(jì)不能只靠理論，還得懂材料、懂工藝、懂成本。轉(zhuǎn)向節(jié)項(xiàng)目里用有限元分析驗(yàn)證調(diào)質(zhì)處理的效果，把應(yīng)力變形從0.5mm降到0.2mm，看到仿真數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)線上的效率提升，那種感覺特別實(shí)在。這八周，我把學(xué)校學(xué)的DFM（可制造性設(shè)計(jì)）分析、GD&T這些都用了起來，感覺像給理論知識(shí)畫了個(gè)閉環(huán)，知道以后怎么學(xué)更有針對性了。

2職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)

這次實(shí)習(xí)讓我更清楚自己想干嘛了。以前覺得設(shè)計(jì)工程師就是畫圖紙，現(xiàn)在明白還得懂項(xiàng)目管理、懂跨部門溝通。比如做轉(zhuǎn)向節(jié)優(yōu)化時(shí)，要跟生產(chǎn)車間、熱處理車間的技術(shù)員反復(fù)溝通，確保方案能落地。這讓我意識(shí)到，以后想做好這個(gè)工作，光懂技術(shù)不夠，還得有協(xié)調(diào)能力。所以下學(xué)期我打算報(bào)個(gè)項(xiàng)目管理相關(guān)的證書，再深學(xué)學(xué)有限元分析的高級應(yīng)用，希望能把簡歷寫得更硬核些。師傅跟我說過，廠里現(xiàn)在缺能做結(jié)構(gòu)優(yōu)化的工程師，但要求應(yīng)聘者有實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。這話我一直記著，下個(gè)實(shí)習(xí)或者做畢設(shè)，我肯定要往這個(gè)方向使勁。

3行業(yè)趨勢展望

感覺汽車零部件行業(yè)現(xiàn)在變化挺快的，尤其是電動(dòng)化和智能化這塊。我實(shí)習(xí)那會(huì)兒看到車間在搞自動(dòng)化改造，很多傳統(tǒng)加工設(shè)備都被機(jī)器人替代了。師傅說，以后做設(shè)計(jì)得懂點(diǎn)自動(dòng)化、智能化，比如怎么設(shè)計(jì)零件方便機(jī)器人抓取，怎么通過傳感器監(jiān)測零件狀態(tài)。這讓我覺得，學(xué)校里學(xué)的知識(shí)得不斷更新，不然很快就會(huì)落伍。比如我之前學(xué)的有限元分析，現(xiàn)在還得學(xué)怎么用它做拓?fù)鋬?yōu)化，怎么跟AI結(jié)合做參數(shù)化設(shè)計(jì)。所以下學(xué)期打算自學(xué)一下Python，看看能不能把它跟CAD、仿真軟件結(jié)合起來，提高設(shè)計(jì)效率。行業(yè)變化這么快，只能自己先跑起來。

4心態(tài)轉(zhuǎn)變

八周下來，感覺自己跟以前有點(diǎn)不一樣了。以前做作業(yè)圖，遇到難題就問老師，現(xiàn)在在廠里，問題得自己先查資料、先嘗試解決。有一次做氣門導(dǎo)管熱處理工藝選擇時(shí)，我查了十幾個(gè)資料，跟熱處理車間技術(shù)員聊了三個(gè)小時(shí)才定下來，雖然過程挺磨人的，但最后方案被用了，那種成就感特別強(qiáng)。現(xiàn)在做事情也更踏實(shí)了，知道什么該做什么不該做。比如以前覺得精度越高越好，現(xiàn)在明白還得考慮成本，0.01mm的公差可能就得加錢，得權(quán)衡。這種心態(tài)轉(zhuǎn)變比單純學(xué)會(huì)幾個(gè)軟件重要多了。

5未來計(jì)劃

實(shí)習(xí)最后那會(huì)兒，車間主任跟我說，如果以后想回來，可以提前半年聯(lián)系他。雖然現(xiàn)在還不確定，但這次經(jīng)歷確實(shí)讓我對行業(yè)更有信心了。下學(xué)期我會(huì)繼續(xù)深耕有限元分析和材料科學(xué)，爭取把畢設(shè)跟實(shí)際項(xiàng)目結(jié)合起來，比如嘗試做一套汽車零部件的輕量化設(shè)計(jì)方案，用拓?fù)鋬?yōu)化和仿真驗(yàn)證。如果可能的話，還想考取個(gè)機(jī)械工程師資格證，先積累點(diǎn)競爭力。師傅說過，好工程師都是“雜家”，既要懂理論，又要懂