機(jī)械工程汽車制造廠機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月30日，我在一家汽車制造廠機(jī)械設(shè)計(jì)部門擔(dān)任助理工程師，參與整車底盤系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì)優(yōu)化項(xiàng)目。核心工作成果包括完成轉(zhuǎn)向節(jié)輕量化改進(jìn)方案，通過拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)將零件重量減少18%，并完成3套設(shè)計(jì)圖紙的詳細(xì)繪制與驗(yàn)證，其中2套被納入小批量試產(chǎn)流程。專業(yè)技能應(yīng)用上，熟練運(yùn)用SolidWorks進(jìn)行三維建模與仿真分析，累計(jì)完成12次有限元分析（FEA）以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，優(yōu)化后的設(shè)計(jì)在疲勞壽命測(cè)試中抗彎強(qiáng)度提升22%。提煉出的可復(fù)用方法論包括：采用參數(shù)化設(shè)計(jì)快速生成多方案對(duì)比模型，以及建立標(biāo)準(zhǔn)化模態(tài)分析流程以縮短驗(yàn)證周期至平均3個(gè)工作日。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

實(shí)習(xí)目的主要是把學(xué)校學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)跟汽車制造廠的實(shí)際情況結(jié)合起來，了解整車底盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的全過程。

實(shí)習(xí)單位是本地一家規(guī)模中等的汽車制造廠，主要生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型轎車，有比較完善的產(chǎn)品線和技術(shù)團(tuán)隊(duì)，但我所在的部門主要是做現(xiàn)有車型的零部件優(yōu)化和改進(jìn)，不是完全的新項(xiàng)目開發(fā)。

實(shí)習(xí)內(nèi)容挺具體的，一開始跟著師傅看轉(zhuǎn)向節(jié)的設(shè)計(jì)圖紙，了解它的材料、熱處理工藝和裝配要求。師傅讓我用SolidWorks重新建模，說原來的模型有些地方可以簡(jiǎn)化，我花了大概一周時(shí)間把3套轉(zhuǎn)向節(jié)模型都建完了，還加了幾個(gè)約束條件。后來要做輕量化，師傅教我用拓?fù)鋬?yōu)化的方法，我選了幾個(gè)關(guān)鍵部件，比如轉(zhuǎn)向節(jié)和懸掛臂，在SolidWorks里跑了好幾次分析，參數(shù)調(diào)整了好幾輪。最花時(shí)間的是做有限元分析，有一款懸掛臂的原設(shè)計(jì)在FEA里顯示應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，我根據(jù)分析結(jié)果重新設(shè)計(jì)了加強(qiáng)筋的位置和尺寸，又跑了3版分析，最后合格了。期間還參與了兩個(gè)技術(shù)會(huì)議，一個(gè)是關(guān)于減震器彈簧設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的討論，另一個(gè)是討論如何降低傳動(dòng)軸的NVH問題。

我遇到的最大挑戰(zhàn)是剛開始對(duì)工廠的圖紙規(guī)范不熟悉，有幾次畫圖的時(shí)候尺寸標(biāo)注或者公差要求都搞錯(cuò)了，被師傅指出來，挺不好意思的。后來我就專門找了幾本廠里發(fā)的制圖標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)來看，還跟另一個(gè)實(shí)習(xí)生約好每天抽半小時(shí)對(duì)對(duì)圖紙，慢慢就上手了。另一個(gè)困難是拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果跟預(yù)期不太一樣，有一次優(yōu)化后的轉(zhuǎn)向節(jié)雖然重量輕了，但強(qiáng)度有點(diǎn)下降，不符合安全要求。我重新研究了拓?fù)鋬?yōu)化的原理，調(diào)整了目標(biāo)函數(shù)和約束條件，還請(qǐng)教了另一個(gè)部門的工程師，最后找到了一個(gè)平衡點(diǎn)，既減重又保證強(qiáng)度，減重比例從最初的12%降到8%，但強(qiáng)度還是符合標(biāo)準(zhǔn)的。

實(shí)習(xí)成果主要體現(xiàn)在完成了3套轉(zhuǎn)向節(jié)和1套懸掛臂的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并提交了完整的圖紙和FEA報(bào)告。其中轉(zhuǎn)向節(jié)輕量化方案被采納，小批量試產(chǎn)后反饋說重量確實(shí)降了，而且裝配效率也提高了。我學(xué)會(huì)了不少東西，比如怎么在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化和FEA，怎么根據(jù)分析結(jié)果改進(jìn)設(shè)計(jì)，還有就是工廠的制圖規(guī)范和工藝要求，這些在學(xué)校里沒太接觸到。最大的收獲是認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用之間還是有差距的，設(shè)計(jì)不僅要考慮性能，還要考慮成本、可制造性、裝配便利性等等。

實(shí)習(xí)期間也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如廠里的培訓(xùn)機(jī)制不太完善，新來的實(shí)習(xí)生主要是靠師傅帶，缺乏系統(tǒng)性的培訓(xùn)材料，有時(shí)候遇到問題不知道該查什么資料。另外我感覺我所在的崗位跟我的專業(yè)方向匹配度不是特別高，平時(shí)接觸的都是一些零部件的優(yōu)化，對(duì)于整車系統(tǒng)級(jí)的理解還是不夠深入。

針對(duì)這些情況，我建議廠里可以整理一些常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和案例分析，做成一個(gè)共享的資料庫(kù)，方便新員工查閱。另外，可以組織一些跨部門的交流機(jī)會(huì)，比如定期搞個(gè)技術(shù)分享會(huì)，讓底盤、車身、動(dòng)力系統(tǒng)的工程師都聊聊自己的設(shè)計(jì)難點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)，這樣能拓寬我們的視野。對(duì)于崗位匹配度的問題，我打算之后找機(jī)會(huì)去研發(fā)部門或者其他崗位輪轉(zhuǎn)一下，多了解了解整車設(shè)計(jì)流程。這段經(jīng)歷讓我更清楚自己想干什么了，以后學(xué)習(xí)的時(shí)候目標(biāo)也更明確了。

三、總結(jié)與體會(huì)

這八周在汽車制造廠的實(shí)習(xí)，感覺像是把書桌上的理論和流水線上的實(shí)踐硬生生連接了起來，收獲挺具體的。從7月1號(hào)到8月30號(hào)，我跟著團(tuán)隊(duì)搞了轉(zhuǎn)向節(jié)輕量化，光是SolidWorks建模和FEA分析就跑了將近50個(gè)小時(shí)，最終方案比原設(shè)計(jì)輕了18%，這個(gè)數(shù)字不是紙上談兵，是實(shí)實(shí)在在從分析報(bào)告和后續(xù)小批量試產(chǎn)數(shù)據(jù)里出來的。這種把想法變成實(shí)物，還得保證它能在車間里穩(wěn)定生產(chǎn)、滿足性能要求的感覺，挺讓人有成就感的。明白了設(shè)計(jì)不是閉門造車，得時(shí)刻想著怎么降成本、提效率、抗造，這些在學(xué)校做課程設(shè)計(jì)時(shí)是沒法完全體會(huì)到的。

這次經(jīng)歷也讓我對(duì)自己未來的職業(yè)規(guī)劃更清晰了。我發(fā)現(xiàn)自己對(duì)底盤系統(tǒng)特別感興趣，尤其是結(jié)構(gòu)優(yōu)化這塊。實(shí)習(xí)最后那兩周，我主動(dòng)找?guī)煾盗牧肆奈磥砥嚨妆P輕量化的趨勢(shì)，師傅提到碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用會(huì)越來越廣，這讓我意識(shí)到自己還得補(bǔ)上材料科學(xué)這塊課?，F(xiàn)在我就琢磨著下學(xué)期要不要報(bào)個(gè)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)課程，或者找個(gè)機(jī)會(huì)再去相關(guān)的展會(huì)看看，實(shí)在不行就考個(gè)材料工程師的證書啥的，把這塊技能樹補(bǔ)上。感覺實(shí)習(xí)就像給我畫了個(gè)路線圖，指明了努力的方向。

看著每天產(chǎn)線上下來的車輛，再想想自己參與設(shè)計(jì)的部件，那種感覺挺奇妙的。以前覺得汽車設(shè)計(jì)高大上，現(xiàn)在明白里面全是細(xì)節(jié)堆出來的。行業(yè)里聽說現(xiàn)在搞智能駕駛、新能源挺火的，但我覺得不管技術(shù)怎么變，車要跑得穩(wěn)、跑得安全、開起來舒服，這基本功永遠(yuǎn)丟不了。像我們這次做的轉(zhuǎn)向節(jié)優(yōu)化，核心還是結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料的應(yīng)用，只是用了更高效的方法。所以我覺得自己接下來的學(xué)習(xí)重點(diǎn)還得放在這些基礎(chǔ)學(xué)科上，同時(shí)也要學(xué)著關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，不能把頭埋太深只顧著啃書本。從學(xué)生到職場(chǎng)人的轉(zhuǎn)變，感覺責(zé)任變重了，抗壓能力也得跟著練起來，這次實(shí)習(xí)就是個(gè)不錯(cuò)的起點(diǎn)。

四、致謝

在這次為期八周的實(shí)習(xí)中，得到了不少人的幫助。實(shí)習(xí)單位給予了我實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓我能將在學(xué)校學(xué)到的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)用到實(shí)際工作中。部門的導(dǎo)師對(duì)我?guī)椭艽螅粌H在工作上指導(dǎo)我如何進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，還分享了很多行業(yè)里的經(jīng)驗(yàn)，特別是在轉(zhuǎn)向節(jié)輕量化項(xiàng)目中，他引導(dǎo)我如何運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化和FEA分析解決實(shí)際問題。和同組的幾位同事一起，我們經(jīng)常討論技術(shù)問