铝合金型材汽车轮毂模具在数控车床编程生产加工中的编程设计.docVIP

铝合金型材汽车轮毂模具在数控车床编程生产加工中的编程设计 摘 要：阐述了铝合金轮毂的设计理念和数控加工的特点，分析了铝合金汽车轮毂优势、特点、模具结构和数控加工工艺，研究了通过程序设计及数控编程对铝合金汽车轮毂进行的加工工艺，希望可以提高铝合金汽车轮毂模具加工的工作效率。 关键词：铝合金;汽车轮毂模具;数控编程加工;程序设计 引言 汽车工业的发展，为人们的生活带来了极大的出行便利，随着行业竞争的加剧，现代汽车产品的发展变得更加的智能和多样，市场需求的不断扩大和人们选择的不断多样，使得汽车产业不断地进行技术调整。而铝合金汽车轮毂便是通过对其高强度、高制造精度等特点，利用数控编程对其进行加工后，形成最优模式的汽车轮毂模具，不仅保证了模具的质量，还极大的缩短了制作周期[1]。 1 铝合金轮毂的设计理念和数控加工的特点 铝合金常常作为很多消费者买车时，基于外观和配置被加以比较的一重要指标，对以后的行车有着重要的影响，其参数和品牌多数会被生产厂家印在轮毂的背面，很少会被人们看到。在设计汽车轮毂的时候，设计者往往会根据轮毂和轮胎的装配，结合汽车风格进行设计，对整体进行设计时既要满足多样性，又要保证其顺利装车;而其中间的设计部分， 则更需注意安装盘的直径和平面度，整个设计过程精准而专业。不仅如此，铝合金轮毂的设计过程中， 还需精准地掌握轮毂各个装配间的关系，正确分析其性能及数据，否则将会出现无法装车的情况[2]。 在科技快速发展的今天，数控加工技术对现在模具制造业的发展具有促进作用，随着数控加工地位的愈加重要，对许多零件的加工要求就变得越来越高，在过去的模具加工中，大多情况下采用的是仿形铣床与火花机床进行生产制造，具有工作时间较长、成本较高等优点;而数控加工的发展，降低了成产成本，其粗加工 - 半精加工 - 局部精加工和精加工的加工程序和步骤使得数控加工对模具的结构进行了一个合理的数控程序编程，不仅使得成本减少还极大地提高了工作效率，更增加了轮毂的安全保障。 2 铝合金轮毂的优势及特点 1) 散热好。铝合金的传热系数是钢材的 3 倍，在汽车的行驶过程中，轮胎与地面的摩擦会产生较高的热量，导致轮胎的老化及磨损，严重者直接发生爆胎现象。因高性能的散热，在汽车的快速前进过程中，铝合金轮毂在轮胎与地面摩擦产生热量的同时， 将热量散发，增加了汽车行驶过程中的安全指数。 2) 重量轻。与传统钢材汽车轮毂相比，铝合金材质的汽车轮毂重量相对较轻，同样大小的轮毂，铝合金材质平均比钢材轮毂足足轻了 2 kg 左右，在汽车行驶过程中，相对较轻的轮毂能更好地减少加速时的阻力，减少汽车尾气的排放，满足环保的要求。 3) 造型美，易加工。美观是现代人在质量保证的前提下，对汽车提出来的另一要求，铝的工艺性较好，能很好地进行各种加工，容易获得理想的几何形状，其后期抛光和电镀工艺使其的外观更加的多样化，更符合现代人们的审美[3]。 4) 增加发动机寿命，节省机油。发动机负荷与功率变化说明，发动机负荷与功率成反比，负荷越大， 功率就越低，相比钢材轮毂，铝合金的轮毂负荷量较轻，在自然的行驶过程中，出现故障的机率相对较少，使得发动机的寿命延长。因一个铝合金材质的轮毂足足比钢材轮毂轻 2 kg 左右，相应的，使用铝合金轮毂的汽车平均下来便能省了十多斤的重量;日本研究实验表明，5 座的桥车重量每减轻 1 kg，一年下来便可节约近 20 L 汽油，而美国的相关研究报告则指出，铝合金虽比钢轮毂的价格贵，但平均下来， 汽车跑的里程达到 2 万 km 时，所节约下来的汽油费用相当的可观。 3 铝合金汽车轮毂模具结构和数控加工工艺 3.1 铝合金汽车轮毂模具结构和建模 轮毂是汽车的关键零部件之一，既是汽车结构部件又是汽车的外观部件。它的制造，需要很高的技术水平，才能保证汽车轮毂在行驶中的安全;通常情况下，为了让轮毂同时拥有一个美学和动力学间的一个共性，设计者在对其进行设计时，往往会采用变圆角和大扭角等结构，这就使得铝合金汽车轮毂的铣削加工工艺的难度加大。 在进行产品设计和数控编程工艺的分析时，几何模型有着无可比拟的重要地位，在铝合金汽车轮毂模具的设计过程中，主要采用的是 UG 软件。该软件是根据用户的需求，提供数字化造型和验证的方式来帮助设计者更好地制定产品加工的方案，具体表现为，其可全方位地涵盖几何图形的所有信息，为产品模型的建立提供基础，使其更好地完成数控工艺的加工。 此外，铝合金汽车轮毂模具模型的设计，需要根据产品进行一个总体的规划和分析，在软件的使用上，铝合金汽车轮毂模具使用的是 UG 软件进行模块的设计，UG 软件具备模具初始化、模架、分型等功能，并