镁合金轮毂的服役状态分析与结构优化设计（开题报告）.doc

毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
随着能源的紧缺及环境污染的日益突出, 交通工具对低排放、高效率、轻量化要求的提高 , 高性能轻质材料的开发和应用越来越引起交通制造业的关注。镁合金是目前工程应用中最轻的金属材料，车轮是汽车、摩托车等交通工具最重要的运动部件。因此 , 应用镁合金制造轮毂对交通工具的轻量化将具有举足轻重的作用。
与传统轮毂及铝合金轮毂相比，镁合金轮毂的优势在于：轻量化，减少燃油消耗量；抗拉强度，屈服强度，伸长率与铝合金铸件相像；具有良好的耐腐蚀性能、电磁屏蔽性能、防辐射性能，可进行高精度机械加工，且热传导性好，用在压铸汽车轮毂上课有效散发制动摩擦热量，提高制动稳定性；具有良好的压铸成形性能和尺寸稳定性，压铸件壁厚最小可达0.15mm，适合制造各类汽车压铸件；具有良好的阻尼系数，消震性能优于铝合金和铸铁，可以减少振动，提高汽车的安全性和舒适性；易于回收再生，回收的镁合金可直接融化再进行浇铸，且不降低其力学性能。
镁合金和铝合金有许多相似之处，因此其成型方法也类似。但由于镁合金与铝合金材质和凝固特性不同，适合铝合金轮毂成形的工艺未必适合镁合金，我国的镁合金轮毂成型技术还处于研究阶段，主要是在已有铝合金轮毂（包括模具）的基础上做部分修改，产生的缺陷普遍为缩松和铸造裂纹。这些缺陷的形成主要是由凝固过程中的补缩不够和收缩应力引起，一方面与轮毂结构及模具设计有关，另一方面用户镁合金材质特性有关。因此运用现有的铝合金成形工艺其开发镁合金成形的工艺是，需要考虑模具设计、参数设定等特殊性。
镁合金轮毂成型的方法多种多样。目前应用的有锻造、压铸、焊接、挤压铸造、旋压成型，半固态成型等方法，但人们总希望镁合金轮毂的成型方法容易操作，适用性强，而且制件质量高，以满足科技发展对制件形状尺寸和材料性能的要求。锻造成型工艺生产出的制件组织致密、力学性能优良，可以很好的满足用户要求，但制件生产周期长、成本高、设备投入大、材料利用率低。压铸工艺生产的轮毂容易出现缩松，缩孔及充不足现象，并且得到的制件不能进行热处理来改善其组织状态及力学性能。焊接可以生产任何形状的轮毂，但轮毂的生产周期相对较长，设备投入较大，得到的制件其力学性能高于压铸但不如锻造。挤压铸造成型工艺简单，设备投入小，生产周期短，制件缺陷少，适用于形状复杂（或厚壁件）而性能有一定要求的制件。旋压成型材料利