本文源于中信戴卡股份有限公司一号生产线存在的关键问题:数控立车夹具的精度稳定性较差、毛坯浇口与夹具干涉、保养周期短、备件损耗大、夹具备件更换确认精度时间长、夹具检修用时长、检修周期过短、机床异常撞车难恢复等。针对上述问题,本文的主要研究内容如下:首先,通过对实际生产中原夹具存在的问题进行深入剖析,并结合原夹具的结构造型设计,找出原夹具设计上的主要问题,即径向定位精度差和夹具与毛坯浇口干涉。其次,针对原夹具径向定位设计上的问题,本文从夹具机械优化设计方面对原夹具的径向定位方式进行优化设计。通过对比,摒弃了原夹具的连杆传动机构,采用斜楔传动机构模型,根据此模型设计出一组新传动构件,并借助三维制图软件衍生出新的径向定位结构模型。且针对不同型号的夹盘和不同尺寸的轮毂,对夹具中的某些定位组件进行了一定的柔性化设计。然后,通过ANSYS Workbench软件对新夹具进行静力学分析和模态分析,验证设计的合理性和安全性,找出新夹具结构的最大应力处、位移等最薄弱的地方,并对结构进行优化。此外,针对夹具与毛坯浇口干涉的问题,改进毛坯去浇口工艺,在现有钻床基础上,设计一种新式去浇口阶梯钻,并能满足目前生产线所有产品的去浇口需求。最后,本文对新夹具实际使用情况的数据进行采集,并与原夹具的使用情况数据进行对比,发现新夹具的成本更低,保养检修时间更短,显著提高了铝轮毂的成品率,而且完全可以满足自动化生产,总体使用情况良好。