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低压铸造铝合金车轮设计要点

2013-11-05  来源:金属加工在线  单位:中信戴卡股份有限公司  作者: 王顺新
        铝合金车轮具有质量轻、能耗低、散热快、减震性好、安全可靠、外观漂亮、图案丰富以及平衡性好等优点,被整车制造企业和广大车主所青睐。

  我国铝合金轮毂的生产大多采用低压铸造工艺。该工艺是在20世纪80年代后期由中信戴卡公司引进,经过20多年的发展,已经比较成熟。但真正意义上的开发设计工作是在最近几年,随着我国整车制造水平的提升,才开始与整车开发同步进行设计。

  车轮设计要点

  铝合金车轮的设计包括外观设计和工程设计。车轮外观要与整车外观相匹配,车轮不仅是外观件,还是重要的安全部件,因此外观设计时就必须考虑工程要求。一般情况下,在车轮进行外观设计时,工程人员也要参与,与造型设计师共同完成外观设计工作,以缩短车轮的开发周期。

  现以大众车轮设计为例,具体分析低压铸造铝合金车轮设计中关注的要点。大众车轮执行德国大众标准和欧盟的设计规范,主要考虑的方面有整车造型、车轮装配、车轮生产工艺和车轮试验。

  1.整车造型

  车轮是整车的时尚装饰,是对整车外形设计的一种延伸,因此车轮造型作为整车造型的一部分,必须与整车的造型风格协调一致,给人以美感。

  2.车轮装配

  车轮最终要装配到整车上,装配时与之相配合的零部件有轮胎、平衡块、刹车鼓、安装盘、安装螺栓和气门嘴。

  铝合金车轮设计时注意的装配要点如下:

  (1)轮胎 与铝合金车轮装配的轮胎一般情况下是无内胎的子午线轮胎,在轮胎与车轮轮辋之间形成一个封闭的空间。大众车轮的轮辋结构执行欧洲轮辋标准——ETRTO标准,该标准对轮辋各部位的结构、尺寸做出了明确规定,在车轮设计时必须严格遵守。同时,为防止车辆行驶过程中路肩石划伤车轮表面(路肩石的高度标准为150mm),要求车轮正面不能超出轮胎外侧面,一般要缩进2.5mm以上。

  (2)平衡块 平衡块的作用是使车轮在高速旋转下保持平衡,避免车辆在行驶过程中抖动和方向盘振动,提高车辆的舒适性。车轮设计时,要求平衡块与刹车鼓之间的间隙不小于3mm。

  (3)刹车鼓 在车辆行驶过程中,车轮是旋转的,刹车鼓是静止的,因此在车轮设计时要保证车轮内表面与刹车鼓之间有一定的间隙,一般控制在3mm以上。

  (4)安装盘、安装螺栓 安装螺栓是将车轮定位、紧固到安装盘上的零件。在车轮设计时,要考虑安装盘的尺寸,车轮与安装盘的接触面积,安装螺栓的尺寸、结构和数量,螺栓的安装空间以及螺栓孔在车轮造型中的位置(车轮上的螺栓孔最好对应车轮的窗口部位),保证车轮安装安全可靠。

  (5)气门嘴 气门嘴是向轮胎和车轮轮辋形成的密封空间充气的零件。在车轮设计时要考虑气门嘴的安装位置、安装空间以及气门嘴的结构。铝合金车轮上使用的气门孔一般是TR414或TR413橡胶气门嘴,在高级轿车上也有使用带气压传感器的气门嘴结构。若车轮使用带气压传感器的气门嘴,要保证气压传感器与轮辋之间有1mm以上的间隙。

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