铝合金车轮轮辋设计
- 格式:pdf
- 大小:579.62 KB
- 文档页数:29
低压铸造铝合金车轮设计要点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。
探究铝合金汽车轮毂的结构设计及优化措施作者:吴虎君来源:《商情》2016年第20期【摘要】随着科学技术水平的发展,工业设计的质量进一步提高,汽车正是其重要代表之一。
为了进一步满足人们对汽车安全性能、舒适性能、美观性能等方面的需求,铝合金材料轮毂越发受到青睐。
然而,在铝合金汽车轮毂的设计与制作中还存在诸多的问题,本文基于对铝合金车毂结构设计要点和要求的分析,找出其存在的不足,并提出相关优化措施,为铝合金汽车轮毂的优化提供方向。
【关键词】轮毂设计一体化优化轮毂在汽车行驶过程中承载着重要的安全部件,直接关系着汽车的安全性能,关系着人们的生命安全。
因此,对于轮毂的要求势必要达到最高,最高的精确度、最高的平稳度、最高的舒适度以及最高的弹性,用铝合金材料制轮毂最能接近汽车轮毂的设计要求。
然而,铝合金轮毂对设计的要求额更高,就目前来看,铝合金汽车轮毂的结构设计有待优化。
一、轮毂的结构设计要点汽车轮毂对于机构设计的要求远非肉眼看上去的简单,它包含多方面的考虑条件,包括轮毂受力状况、散热状况与轮毂质量轻重,下文将从以下三个方面阐述轮毂的结构设计要点:(一)从车轮安装面看汽车车轮安装面是连接车轮与车毂的部分,其中包括多个细小部分,如螺母、支撑面、螺栓等。
对于各个部分都有准确的设计要求,如为了避免在雨雪天气中车毂绣死,影响行车安全,中心孔必须留有够大的空隙。
为了与车轮相对,螺栓孔必须做成锥形。
只有在各方面的设计细节都能达到最高的准确度,才能保证车轮安装面承受最高夹紧力,以保证车毂受力。
(二)从圆环来看车毂圆环是指车轮安装面与轮辐边缘部分中间的突起部分,它能够起到重要的隔离作用,隔离车轮安装面的夹紧受力与轮辐边缘的变形弯曲,从而进一步改善轮毂的受力程度,减少其弯曲变形的程度。
(三)从轮辐边缘看轮辐边缘指极易受到外界的强力冲击,发生弯曲变形,因此,在设计的过程中必须采取要点对其弯曲变形的程度进行缓解。
轮辐边缘指的是连接轮辆的部分,因此,轮辐边缘的设计要求是将轮辋与轮辐的合成焊缝负荷减少到最低,从而起到缓冲作用。
铝合金车轮结构设计有限元分析与实验研究铝合金车轮结构设计有限元分析与实验研究摘要:随着汽车工业的发展,轻量化设计成为将来汽车工程的一个重要方向。
车轮作为汽车的重要组成部分之一,其结构设计直接关系到汽车的性能和安全。
本文旨在通过有限元分析与实验研究的方法,探索铝合金车轮结构设计的优化方案,以达到轻量化和高强度的目标。
关键词:铝合金车轮、有限元分析、实验研究、结构设计 1. 引言随着汽车工业的不断发展,节能减排、环境友好以及安全性能成为汽车设计的重要关注点。
由于铝合金材料具有轻质、高强度、抗腐蚀等优势,因此在汽车制造领域得到广泛应用。
车轮作为汽车的关键组成部分之一,其结构设计对车辆的操控性能、燃油经济性以及乘坐舒适性等方面有着重要影响。
2. 有限元分析有限元分析是一种通过将实际结构离散化为有限个单元,采用数值计算方法对结构进行力学分析的方法。
本文选择ANSYS软件进行有限元分析,模拟铝合金车轮在不同载荷情况下的应力、应变分布。
3. 实验研究为了验证有限元分析的结果,本文进行了一系列的实验研究。
首先,通过采用合适的材料与工艺条件,制备出铝合金车轮样品。
然后,在实验室环境下,模拟真实道路条件进行加载实验,测量并记录车轮在不同载荷情况下的应力、应变数据。
最后,将实验结果与有限元分析的结果进行对比,验证有限元分析的准确性。
4. 结果与讨论基于有限元分析和实验研究的结果,发现在铝合金车轮的结构设计中,提高轮辐与轮毂的连接方式对车轮的强度和刚度具有重要影响。
通过优化连接方式,可以提高车轮的整体强度和刚度,提高其承载能力和抗疲劳性能。
此外,选用合适的铝合金材料以及适当的加工工艺,也能够有效地提高车轮的强度和刚度。
5. 结论本研究通过有限元分析和实验研究的方法,探索了铝合金车轮结构设计的优化方案。
结果表明,在设计铝合金车轮时,合理选择轮辐与轮毂的连接方式、选用适当的铝合金材料以及优化加工工艺等因素都对车轮的强度和刚度具有重要影响。
双层铝合金车圈原理
双层铝合金车圈是一种常用于汽车的轮辋结构。
它由两个铝合金圆环组成,内环和外环之间通过一些固定螺栓连接,形成一个整体。
双层铝合金车圈的设计原理主要有以下几点:
1. 强度增加:双层结构使车圈能够更好地分散轮胎所受的压力。
内环和外环之间的连接点可以在一定程度上增强整个结构的强度,提高车圈的承载能力。
2. 重量减轻:铝合金是一种轻质材料,相比于传统的钢质车圈,双层铝合金车圈能够在保证强度的情况下减轻整个轮辋的重量。
这样可以减少车辆的自重,提高燃油经济性和悬挂系统的响应性能。
3. 散热效果提高:铝合金具有良好的散热性能,双层铝合金车圈能够更好地散发制动器产生的热量。
这样可以提高制动系统的工作效率,并减少制动衰减现象的发生。
4. 耐腐蚀性增强:铝合金具有良好的耐腐蚀性能,双层铝合金车圈可以更好地抵御湿润环境下的腐蚀和氧化。
这样可以提高车圈的使用寿命,并减少维护成本。
总之,双层铝合金车圈通过结构设计和材料选择的优化,可以提供良好的强度、重量和散热性能。
这种设计有助于提高车辆的操控性能、燃油经济性和使用寿命。
铝合金汽车用轮毂的研发与制造一、引言随着人们对汽车外观的不断追求和对行驶舒适感的提高,轮毂成为了一项重要的汽车装饰品,铝合金汽车用轮毂因其良好的耐腐蚀性、强度和轻量化等特点受到人们的喜爱,是目前市场上广泛应用的一种轮毂材质。
本文将就铝合金汽车用轮毂的研发与制造进行探讨。
二、铝合金汽车用轮毂材料的特点铝合金轮毂材料以其具有强度高、重量轻、耐腐蚀性好、加工性能优良、较高的综合使用性能等特点,成为了高档汽车车轮的必选材料。
在铝合金轮毂中,常用的材料有铝硅合金、铝镁合金、铝镁硅合金等。
其中,铝镁合金被普遍应用于高档轿车和跑车的轮毂上,因其高强度和轻量化的特性被广泛推广使用。
三、铝合金轮毂的研发1. 铝合金轮毂的设计铝合金汽车用轮毂的设计必须在轮辋的强度、振动性、制动效应和风阻等方面进行考虑,以满足多样化的使用需求。
通过计算机辅助设计软件和有限元分析技术等手段,设计师可以分析和模拟轮毂的受力情况和振动特性,并确定最优的结构设计方案,以满足各种工况条件下的使用需求。
2. 铝合金轮毂的模具制作铝合金轮毂的生产首先需要制作模具,模具的设计和制作直接影响到铝合金轮毂的生产质量和生产效率。
通过采用先进的数控加工技术和模具材料,可以提高模具精度和硬度等关键指标,同时也可以降低模具制造的时间成本和生产成本。
3. 铝合金轮毂的热成型铝合金轮毂的成型过程中,采用热成型技术可以提高制品的强度和韧性,并有效减少轮毂表面的氧化层,以保证轮毂的表面质量和外观。
在热成型过程中,需要控制铝合金的加热温度和放冷速度,使其在成型过程中达到理想的物理性能。
四、铝合金轮毂的制造工艺1. 铝合金轮毂的铸造工艺铝合金轮毂的铸造工艺是主要工艺之一,它采用铸造机进行生产,一次成型后不需要进行后续加工处理,成品率高、生产效率高。
但是,铸造工艺会影响到铝合金轮毂的性能和表面粗糙度。
目前,采用新一代铸造技术,如高压铸造和低压铸造等,可以提高铸造质量和生产效率。
汽车铝合金轮毂的设计与加工第一章:引言随着汽车工业的迅速发展,汽车轮毂的设计与加工变得日益重要。
在车辆的性能和外观方面,轮毂是至关重要的组成部分之一。
汽车铝合金轮毂由于具有良好的轻量化和高强度特性而备受青睐。
因此,对于汽车铝合金轮毂的设计和加工技术,得到了广泛关注。
第二章:汽车铝合金轮毂的材料性能汽车铝合金轮毂的材料应具有高强度、高耐腐蚀性和耐磨损性。
其材料通常采用高强度铝合金,例如7系列铝合金,包括7075、7050和7068。
与其他铝合金相比,7系列铝合金具有更高的强度、硬度和疲劳寿命。
另外,这种铝合金还具有良好的耐腐蚀性和耐热性。
第三章:汽车铝合金轮毂的设计汽车铝合金轮毂的设计需要考虑许多因素,例如材料强度、几何形状和重量。
轮毂的几何形状应该满足美观、高强度和良好的重心平衡的要求。
为此,设计者通常采用CAD或3D模型软件来进行设计和测试。
在设计方面,需要注意几个关键因素:1. 轮毂的尺寸和轮距:轮毂的尺寸和轮距需与车身匹配,以确保适当的车辆外观和性能。
2. 轮毂的几何形状:轮毂的几何形状应具有良好的强度和重心平衡,以提供高性能和安全性。
3. 材料的选择:选择高强度和耐腐蚀性的铝合金材料,以确保轮毂具有适当的强度和寿命。
第四章:汽车铝合金轮毂的加工技术汽车铝合金轮毂的加工技术包括铸造、锻造、压力减小、挤压和精密加工等。
其中,铸造是最常用的加工技术,由于其成本低、生产效率高和加工精度可控。
以下是铸造过程的一些关键步骤:1. 模具制备:制备轮毂的模具,根据轮毂的几何形状,制造出合适的模具。
模具中还包括通风系统,以确保铝熔体在模具内流动和凝固时,气泡可以顺畅排出。
2. 熔炼和浇注:将铝合金材料投入熔炉中并使其熔化,然后将熔体倒入轮毂的模具中。
3. 冷却和固化:待铝熔体冷却凝固后,将其从模具中取出。
这样的轮毂尚需进行轧制、剪切、钻孔等精密加工,以达到要求尺寸和形状。
第五章:结论汽车铝合金轮毂的设计和加工技术对于汽车性能和外观都至关重要。
探究铝合金汽车轮毂的结构设计及优化措施摘要:随着社会的发展,汽车已经走向了千家万户。
汽车的轮毂类型很多,而铝合金汽车轮毂因具有重量轻、散热快等优点,深受广大车主的青睐。
本文以铝合金轮毂的发展现状为着手点,分析了铝合金轮毂结构设计的技术优点和存在的问题,针对存在的问题提出个性化的优化措施。
关键词:铝合金;汽车轮毂;结构设计;优化措施一部汽车的轮子由轮毂和轮胎两个部分组成,汽车轮子支撑着整部汽车的重量,对汽车的正常行驶起着决定性的作用。
随着铝合金轮毂技术逐渐成熟,铝合金轮毂已经逐渐成为衡量一部汽车好坏的重要标志。
同时,轮毂的寿命对汽车的安全性发挥着至关重要的作用,铝合金轮毂以优良的品质在汽车轮毂领域独占鳌头,对汽车轮毂的发展产生了深远的影响。
一、铝合金汽车轮毂概述铝合金汽车轮毂是1980年以后发展起来的一种新型的轮毂品种,它的一体化功能强,造型美观。
在20世纪90年代以后在轿车行业已经得到了广泛的应用。
如今,铝合金汽车轮毂已经成为了衡量汽车质量的重要标志,在能源紧张和环境问题日益严重的今天,铝合金轮毂还因具有节能环保的优点在汽车行业也被充分利用,铝合金轮毂所用的铝合金是能被回收利用的,可以有效节约能源。
另外,铝合金轮毂还有具有重量轻、强度大和散热快的优点。
调查发现每只铝合金轮毂的重量要比钢轮毂轻2公斤左右,重量轻就意味着汽车在行驶的过程中惯性小,速度快。
铝合金轮胎还具有散热快的优点,汽车即使长时间行驶,车轮的温度也不会太高,有效减少了爆胎率。
铝合金轮毂的强度大,同样重量的轮毂放在一起,铝合金轮毂的耐用度要高很多。
二、铝合金轮毂的结构设计要点一个完整的轮毂由轮辋和轮辐两个部分组成。
在轮毂结构设计的过程中要注意以下几个方面的要点:(1)在轮胎的暗转个过程中一定要注意中心孔、螺栓孔和螺母座等轮胎与轮毂连接部位之间的关系,通常情况下将拧紧的螺栓均匀传递至安装面部位。
螺栓孔一定要做成锥形的,中心孔一定要设计好间隙,防止轮毂锈死。