乘用车轻量化合金轮毂结构设计

　　日常做底盘行走部件建模时，轮毂是很容易被新手做偏的零件，很多人只关注辐条的造型好看，忽略了轮辋和轮辐衔接处的应力过渡，还有和车轴装配的安装面平面度要求，这个模型刚好把这些容易遗漏的结构都做了还原，适合刚接触行走系零件设计的人拆解参考。先从实际装车的场景说，这类合金轮毂主要用在普通家用乘用车上，替换原厂钢制轮毂来降低簧下质量，轮辋部分的胎圈座是严格按照标准斜度做的，和轮胎装配的时候能保证密封贴合，不会出现慢漏气的问题，轮缘位置做了加厚的凸起，日常路边停车蹭到路沿的时候，不会直接磕坏胎圈座的密封面，也能减少轮辋变形的概率。

　　再看内部的轮辐设计，五组变截面的辐条不是随便做的曲面造型，靠近轮毂中心安装座的位置截面更厚，往轮辋方向延伸的时候逐渐收薄，这样的设计既能保证过颠簸路面、急刹车、高速过弯时的结构强度，不会出现辐条断裂的风险，又能尽可能减少材料用量，实现轻量化，毕竟簧下质量减一公斤，差不多相当于簧上质量减五公斤的效果，对车辆的操控响应和油耗表现都有实际帮助。安装边界这块，中心的定位孔是和车轴轴头配合的基准面，建模的时候特意留了和轴头过盈配合的公差带，周围的螺栓孔分布圆直径是按照常规家用车的参数做的，安装面做了0.05mm以内的平面度要求，装车的时候不会因为安装面不平出现高速行驶方向盘抖动的问题，螺栓孔周围做了局部的加厚凸台，拧紧轮毂螺栓的时候，不会因为局部压应力过大出现安装面塌陷的情况。

　　设计思路上没有做太夸张的镂空或者异形辐条，偏向实用取向，辐条之间的空隙留得足够大，日常行驶的时候刹车系统产生的热量能顺利通过这些空隙散出去，不会因为轮毂散热差导致刹车热衰减，也给后期加装刹车卡钳留了足够的空间，不用为了换大卡钳特意打磨轮毂内侧。轮辋的气门嘴孔位置做了局部加厚，安装橡胶气门嘴或者金属气门嘴的时候，孔位的公差控制在合理范围，不会出现漏气或者气门嘴安装松动的问题，轮辋内侧的平衡块安装面是平整的，后期做动平衡的时候，粘贴式平衡块能牢牢贴住，高速行驶的时候不会被离心力甩飞。

　　很多新手建模的时候容易把轮辋的宽度、偏距这些参数做乱，这个模型的偏距是按照常规前驱家用车的数值设定的，装车之后轮胎不会突出翼子板，也不会蹭到内侧的悬挂摆臂或者减震器，转向打满的时候也不会和轮拱内衬发生干涉。辐条和轮辋的衔接位置做了大圆角过渡，没有直角结构，避免应力集中，车辆经过坑洼路面受到冲击载荷的时候，应力能顺着圆角均匀分散到整个轮辋和辐条上，不会在衔接位置出现应力集中导致的开裂。整个模型的壁厚是均匀的，铸造的时候不会因为壁厚差太大出现缩孔、沙眼这些铸造缺陷，适合用低压铸造的工艺批量生产，表面不需要做太多额外的机加工就能达到装配要求，能有效控制生产成本。日常做底盘相关的设计练习时，这个模型可以直接用来做轮胎装配、悬挂匹配的干涉检查，也能作为基础模板修改辐条造型，衍生出不同风格的轮毂设计，不用从零开始画轮辋的基准曲线，能省不少前期画基础轮廓的时间。