红绿撞色辐条式汽车轮毂创意结构设计

这款轮组结构的设计，最初是面向乘用车个性化改装场景做的方案验证，日常做量产轮毂方案做多了规整的五辐、十辐造型，这次特意尝试了多辐条放射式的排布逻辑，同时在辐条表面做了分色装饰槽的预留，既满足改装用户对视觉辨识度的需求，也没有牺牲轮组本身的结构强度要求。从实际装车的适配场景来看，这款轮组主要适配17-19寸的家用轿车、紧凑型SUV的改装需求，安装孔位按照常规5孔114.3的通用节圆直径做的基准设计，中心孔预留了60.1mm的标准尺寸，能够匹配绝大多数日系、自主品牌家用车型的安装轴头，不需要额外加装变径圈就能保证同轴度，避免高速行驶出现轮组抖动的问题。设计过程中最先敲定的是轮辋的主体轮廓，轮缘部分按照标准乘用车轮辋的J值规范做了7.5J的宽度边界，能够适配215到235宽度区间的民用轮胎，ET值设定在40mm，保证装车之后轮面不会超出翼子板边界，同时也不会因为ET值过小蹭到内侧的避震筒与刹车卡钳，预留的卡钳避让空间足够容纳大四活塞的改装刹车套件，不需要额外加垫片调整轮距。辐条的排布没有采用常规的等距均分逻辑，而是做了宽窄辐条交替的放射结构，宽辐条作为主要的承力结构，厚度从靠近轮辋处的8mm逐步过渡到靠近中心安装座的15mm，保证径向载荷的传递效率，窄辐条主要做装饰与辅助承力，表面预留的分色槽深度1.2mm，既可以做烤漆分色，也可以嵌入装饰贴条，不会因为槽深过深影响辐条的结构强度。中心安装座的部分做了分层的装饰盖结构，装饰盖表面的花纹和辐条的放射角度做了对齐处理，保证转动的时候视觉上的连贯性，安装座的螺栓孔周边做了2mm的凸台强化，避免螺栓锁紧的时候应力集中导致安装面开裂，螺栓孔的沉台深度按照标准轮毂螺栓的球面尺寸做了匹配，保证锁紧的时候螺栓球面和轮组沉台完全贴合，不会出现虚位。轮辋的内侧做了常规的气门嘴安装孔预留，位置选在两根宽辐条之间的空隙处，方便充气的时候操作，同时也不会影响动平衡的配重块粘贴，轮辋的胎圈座位置按照标准规范做了滚花处理，提升轮胎和轮辋之间的摩擦力，避免大扭矩起步的时候轮胎出现打滑移位的问题。做结构强度校核的时候，按照乘用车轮组的弯曲疲劳试验、径向疲劳试验标准做了模拟，13度冲击试验的模拟结果显示，在标准冲击载荷下辐条最大应力出现在宽辐条和轮辋的连接位置，数值远低于铝合金材料的屈服强度，能够满足日常民用道路行驶的强度要求，同时因为辐条之间的镂空面积较大，刹车系统的散热效率比同尺寸的密辐条轮毂提升15%左右，连续刹车的时候能够帮助刹车盘更快降温，减少热衰减的影响。设计过程中也考虑了后期加工的可行性，整个轮组采用低压铸造的工艺就可以实现量产，分色槽的结构不需要额外做抽芯结构，模具结构简单，后期机加工的工序只需要处理安装面、螺栓孔和中心孔，加工余量控制在单边1.5mm以内，能够有效控制加工成本。另外轮组的动平衡校正块预留位置在轮辋的内侧边缘，不会因为粘贴配重块破坏外侧的视觉效果，辐条表面的装饰结构没有尖锐的边角，所有转角都做了R2以上的圆角处理，既避免涂装的时候出现流挂，也能减少行驶过程中气流在辐条表面产生的风噪。