汽车轮毂设计标准-more.

Q/

铸造铝合金汽车车轮

Aluminium-Alloy Wheel(Casting)

For Motor Vehicles

发布

目次

前言

1 范围 (1)

2 规范性引用文件 (1)

3 术语和定义 (1)

4 分类和命名 (2)

5 技术要求 (3)

6 试验和检验方法 (5)

7 检验规则 (6)

8 标志、包装、运输和储存 (8)

附录A （规范性附录） (9)

附录B （规范性附录） (12)

附录C （规范性附录） (15)

附录D （规范性附录） (17)

附录E （规范性附录） (19)

附录F （规范性附录） (20)

附录G （规范性附录） (24)

附录H （规范性附录） (26)

前言

本标准编写格式按GB/T1.1-2000《标准化工作导则－第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T1.3-1997《标准化工作导则－第1单元：标准的起草与表述规则－第3部分：产品标准编写规定》。

本标准中车轮和轮辋术语、代号、标志和计量单位贯彻国家强制性标准GB2933-1995《充气轮胎用车轮和轮辋的术语、规格代号和标志》。

本标准技术指标、试验方法、检验规则等效采用国家标准、ISO国际标准、美国SFI标准和日本轻合金车轮协会标准，也参照了美国公司的企业标准。

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H都为规范性附录。

本标准由有限公司提出并起草。

本标准主要起草人：

本标准由有限公司技术部负责解释。

本标准须由有限公司总经理批准签字方可生效。

批准：有限公司总经理

签字：批准日期：

本标准首次发布日期：2011年06 月01 日

本标准实施日期：2011年07 月01 日

1. 范围

本标准规定了铸造铝合金汽车车轮的术语和定义、分类和命名、技术要求、试验方法、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于乘用车（包括轿车）和载货汽车的铝合金铸造车轮，也适合钢铝组合的车轮，以下简称车轮。

2.规范性引用文件

下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T228－1987金属拉伸试验法

GB/T231－1984金属布氏硬度试验方法

GB/T1173－1995铸造铝合金

GB/T1771-91 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定

GB/T2933-1995充气轮胎用车轮和轮辋的术语、规格代号和标志

GB6461-86金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级

GB/T9769-1988轮辋轮廓检测

GB/T10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验

GB/T 15704-1995轿车车轮冲击试验方法

ISO2409-1992色漆和清漆的网格刻划试验

ISO3006-1995(E)道路车辆－轿车车轮－试验方法

ISO4000-2-1994(E)轿车轮胎和轮辋第二部分：轮辋

ISO4209-2-1993(E)卡车和公共汽车轮胎和轮辋第二部分：轮辋

ISO4624-1984色漆和清漆的附着力试验

ISO7141-1995（E）道路车辆－车轮－冲击试验规程

ISO7253-1996色漆和清漆的耐中性盐雾试验

JASO C608-75《汽车用轻合金辐板式车轮》

JIS D4218-1989《汽车轮辋的轮廓》

ASTM E155－85铝合金和镁合金X-射线检查标准

ESA－M2A123－A美国福特汽车公司工程技术标准

SAE J175-88道路车辆－车轮冲击试验规程

SFI 5.1－1997整体式铝合金和铝合金制中心/钢制轮辋的车轮

TRA 1996《5°深槽轮辋的轮廓》

3.术语和定义

本标准除采用下列术语和定义外，还引用GB/T2933－1995与本标准有关的术语和定义。 下列术语和定义适用于本标准：

3.1 铸造铝合金车轮：轮辋和轮辐，其中有一件或全部是由铸造铝合金材料制造的车轮，以下简称车轮。

3.2 一件式铸造铝合金车轮：车轮的轮辋和轮辐都用铸造铝合金整体铸造。

3.3 多件式铸造铝合金车轮：车轮的轮辋和轮辐可都采用铸造铝合金，也可其中一件采用铸造铝合金，另外的用钢，然后装配起来，这种连接为可拆卸或永久性的称为多件式铸造铝合金车轮。

3.4 T6热处理：变质后的铸造铝合金（A356.2）车轮经过535℃±5℃ 6小时固熔，加上130℃±5℃ 2小时人工时效的热处理工艺。

4. 分类和命名 4.1 分类原则

4.1.1铝合金车轮按照造型的不同区分为不同的款式(轮型)，同一款式又因尺寸及螺栓孔的分布型式不同分为若干小类，为便于区分，规定用一组数字和字母代号来完整地表示一种特定的车轮。

4.1.2凡公司生产的铸造铝合金车轮产品都必须具有独立的编号，同一编号只能授予一种产品。 4.2产品编号：轮型代号、轮辋规格代号、流水号（PCD 及中心孔等技术参数代号、表面处理方式）代码等共9位组成。

4.2.1轮型代号：

用三位阿拉伯数字表示 4.2.2轮辋规格代号：

用四位阿拉伯数字表示，前二位数字表示轮辋直径，后二位数字表示轮辋宽度。

如：18X7.5 代号为1875

17X10.5 代号为1705

20X8 代号为

2080

流水号(PCD 、中心孔等技术参数)

轮辋规格代号 轮型代号

XX XXXX XXX

23X9.5 代号为2395

4.2.3 PCD 、中心孔等技术参数代号

用二位阿拉伯数字（00-99）表示。 4.2.4表面处理方式代码

表面处理方式代码，由一位英文字母表示，可从下表1中查出。

表1

注：当涂装产品有两种以上颜色时，规定表面处理方式代码选用上表代码栏中括号内 的字母，以区分不同颜色的产品。 4.2.5示例：

5. 技术要求 5.1材料要求

成品车轮的材料为A356.2。

出厂的铝合金成品轮的化学成分应符合表2要求；

表2

PCD 为6X127 中心孔为Φ78.1等技术参数

轮辋规格15X6.5 轮型代号101 真空电镀轮

5.2 制造要求：应按规定程序批准的图样和工艺制造车轮。 5.3 显微组织

铸态组织为a 枝晶与共晶体分布均匀，如果Sr 变质，共晶硅为点状或蠕虫状，如果Sb 变质，共晶硅为小层状，表明变质效果良好。热处理后的组织为铝基体上分布着接近圆形颗粒状的共晶硅，表明变质和热处理正常。 5.4 机械性能

A356.2车轮经T6热处理后，从轮缘上取样冲击弯曲部位，检查车轮材料的机械性能、硬度和金相组织，其中机械性能和硬度应符合表3规定。

表3

5.5 X-射线探伤按ASTM E155－90VOL.1标准评级，详见附录G ，表G2所示要求，或按用

户要求

5.6 尺寸：要求按照JASO C608－1975《汽车用轻合金辐板式车轮》。 5.

6.1 轮辋尺寸

a 、轮辋的轮廓尺寸应符合以下标准： GB/T3487-1996《汽车轮辋规格系列》

ISO4000-2-1994(E)轿车轮胎和轮辋

JIS D4218-1989《汽车轮辋的轮廓》 TRA 1996《5°深槽轮辋的轮廓》

b 、轮辋检验周长：轮辋的检验周长的偏差为 。 轮辋的名义周长的偏差为±1.2mm （轮辋标定直径的偏差为±0.5mm ）。 5.6.2 气门嘴孔的轮辋厚度应在3.5mm~4.0mm 之间。

5.6.3 安装表面的精度：安装表面的平面度为0.25mm （只允许内凹），或按客户的图纸要求。 5.6.4 螺栓孔分布圆相对于中心孔和安装平面的位置度为±0.2mm 或按客户的图纸要求。 5.6.5 偏距的尺寸公差为±1.0mm 。

5.6.6 轮辋胎圈座部位的径向跳动和端面跳动应符合表4规定或图纸中的技术要求。

表4

* 包括13″~17″的乘用车和载货汽车用铝制车轮,也包括18″~22″以及22″以上的

所有车型的铝制车轮。 5.7 车轮动态弯曲疲劳性能

按附录A 规定或按用户要求进行试验,达到规定的循环次数后,车轮上任何部位不允许产生疲劳裂纹。

5.8车轮动态径向疲劳性能

﹣3.0

0 mm 第二部分：轮辋

按附录B规定或按用户要求进行试验, 达到规定的循环次数后,车轮上任何部位不允许

产生疲劳裂纹。

5.9 车轮冲击性能

按附录C规定或按用户要求进行试验,冲击后轮辐不允许产生穿透裂纹;轮辐不得与轮辋分离;轮胎气压不得在一分钟内漏尽。

5.10 平衡要求:按附录D或按用户要求进行检测。

5.11 气密性:按附录E规定进行试验,向轮辋通入压力为350kPa±35kPa的压缩空气或

按用户要求，轮辋处1分钟内不得有任何漏气。

5.12 喷涂层质量:按附录F规定或按用户要求进行试验，检验项目为涂层外观、颜色和光泽、膜层厚度、膜层硬度、刀刻交叉切口附着力试验和盐雾试验。

5.13 电镀层的耐盐雾性能：其盐雾试验和结果的评价应符合GB/T 10125-1977 （eqv ISO 9227:1990）人造气氛腐蚀试验盐雾试验的要求或用户的要求。

5.14外观质量要求：按附录H规定的要求，或按用户要求。

6.试验和检验方法

6.1车轮产品材料的化学成分检验用直读光谱仪进行，根据Sr变质和Sb变质的不同工艺要求，分析结果应符合表2的要求。

6.2 显微组织检验

从热处理后的毛坯车轮上取样，取样部位与机械性能试样相同。试样经抛光、侵蚀后进

行观察，检验结果应符合5.3的要求。

6.3车轮材料的机械性能

按GB228和GB231规定的方法进行。在热处理后的毛坯轮缘冲击弯曲部位取样，试样直径3 mm~5mm，检验结果应符合表3要求。

6.4 X-射线探伤在汽车车轮专用的X-射线探伤机上进行，必须对轮辋和轮辐的各个部位进行观察，检验结果应符合附录G中表G2的要求。

6.5 尺寸检查

6.5.1 轮辋尺寸

a、轮辋轮廓用量规（样板）

b、轮辋的检验周长按GB 9768-1988用球带尺检查。

6.5.2气门嘴厚度用气门嘴厚度卡板检查。

6.5.3中心孔、气门孔、螺栓孔都用专用塞规检查。

6.5.4 螺栓孔位置度、螺栓孔分布圆和中心孔的同轴度用综合塞规检查。

6.5.5 安装孔深度用深度尺检查。

6.5.6 偏距用深度尺检查。

6.5.7 径向跳动和端面跳动用车轮综合检查仪检查。

6.6 车轮的动态弯曲疲劳性能试验，按附录A的规定或按用户要求进行。

6.7 车轮的动态径向疲劳性能试验，按附录B的规定或按用户要求进行。

6.8 车轮的冲击性能试验，按附录C规定或按用户要求进行。

6.9 车轮的平衡试验，按附录D规定的平衡要求或按用户要求检测。

6.9.1 分别按静平衡或动平衡的要求将试验车轮安装在平衡试验机上。

6.9.2 按设备操作规程进行操作，启动试验机，读数。

6.10 车轮的气密性试验，按附录E规定或按用户要求进行。

6.11 车轮的喷涂层质量检验，按附录F规定或按用户要求进行。

6.12 车轮的电镀层的盐雾试验，按GB/T10125-1997（eqv ISO9227:1990）人造气氛腐蚀试验

盐雾试验中的方法进行或按用户要求进行。

6.13外观质量检查，按附录H规定或按用户要求进行。

7.检验规则

7.1每只车轮须经出厂检验合格，并贴有合格标签后方可出厂。

7.2 检验分类

产品检验分定型试验、型式试验和出厂试验。

7.3 定型试验：

对新设计的车轮必须进行定型试验。试验包括动态弯曲疲劳试验，动态径向疲劳试验和径向冲击试验。试验合格后，经认可，方可投入生产。试验不合格之车轮，必须修改模具，重复上述试验，直至通过为止。

通常螺栓孔的型式，偏距和宽度变化，不算是一种独立的型式，根据变化的情况可以用最大弯矩对这些变型进行动态弯曲疲劳试验。但是试样必须是所提供型式中，螺栓孔分布圆直径最小的车轮。如果仅对一种车轮变型（偏距和螺栓孔中心线型式变化）进行了定型试验，这个试验结果将可以代表所有的变型。螺栓孔型式变化包括：螺栓孔数、螺栓孔直径和螺栓孔分布圆直径。

定型试验合格后，必须写出正式报告，认可后，方可投入试生产。

7.4 型式试验和出厂检验

7.4.1 产品的型式试验及出厂检验的内容和样品数量抽样频次见表5。

表5

注：型式试验检查样品数为从每套模具生产的车轮中检查的数量或按客户要求双方协商一致后的数量。

7.4.2有下列情况之一者需作型式试验

a)国家或行业下达的质量抽检或行业抽检。

b)已鉴定产品停止生产超过一年，重新恢复生产。

c)正常生产后，如产品结构、材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时。

7.4.3 试验车轮取样原则

试验样品必须是按正常生产工艺加工完毕的成品车轮，随机抽取，且必须是同一批生产的，车轮表面没有喷涂层或电镀层。动态弯曲疲劳试验，动态径向疲劳试验，车轮冲击试验，每次用车轮各一件，每个试验车轮只能用于一项性能试验，试验后的试验车轮必须与生产的其它车轮隔离，不得用于销售和装车。

7.5 试验失败处理程序

7.5.1 定型试验失效处理程序

取三个试样，分别进行三种型式有效性试验，如果三个试样都合格，则认为定型试验合格。三个试样中任何一种不合格，则可认为定型试验未通过。允许修改模具，重新试验，直至

试验合格。但与不合格车轮同批的车轮必须报废。

7.5.2 型式试验失效处理程序

如果三种形式中三个试样都合格，则它们所代表的那批车轮合格：如果三个试样中，

任何一种有效试验不合格，则允许从该批量零件中再取三个试样做同种试验，如三个都合格，可认为那批车轮合格，如再有一个以上（含一个）不合格，则可认为它所代表的那批车轮不合格，必须立即隔离，查清不合格的原因。若确因产品质量不合格，则它所代表的那批车轮必须报废，不得用于销售和装车；若因试验设备故障或取样错误，允许重新取三个试样，重新试验，试验仍不合格则该批车轮报废。并立即隔离，不得用于销售和装车。

8．标志、包装、运输和贮存

8.1标志

在车轮上应有下列标志，并在装上轮胎后仍可看到：

a)轮辋型号、规格代号、偏距；

b)制造日期（年月日）

8.2包装

包装箱为瓦楞纸箱，车轮外面用透明塑料袋包装。包装箱外印有以下文字和标志：

COLOR：（颜色）

TYPE：（轮型）

MEAS：（外型尺寸）mm

MODEL：(规格)

PCD: （螺栓孔）

ET：（偏距）

CBD：（中心孔直径）

DATE：（出厂日期）

HANDLE WITH CARE：（小心轻放）

DAMP-PROOF：（防潮）

8.3 运输

车轮在运输过程中，严禁淋雨、受潮、摔抛和剧烈碰撞。

8.4贮存

车轮应贮存在干燥、通风良好、无有害气体的仓库内，不能与有腐蚀性的化学物品：酸、碱等一同存放。

附录A

（规范性附录） 车轮动态弯曲疲劳试验 (等效采用SFI 5.1-1997标准)

A 1.1 试验设备

试验台应有一个旋转装置，车轮可在一恒定不变的弯矩作用下旋转，或是车轮固定不动，而承受一个旋转弯曲力矩的作用（见图A1）。 A 1.2 试验程序 A 1.2.1 试验准备

试验车轮在试验前应使用着色渗透法，或其它可接受的方法，如荧光探伤法进行检查，有否裂纹。按照车轮在车辆上安装的实际情况，将车轮安装到试验装置的支撑面上，用双头螺栓和螺母连接，不允许润滑。螺母用认可的那种类型和尺寸的紧固件的最小扭矩的115%来拧紧。在循环第一个5000次后，若必要，应再次拧紧螺母，以保持扭矩不变。

调整车轮位置后，将轮辋轮缘牢牢地夹紧到试验夹具上。试验连接件和车轮的配合面应去除多余的油漆堆聚物、灰尘或杂质。加载系统应保持规定的载荷，误差 不超过±2.5%。 A 1.2.2试验弯矩 试验弯矩由下式确定：

M ＝F （μR+d ）S

式中：M —弯矩 牛顿.米（N.m ）

μ—轮胎和道路间的磨擦系数，取0.7

R —静载半径，是车轮厂或汽车制造厂规定的该车轮配用的最大轮胎静半径，米（m ）。 d —车轮的内偏距或外偏距，内偏距取正值，外偏距取负值，由车轮厂规定，米（m ）。 F —车轮最大承载，由车轮厂规定,牛顿（N ）。 S —试验强化系数（见表A1）

试验加载

图A1 旋转弯曲疲劳试验装置

试验加载

安装面

A 1.3 旋转弯曲疲劳试验性能要求：（见表A1）

表A1

A 1.4 试验失效判定依据

如果以下情况中任何一种产生，可作为试验失效:

a 在车轮的任何部位，目视可见疲劳裂纹产生（在满载荷下，用手转动车轮，检查车轮

的前面）。

b 一个或多个螺母松动，扭矩下降，低于初始扭矩的60%。

c 车轮不能继续承受载荷至所要求的循环次数。

——如果，在达到要求的循环次数之前，在加载点测量到的偏移比初始全加载时偏移增加10%必须停止试验，并按以上定义检查车轮破坏的征兆。

——如果，没有明显的征兆，试验将继续进行，直到加载点的偏移增加到初始全载荷偏移的20%以上为止。或直到规定的循环次数为止。

——如果，在达到要求的循环次数之前，加载点的偏移已超过初始全加载偏移的20%，则无论有否以上定义的破坏征兆，都认为车轮试验已失败。

——如果，在试验过程中，螺栓断裂，可以更换螺栓继续试验，也可认为试验失败，而更换一个车轮试验。

A 1.5合格验收

在使用的弯矩下，达到A1.3的表A1中循环次数后，任何断面都不允许产生疲劳裂纹（用着色渗透法，或其它可接受的方法：如荧光探伤法检查）。

附录B （规范性附录） 车轮动态径向疲劳试验 （等效采用SFI

5.1-1997标准）

B 1试验设备

试验机是一台带有被动旋转鼓的装置，转鼓的表面光滑，且比试验轮胎接触区宽。试验装置的连接面应和车辆上轮毂的装配特性相同。当车轮转动时，试验机能给车轮施加一恒定不变的载荷。车轮加载方向应与转鼓表面垂直，车轮和转鼓的中心在径向上成一直线，转鼓轴线和车轮轴线应平行，且在同一平面内。转鼓直径为Ф1708mm （见图B1）。

B 2试验程序 B 2.1 试验准备

试验前，车轮应使用着色渗透法，或其它可接受的方法，如萤光探伤法检查，有否裂纹。 试验车轮所选用的轮胎必须是车轮厂或汽车厂规定的最大承载能力的轮胎。当试验无内胎车时，将不使用内胎。推荐的车胎充气压力为冷态时460 kPa 。必要时，为提高试验轮胎寿命，可以调整气压。

试验时，气压可能升高，但无需调整。

试验连接件应与装在车轮上的轮毂相当，并用车轮规定使用的螺栓和螺母进行安装，螺母用认可的那种类型的尺寸的紧固件的最小扭矩的115%来拧紧，试验过程中，要定期检查和调整螺母扭矩。螺母不允许润滑。

加载系统应保持规定载荷，误差不超过±2.5%。

图B1 径向加载滚动疲劳试验装置

B 2.2径向载荷

径向载荷按下式确定:

Fr = F K

式中：Fr ——径向载荷牛顿（N）

F ——车轮或汽车制造厂规定的最大垂直静负荷或车轮额定负荷。牛顿（N）

K ——试验强化系数（见表B1）

B 2.3 车轮动态径向疲劳试验性能要求（见表B1）

表B1

B 2.4 试验失效判定依据

如果以下情况任何一种产生，可认为试验失效：

a 在车轮任何部位，目视可见疲劳裂纹产生；

b 一个或多个螺母松动，扭矩下降，低于初始扭矩的60%；

c 车轮不能继续承受载荷至所要求的循环次数；

d 无内胎车轮轮辋漏气。

B 2.5合格验收标准

在规定的径向载荷下，达到B2.3的表B1中的循环次数后，车轮的任何部位都不允许产生疲劳裂纹（用着色渗透法，或其它可接受的方法，如荧光探伤法检查）。

附录C

（规范性附录）

车轮冲击试验

（等效采用ISO7141－1995（E））

C 1 试验设备

试验设备是一个可以将冲击载荷施加到装有轮胎的车轮的轮辋轮缘上的装置。为了使垂直下落的冲头能与轮辋的最高点接触，按车轮轴线与冲头垂直下落方向成13°±1°角的方式安装车轮。冲头的冲击面长应不小于375mm，宽不小于125mm。为适应各种规格和形状的车轮冲击试验，整个车轮支架的位置可以调节（见图C1）。

试验设备应作如下校正：把校正装置放在如图C2所示的车轮底座上，其1000kg的质量作用于车轮安装中心，测量钢板梁中心处在垂直方向的弯曲变形量，应为7.5mm±10%。

C 2 试验方法

C 2.1 试验用轮胎

试验用的轮胎应选用在车辆及车轮制造厂与该车轮相匹配的最小公称断面宽度的无内胎轮胎。轮胎的充气压力必须按车辆制造厂规定，如无此规定，可按200kPa（29psi）充气。

C 2.2 冲击质量的确定:

D = 0.6W+180

式中：D—冲头质量±2% kg

W—车轮最大静载荷，按车轮或车辆制造厂规定，kg

C 2.3 车轮安装

把试验车轮轮胎总成安装在尺寸与车辆轮毂一致的连接盘上。车轮安装时，要按车辆或车轮制造厂推荐的方法用手工拧紧到规定值。

C 2.4 调整冲头下落高度

冲头的下落高度应在轮辋轮缘的最高点上方230 mm±2mm。

C 2.5 调整冲头对车轮的冲击位置

冲头置于轮胎上方，其带有圆角的冲击面刃缘应与轮缘重叠25 mm±1mm。

C 2.6 试验

按C 2.1~ C 2.5条完成后，即可利用试验设备的快速释放机构，让冲头落下，冲击车轮轮胎总成。

C 3 试验结果评价

出现下列情况之一，即判定为损坏（车轮总成的变形或与冲头相接触的轮辋端面的断裂除外）：

a．轮辐有肉眼可见的穿透裂纹。

b．轮辐从轮辋上分离。

c．轮胎气压在一分钟内漏尽。

附录D

（规范性附录）

铝合金车轮平衡要求

铝合金车轮的平衡要求按表D1，或按客户图纸要求。

表D1

表D2

** 虽然对每个动不平衡测量面的不平衡值可以分别接受，但是两个测量面相加的最大总值不能超出表中所示要求。（例如：夹持平衡重块的模式是A＋E的位置；夹持和粘贴平衡重块的模式是A＋C或B＋C；粘贴平衡重块的模式是B＋D）

** 在用于动不平衡测量的平面C上，可以在靠近车轮中心线的任意位置上安装平衡重块或者在轮辐背部轮辋的深槽外部处安装平衡重块。

附录E

（规范性附录）

车轮气密性试验

（仅适用于无内胎车轮）

E 1试验设备

图E1为气密性试验装

置。

E 2 试验程序

E 2.1 试验准备

气密性试验用车轮不应

有喷涂层，气门嘴孔应密封。

E 2.2 充气压力

充气压力为350 kPa±

35kPa

试验时将车轮两侧面用

带有密封垫的压盘压紧封闭，

将整个车轮进入盛满水的水

槽中，然后向车轮中充入压缩

图D1 气密性试验装置

空气。

E 3 试验要求：充气后30秒钟内没有气体漏出。

E 4 试验失效：在30秒钟内，轮辋任何部位发现有气泡排出。

E 5 漏气的填补

发现漏气的车轮，允许用汽车制造厂或车轮厂批准的方法填补，用填补法修理好的车轮必须重作气密性试验。如果仍发现漏气，则必须判废。