專家論壇：踐行新發(fā)展理念 高質(zhì)量推動(dòng)車輪行業(yè)發(fā)展
2022-06-21 點(diǎn)擊：次
踐行新發(fā)展理念 高質(zhì)量推動(dòng)車輪行業(yè)發(fā)展
——乘用車車輪安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)化探討
目前在中國(guó)生產(chǎn)的乘用車有5大派系，分別是美系、歐系、日系、韓系、自主。有80多個(gè)乘用車制造廠家生產(chǎn)乘用車。對(duì)各自品牌乘用車用車輪的安裝尺寸進(jìn)行系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，車輪安裝用的中心孔名義尺寸就有40多個(gè)，中心孔公差標(biāo)注也不規(guī)范，有20多種的標(biāo)注方式;車輪螺栓孔徑名義尺寸有20多種，車輪螺栓孔公差標(biāo)注不規(guī)范有10多種，車輪螺栓孔沉孔名義直徑尺寸有近20種，車輪螺栓孔沉孔直徑公差不規(guī)范有10多種，車輪螺栓孔數(shù)量及螺栓孔PCD節(jié)園直徑規(guī)格有20多個(gè)組合。鑒于車輪安裝用的螺母(螺栓)常用規(guī)格就兩種：M12和M14規(guī)格。與車輪的螺栓孔間隙配合直徑理論上講2種規(guī)格的螺栓有2個(gè)螺栓孔孔徑配合是最為合適的。鑒于車輪安裝用套筒就4個(gè)規(guī)格，分別是S17、S19、S21、S22，對(duì)應(yīng)的車輪螺栓孔沉孔直徑就4個(gè)最為合適。或者進(jìn)一步臨近的尺寸再尺寸優(yōu)化有2到3個(gè)規(guī)格就可以滿足要求實(shí)際安裝要求。
這些不標(biāo)準(zhǔn)的雜亂無章的尺寸標(biāo)注，給配套的車輪、制動(dòng)盤、輪轂軸承單元和螺母(螺栓)等零部件廠家造成非常大的浪費(fèi)。中國(guó)鋁車輪行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模世界第一，幾乎給全球所有品牌乘用車廠家配套，鋁車輪年產(chǎn)銷規(guī)模在2億只以上，目前全行業(yè)的螺栓孔鉆頭規(guī)格就有上千個(gè)規(guī)格，還需要大量的工器具及檢驗(yàn)量具配備使用，在組織生產(chǎn)中需要經(jīng)常變換調(diào)整，造成大量的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)制造成本，降低了生產(chǎn)效率。
這些情況產(chǎn)生都是汽車行業(yè)上下游缺乏組織協(xié)調(diào)溝通造成的，缺乏開放交流造成的，為此特別需要全行業(yè)大力貫徹落實(shí)新發(fā)展理念，需要?jiǎng)?chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念指引。
在新發(fā)展理念的指引下，通過標(biāo)準(zhǔn)化的一體化研究，打通車輪安裝尺寸方面存在的節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過全行業(yè)的群策群力，借力汽車行業(yè)組織及相關(guān)行業(yè)組織的大力推動(dòng)，相信此項(xiàng)工作一定會(huì)落地執(zhí)行，無論是對(duì)汽車廠家，還是相關(guān)的零部件廠家，都有非常大的現(xiàn)實(shí)意義，可以降低生產(chǎn)成本，是踐行新發(fā)展理念的有力抓手。
乘用車車輪安裝尺寸主要是車輪中心孔孔徑尺寸和螺栓孔規(guī)格及尺寸，與車輪、制動(dòng)盤、輪轂軸承單元和螺母(螺栓)4個(gè)零部件密切相關(guān)。車輪的中心孔直徑和制動(dòng)盤中心孔直徑、直接與輪轂軸承單元的對(duì)應(yīng)的軸徑相關(guān);螺栓孔的結(jié)構(gòu)與孔徑直接和螺母(螺栓)規(guī)格密切相關(guān)。要分析研究汽車車輪安裝尺寸，必須把此4個(gè)密切相關(guān)的零部件協(xié)調(diào)起來，一體化研究彼此之間的配合尺寸關(guān)系。用創(chuàng)新的理念協(xié)調(diào)各方資源，這樣才能夠把車輪安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)化工作推動(dòng)開展起來，協(xié)調(diào)好各自的功能需求，才能找到正確的解決方案。
一、車輪和制動(dòng)盤中心孔尺寸標(biāo)準(zhǔn)化思路
車輪中心孔直徑和制動(dòng)盤中心孔直徑的作用就是安裝時(shí)候的定位作用，與車輪和制動(dòng)盤的安全性能指標(biāo)沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以說完全可以實(shí)現(xiàn)中心孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。鑒于此建議對(duì)于車輪中心孔直徑DW和制動(dòng)盤中心孔直徑DB和與之配合的輪轂軸承單元軸徑dw和db的標(biāo)準(zhǔn)化方案是：對(duì)于車輪和制動(dòng)盤的中心孔尺寸公差和輪轂軸承單元軸徑尺寸及公差，推薦執(zhí)行GB/T 1800.2 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 線性尺寸公差I(lǐng)SO代號(hào)體系 第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差帶代號(hào)和孔、軸的極限偏差表》標(biāo)準(zhǔn)中的H8級(jí)別及配合安裝執(zhí)行最大實(shí)體加工原則。
舉例1：車輪和制動(dòng)盤的中心孔尺寸公差，孔徑50-80mm 公差+0.046mm;孔徑80-120mm 公差+0.054mm。
舉例2：對(duì)于車輪和制動(dòng)盤對(duì)應(yīng)的輪轂軸承單元軸徑尺寸公差，軸徑50-80mm 公差-0.046mm;軸徑80-120mm 公差-0.054mm。
舉例3：對(duì)于車輪和制動(dòng)盤與輪轂軸承單元軸徑的配合間隙建議數(shù)值為0.03mm。
舉例4：建議車輪中心孔和制動(dòng)盤中心孔直徑取整數(shù)，車輪中心孔與制動(dòng)盤中心孔徑差值為2mm。
例5：車輪中心孔孔徑為56mm，制動(dòng)盤中心孔徑為58mm.車輪：DW：56 0/+0.046mm，制動(dòng)盤：DB：58 0 /+0.046mm;輪轂軸承單元：dw：56 -0.03/-0.076mm;dw：56 -0.03/-0.076mm。
二、螺栓孔尺寸標(biāo)準(zhǔn)化思路
安裝車輪用的螺母(螺栓)通常有2種規(guī)格，M12和M14規(guī)格，安裝用套筒扳手有4種規(guī)格，分別為S17、S19、S21、S22，螺栓與車輪連接接觸方式有3種類型，分別為錐面、球面和平面。其中，錐面接觸方式最多。
歐系車多為螺栓連接，美系、日系、韓系車多為螺母連接，自主品牌車連接方式多為參考國(guó)外方式，螺栓和螺母連接方式都有。
鑒于車輪螺栓(螺母)常用2個(gè)規(guī)格，建議對(duì)應(yīng)M12規(guī)格的車輪及制動(dòng)盤螺栓孔孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：13.5+0.5mm; 建議對(duì)應(yīng)M14規(guī)格的車輪及制動(dòng)盤螺栓孔孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：15.5+0.5mm。
鑒于車輪安裝套筒常用4個(gè)規(guī)格，依據(jù)GB/T 3228 《螺栓螺母用裝配工具 沖擊式機(jī)動(dòng)四方傳動(dòng)套筒的尺寸》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于方孔為16的套筒對(duì)應(yīng)S17、S19、S21、S22的外徑最大標(biāo)準(zhǔn)值分別為28.8mm、31.3mm、33.8mm、35mm。
建議對(duì)應(yīng)S17規(guī)格的車輪沉孔孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：30+0.5mm;建議對(duì)應(yīng)S19規(guī)格的車輪沉孔孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：32+0.5mm;建議對(duì)應(yīng)S21規(guī)格的車輪沉孔孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：34+0.5mm;建議對(duì)應(yīng)S22規(guī)格的車輪沉孔孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：36+0.5mm。
三、螺母(螺栓)標(biāo)準(zhǔn)化思路
車輪安裝主要有2種方式，螺栓和螺母，歐系車采用螺栓居多，美系、日系和韓系采用螺母居多。
通過分析對(duì)比，建議采用螺母方式錐面接觸方式連接。
螺母采用通孔方式，這樣有利于標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)減輕螺母重量，同時(shí)在最外邊用塑料罩方式保護(hù)，這種方式目前已經(jīng)在多家汽車制造廠家在采用，值得推廣。
四、車輪螺栓孔數(shù)量與PCD螺栓孔節(jié)園直徑尺寸標(biāo)準(zhǔn)化思路
車輪螺栓孔數(shù)量與PCD螺栓孔節(jié)園直徑尺寸直接與車輪的載荷相關(guān)，與乘用車總質(zhì)量相關(guān)。對(duì)于乘用車來講A級(jí)及A及以下A0，A00車一般采用4個(gè)螺栓孔的數(shù)量連接居多，對(duì)于B級(jí)以上的乘用車大部分采用5個(gè)螺栓孔數(shù)量連接，對(duì)于大型的越野SUV車及皮卡車采用6螺栓孔居多，美制大型MPV車8螺栓孔連接居多。
螺栓孔PCD節(jié)園直徑越大，承載越大。推薦標(biāo)準(zhǔn)化解決方案如下：A級(jí)A0級(jí)，A00級(jí)車 PCD采用4-100;B級(jí)以上車：PCD采用5-112，5-114.3 5-120，大型越野SUV及皮卡車： 6-139.7。
作者簡(jiǎn)介
王孝東，高級(jí)工程師。1984年?yáng)|北工學(xué)院(現(xiàn)名東北大學(xué))金屬材料系鑄造工藝及設(shè)備專業(yè)畢業(yè)，被分配到黑龍江鋁箔廠工作，1989年人才引進(jìn)到戴卡輪轂制造有限公司(現(xiàn)名中信戴卡股份有限公司)工作。2011—2019年，任中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)車輪委員會(huì)副秘書長(zhǎng)。2014—2019年，參與創(chuàng)立CAW鋁車輪質(zhì)量協(xié)會(huì)，被推選為常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)。期間任《特種鑄造及有色合金》編委、《鑄造》編委、《輕合金加工技術(shù)》副主任編委、《中國(guó)汽車工業(yè)年鑒》特約編輯、全國(guó)輪胎輪輞標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC19)委員等社團(tuán)職務(wù)。
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