《汽车铝合金转向节轻量化设计要求》征求意见稿.docx
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T/XXXXXX—2025
汽车铝合金转向节轻量化设计要求
1范围
本文件规定了汽车铝合金转向节轻量化设计的系统结构与功能要求、技术要求、试验方法、验证方法。
本文件适用于汽车铝合金转向节的轻量化设计和制造过程。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
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3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
汽车铝合金转向节轻量化设计lightweightdesignofaluminumalloysteeringknucklesforautomobiles
通过优化材料选择、结构设计和制造工艺，降低汽车铝合金转向节的质量，同时满足其机械性
能和使用功能要求的设计方法。
3.2
轻量化系数lightweightingcoefficient
转向节轻量化设计后质量与原始设计质量的比值，用于衡量轻量化程度。
4系统结构与功能要求
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4.1系统结构
4.1.1材料选择系统：选择高强度铝合金材料，材料性能应符合GB/T228.1的要求。
4.1.2结构优化系统：采用拓扑优化和参数化设计方法，具体方法可参考附录A，减少材料用量，同时保证结构强度。
4.1.3制造工艺系统：采用压铸成型工艺，工艺流程可参考附录B，确保成型精度和质量控制。
4.2功能要求
4.2.1承载功能：轻量化转向节应满足汽车行驶过程中的静态和动态承载要求。
4.2.2连接功能：转向节应具备良好的连接性能，确保与车轮、悬挂系统等部件的可靠连接。
4.2.3环境适应性：转向节应能适应-40℃至+80℃的环境温度范围，符合GB/T4796的要求。
5技术要求
5.1材料要求
应选用高强度铝合金材料，其抗拉强度不低于300MPa，屈服强度不低于200MPa，伸长率不低于10%。材料的化学成分和力学性能应符合GB/T228.1和GB/T230.1的要求。汽车铝合金转向节的材料成分应符合表1的规定。
表1汽车铝合金转向节的材料成分
项目
含量（质量分数）/%
Si
9.0～11.0
Fe
≤1.0
Cu
≤0.3
Mn
0.3～0.7
Mg
≤0.2
Zn
≤0.1
其他杂质
单个≤0.15，总计≤0.50
余量
Al
5.2尺寸精度要求
转向节的尺寸公差应符合GB/T11352的规定，尺寸公差等级：CT4～CT6，具体尺寸公差应符合表2的规定。
表2公差等级示例数值
尺寸范围
CT4
CT5
CT6
0.3～0.5
±0.05
±0.08
±0.12
0.5～1.0
±0.08
±0.12
±0.18
1.0～2.0
±0.12
±0.18
±0.25
2.0～3.0
±0.18
±0.25
±0.35
3.0～5.0
±0.25
±0.35
±0.50
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5.3表面质量要求
5.3.1表面粗糙度：转向节的表面粗糙度应达到Ra3.2μm以下。
5.3.2外观缺陷：表面应无明显的气孔、缩松、冷隔、裂纹等缺陷。允许存在的微小缺陷应符合表3的规定。
表3微小缺陷要求
缺陷类型
允许范围
气孔
直径≤1mm，数量≤5
缩松
直径≤1mm，数量≤3
冷隔
不允许
裂纹
不允许
5.4力学性能要求
转向节的力学性能应符合表4的要求。
表4转向节的力学性能
项目
指标
抗拉强度（Rm）/MPa
≥300
屈服强度（ReL）/MPa
≥200
伸长率（A）/%
≥10
硬度（HB）
80～120
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