[发明专利]一种汽车轮毂轴承单元旋压式铆合装配制造方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车轮毂轴承单元装配技术领域，涉及一种轮毂轴的轴端外翻的汽车轮毂轴承单元旋压式铆合装配制造方法。

背景技术

传统设计的汽车轮毂轴承单元在装配时，两个内圈是用锁紧螺母牢固地连接在传动轴上的。这种方式所存在的缺点是：需要在装配的时候通过调定力矩扳手来扭螺母以控制轮毂单元的轴向卡紧力，由于单元中的零件存在制造误差而使卡紧力的控制不精确，预压量的波动较大，从而导致轴承的负游隙量偏离最优值而使轴承寿命下降，寿命离散度大大增加；在使用过程中，由于螺纹卡紧采用的螺纹防松结构可能因振动等因素而松动，从而导致预载荷卸载，严重时甚至失效，存在重大安全隐患。

发明内容

为克服上述的技术缺点，本发明提供一种高可靠性和高稳定性的汽车轮毂轴承单元旋压式铆合装配制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种汽车轮毂轴承单元旋压式铆合装配制造方法，其工艺步骤是：

第一步是进行轮毂轴加工，为了节省材料和确保轴端翻边后能使径向尺寸压边并扣住小内圈端面，取B2>1.0mm，选取轮毂轴轴端铆前高出小内圈为H1；轴端凸缘的壁厚的取值与装配高H和轴端壁厚B的值有密切关系，H1=2～2.5B，为了防止轮毂轴轴端内孔与铆头干涉，外倒角C要取在2.5mm以上；

第二步为了确保轮毂轴轴端材料流动性及为了省材，小内圈的过渡圆角的圆弧半径R为2～3mm，α过渡角取10～15°，同时为了减少轴端在外翻的过程中轴向力及径向力对滚道的变形，要把小内圈的沟道到大头端的距离H2较常规内圈加长3～5mm，整个小内圈的最小壁厚B1至少要大过3mm；

第三步把外法兰、钢球、小内圈、轮毂轴按接近零游隙要求配套好，按一定的工序把轴承单元组装到铆接前的状态；

第四步把组装好的轴承单元放在铆接机床的工作台的压力传感器上，该铆接机床铆头在铆接的过程中是对轮毂轴轴端的一个局部区域施力并使其经旋压变形而外翻的过程，不会对轴承沟道、钢球造成冲击，并通过压力传感器对轴向铆装力进行实时测量，以实现精确控制，先按照零件的铆接尺寸要求设计并加工好铆头，当铆头装到铆接机上时，铆头轴线相对轴承轴线倾斜一个小的θ角，θ角为4～11°，并按如下的工艺参数进行旋压铆合装配：铆头旋转，转速为360～1000r/min，工作台或铆头作直线移动，使工件接近铆头，其中空行程为10mm后，转为工作进给，工进速度为1.5～2.0mm/s，确保材料在恢复弹性回弹前被继续施加压力，直至铆装的轴向压力达到调定的压力值后，工作台或铆头快速回退到起始位置，完成铆合装配，加工节拍控制在15～25秒，但是要确保无轴向进给旋压至少有0.5秒，才能保证消除材料的塑性回弹；

第五步对铆接外形进行检验：目测外观要求轴铆表面光滑平整，没有目测可见疲劳层和裂纹，先手动旋转轴承要达到旋转灵活，但又有预紧的手感，对凸缘端面到法兰安装面A的高度H进行测量要满足装配高度要求,同时平行差测量要保证在设计要求范围之内，并对轴承进行游隙测量确保轴向游隙是零或负游隙的预紧状态；

第六步对旋压式铆接装配轴承单元进行弯曲疲劳试验，要求经反复加载20万次后，轴承轴向游隙窜动增量要＜0.01mm，以满足试验要求；

第七步用材料试验机对轮毂轴加载180～250kN载荷，轮毂轴轴端旋压部位无变形或拉直，符合试验要求。

在所述第三步中，被铆的轮毂轴承单元包括法兰盘外圈、包含被铆轴端凸缘的轮毂轴、钢球、保持架、组合密封圈及防尘盖、小内圈，在法兰盘外圈上设有两列滚道，轮毂轴上设有一个滚道和用于安装小内圈的轴颈，小内圈过盈配合压入轮毂轴轴颈上，轮毂轴轴端高出小内圈大端面一定的值，轮毂轴轴端有一中空内孔，小内圈上设有一个滚道，法兰盘外圈的法兰面上有一个贯通内外的壁孔，该孔中安装有切割传感器，轮毂轴上装有切割传感器的齿圈，法兰盘外圈下端装有密封圈，连接盘是连接轮毂轴与称重传感器的过渡盘；在法兰盘外圈下面的滚道涂上指定的油脂，把组合好的钢球保持架放入法兰盘外圈下面的滚道里，压入密封圈，把上述组合好的零件放入轮毂轴上，把齿圈压入轮毂轴上，把组合好的钢球保持架放入法兰盘外圈上面的滚道处，在小内圈上涂上指定的油脂，把小内圈压入轮毂轴轴颈上，把组合好的密封圈及防尘盖压入法兰盘外圈及小内圈上，把轴承单元组装到铆接前的状态。