一種輪轂軸承單元裝配方法組成比例

本發明專利技術涉及一種輪轂軸承單元裝配方法，提供一種介于第二代與第三代輪轂軸承單元之間的2.1代輪轂軸承單元，是一種被應用于驅動輪輪轂的集成化軸承單元，通過與周邊轉向節、驅動軸的匹配，滿足承載與傳動的兩項功能；并提供了把第一代輪轂軸承與特制法蘭盤配合向第2.1輪轂軸承單元轉變的工藝全過程，經過了工藝論證與性能試驗的測試，滿足輪轂軸承的工作功能與可靠性要求，并且成本較低，有廣闊的市場應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種工程裝配方法，特別是一種輪轂軸承單元裝配方法。
技術介紹
輪轂軸承(wheelbearingunit)是汽車的關鍵零部件之一，它的主要作用是承載重量和為輪轂的轉動提供精確引導。隨著汽車工業的發展，輪轂軸承不僅要求承受載荷，還需便于拆裝且能集成更多的功能。現有成熟的輪轂軸承單元化結構主要包括：第一代輪轂軸承——外圈整體式內圈背對背組合的雙列角接觸球軸承或雙列圓錐滾子軸承；第二代輪轂軸承——外圈帶有法蘭盤，直接通過螺栓連接到懸架上(內圈旋轉型)或安裝到剎車盤和鋼圈上(外圈旋轉型)；和第三代輪轂軸承——由連接到懸架上帶法蘭盤的外圈和連接到剎車盤和鋼圈上帶法蘭盤的內圈相組成，集成了ABS傳感器。其中第一代輪轂軸承因未集成法蘭，導致裝配部件數較多安裝不便，維修時更為困難，在許多中高端車型中已經不再使用，而針對第一代輪轂軸承的上述缺點，并無對其改造的成熟技術方案。且現有的輪轂軸承單元在安裝時需引入卡簧來進行周邊件的配合，卡簧安裝的復雜性使集成度并不讓人滿意。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種介于第二代與第三代輪轂軸承單元之間的2.1代輪轂軸承單元(2.1generationwheelbearingunit)，是一種被應用于驅動輪輪轂的集成化軸承單元，通過與周邊轉向節、驅動軸的匹配，滿足承載與傳動的兩項功能；并提供了把第一代輪轂軸承與特制法蘭盤配合向第2.1輪轂軸承單元轉變的工藝全過程，經過了工藝論證與性能試驗的測試，滿足輪轂軸承的工作功能與可靠性要求，并且成本較低，有廣闊的市場應用價值。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種輪轂軸承單元裝配方法，其步驟為：S1)提供相配合的第一代輪轂軸承、法蘭盤和擋圈，所述第一代輪轂軸承包括外圈和內圈，所述內圈包括內側內圈和外側內圈，所述內側內圈和外圈間設有內側密封件，所述外側內圈和外圈間設有外側密封件，所述法蘭盤與內側內圈和外側內圈相配合，所述擋圈與外圈相配合；S2)將擋圈壓入第一代輪轂軸承，使擋圈安裝入外圈；S3)將第一代輪轂軸承壓入法蘭盤，使內圈安裝入法蘭盤；S4)對法蘭盤伸出內圈的伸出端進行旋鉚，使伸出端和內側內圈相貼合；S5)對法蘭盤的中心孔進行加工形成花鍵槽。通過把第一代輪轂軸承集成法蘭盤和擋圈的安裝工藝，使第一代輪轂軸承轉變為2.1代輪轂軸承單元，相比于第二代輪轂軸承單元，本工藝能夠使得輪轂單元的整體工藝成本下降約20％。集成后的2.1代輪轂軸承單元具備法蘭盤和擋圈，即方便輪轂軸承單元安裝至車架，也替代了原有引入卡簧來進行周邊件的配合，提高了輪轂軸承的裝車效率。作為優選，所述擋圈上設有卡爪，所述卡爪的張角大于等于30°。擋圈零件為較好韌性的金屬材料，經過沖壓成型，為替代卡簧的功能，擋圈的卡爪張角a不低于30度，壓裝后能彈性展開。作為優選，所述步驟S2中將擋圈壓入第一代輪轂軸承的具體步驟為：S21)將第一代輪轂軸承置于底平模上，擋圈通過外圈的倒角引導直接放置于外圈上；S22)上平模進行軸向進給，上平模接觸擋圈并保持同步速率壓入第一代輪轂軸承外圈；所述步驟S22中設有壓力傳感器監測軸向壓力，當峰值點壓力值在范圍200～500N外時，判斷為不合格。壓裝過程中，當擋圈完全壓入到位后壓力急劇上升，壓力-時間斜率變得陡峭，在從平緩到陡峭過渡的峰值點壓力值控制在200～500N，在該值范圍之外的擋圈視為不合格，通過分選機構剔除以保證輪轂軸承單元的成品合格率。作為優選，所述步驟S3中將第一代輪轂軸承壓入法蘭盤的具體步驟為：S31)將法蘭盤置于底模上，第一代輪轂軸承通過內圈倒角與伸出端倒角引導直接放置于法蘭盤上；S32)頂模進行軸向進給，頂模接觸內圈并保持同步速率壓入法蘭盤；所述步驟S32中設有壓力傳感器監測軸向壓力，當峰值點壓力值在范圍8～20kN外時，判斷為不合格。壓裝過程中，當內圈完全壓入到位后壓力急劇上升，壓力-時間斜率變得陡峭，在從平緩到陡峭過渡的峰值點壓力值控制在8～20kN，在該值范圍之外的第一代輪轂軸承視為不合格擋圈，通過分選機構剔除以保證輪轂軸承單元的成品合格率。進一步地，所述步驟S4中對伸出端進行旋鉚的具體步驟為：S41)鉚壓設備的主軸電機驅動鉚壓模具旋轉達到主軸恒定轉速；S42)主軸恒定轉速，鉚壓模具快速軸向位移進給，直至鉚壓模具與伸出端接觸；S43)主軸恒定轉速，鉚壓模具緩慢軸向位移進給，旋壓伸出端，直至達到設定條件；S44)主軸恒定轉速，鉚壓模具停止軸向位移進給，鉚壓模具壓力保持，直至達到設定條件；S45)主軸停止旋轉，鉚壓模具軸向回退，完成旋鉚。通過各階段不同的進給速率和壓力以保證生產率和減少材料的變形對裂紋萌生的影響，S44壓力保持使得最終塑形變形的法蘭盤伸出端與內圈表面實現穩定的貼合，防止因為過早的卸載而導致材料的變形回復，失去對產品的軸向預緊效果。作為優選，所述步驟S43鉚壓模具緩慢軸向位移進給，旋壓伸出端的具體步驟為：S431)所述伸出端呈翹曲形變，所述旋鉚加壓壓力范圍為90～95kN；S432)所述伸出端呈折彎形變，所述旋鉚加壓壓力范圍為85～95kN；S433)所述伸出端與內圈接觸，所述旋鉚加壓壓力范圍為110～120kN；所述步驟S431、S432和S433通過加壓時間或底座平臺軸向載荷情況控制。步驟S431中材料表現為翹曲，該階段的鉚壓模具的進給速率決定了法蘭盤的塑形變形速率，通過理想的進給速率將減小法蘭材料的褶皺裂紋，并滿足生產過程中較高的生產率，其中保證旋鉚加壓壓力范圍為90～95kN能達到較小皺褶的情況下達到較高的生產率；步驟S432中材料表現為折彎，該階段法蘭盤材料對裂紋的敏感性下降，鉚壓模具的進給速率相比S431可加快，提高生產效率，因此保證鉚加壓壓力范圍為85～95kN；步驟S433中伸出端與內圈發生貼合并形成接觸應力與摩擦力，接觸表面的褶皺裂紋對旋鉚進給速率非常敏感，該階段通過緩慢地進給能夠得到降低材料表面褶皺裂紋的效果，因此保證鉚加壓壓力范圍為110～120kN。作為優選，所述步驟S41至S44中設有測控系統監測主軸轉速、鉚壓模具軸向位移進給行程、鉚壓模具端加載載荷、底座平臺軸向載荷和主軸鉚壓扭矩；所述主軸恒定轉速范圍為150～300rpm，鉚壓模具擺角度范圍為3～5°，旋鉚加壓壓力范圍為80～120kN；所述步驟S43中緩慢軸向位移進給速度范圍為0.1～0.5mm/s；所述步驟S44中主軸恒定轉速，鉚壓模本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輪轂軸承單元裝配方法，其步驟為：S1)提供相配合的第一代輪轂軸承、法蘭盤和擋圈，所述第一代輪轂軸承包括外圈和內圈，所述內圈包括內側內圈和外側內圈，所述內側內圈和外圈間設有內側密封件，所述外側內圈和外圈間設有外側密封件，所述法蘭盤與內側內圈和外側內圈相配合，所述擋圈與外圈相配合；S2)將擋圈壓入第一代輪轂軸承，使擋圈安裝入外圈；S3)將第一代輪轂軸承壓入法蘭盤，使內圈安裝入法蘭盤；S4)對法蘭盤伸出內圈的伸出端進行旋鉚，使伸出端和內側內圈相貼合；S5)對法蘭盤的中心孔進行加工形成花鍵槽。

【技術特征摘要】
1.一種輪轂軸承單元裝配方法，其步驟為：
S1)提供相配合的第一代輪轂軸承、法蘭盤和擋圈，所述第一代輪轂軸承包括外圈和內
圈，所述內圈包括內側內圈和外側內圈，所述內側內圈和外圈間設有內側密封件，所述外側
內圈和外圈間設有外側密封件，所述法蘭盤與內側內圈和外側內圈相配合，所述擋圈與外
圈相配合；
S2)將擋圈壓入第一代輪轂軸承，使擋圈安裝入外圈；
S3)將第一代輪轂軸承壓入法蘭盤，使內圈安裝入法蘭盤；
S4)對法蘭盤伸出內圈的伸出端進行旋鉚，使伸出端和內側內圈相貼合；
S5)對法蘭盤的中心孔進行加工形成花鍵槽。
2.根據權利要求1所述的一種輪轂軸承單元裝配方法，其特征在于：所述擋圈上設有卡
爪，所述卡爪的張角大于等于30°。
3.根據權利要求1所述的一種輪轂軸承單元裝配方法，其特征在于：所述步驟S2中將擋
圈壓入第一代輪轂軸承的具體步驟為：
S21)將第一代輪轂軸承置于底平模上，擋圈通過外圈的倒角引導直接放置于外圈上；
S22)上平模進行軸向進給，上平模接觸擋圈并保持同步速率壓入第一代輪轂軸承外
圈；
所述步驟S22中設有壓力傳感器監測軸向壓力，當峰值點壓力值在范圍200～500N外
時，判斷為不合格。
4.根據權利要求1所述的一種輪轂軸承單元裝配方法，其特征在于：所述步驟S3中將第
一代輪轂軸承壓入法蘭盤的具體步驟為：
S31)將法蘭盤置于底模上，第一代輪轂軸承通過內圈倒角與伸出端倒角引導直接放置
于法蘭盤上；
S32)頂模進行軸向進給，頂模接觸內圈并保持同步速率壓入法蘭盤；
所述步驟S32中設有壓力傳感器監測軸向壓力，當峰值點壓力值在范圍8～20kN外時，
判斷為不合格。
5.根據權利要求1所述的一種輪轂軸承單元裝配方法，其特征在于：所述步驟S4中對伸
出端進行旋鉚的具體步驟為：
S41)鉚壓設備的主軸電機驅動鉚壓模具旋轉達到主軸恒定轉速；
S42)主軸恒定轉速，鉚壓模具快速軸向位移進給，直至鉚壓模具與伸出端接觸；
S43)主軸恒定轉速，鉚壓模具緩慢軸向位移進給，旋壓伸出端，直至達到設定條件；
S44)主軸恒定轉速，鉚壓模具停止軸向位移進給，鉚壓模具壓力保持，直至達到設定條
件；
S45)主軸停止旋轉，鉚壓模具軸向回退，完成旋鉚。
6.根據權利要求5所述的一種輪轂軸承單元裝配方法，其特征在于：所述步驟S43鉚壓
模具緩慢軸向位移進給，旋壓伸出端的具體步驟為：
S431)所述伸出端呈翹曲形變，所述旋鉚加壓壓力范圍為90～9...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃德杰，周旭，于東輝，王建華，郭權，
申請(專利權)人：浙江萬向精工有限公司，萬向精工江蘇有限公司，萬向集團公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33