汽车轮毂轴承单元轴端铆合有限元分析.pdf

ISSN1000-3762轴承2015年4期
CN41-1148/TH Bearing 2015, No 4
エ艺与装备
汽车轮毂轴承单元轴端铆合有限元分析
牛荣军,李文洒,康乃正2,邓四
(1.河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;2.浙江兆丰机电股份有服公司,杭州311232)
摘要:基于摆动辗压弹塑性成形理论,采用 DEFORM软件建立汽车轮毂轴承铆合工艺的有限元模型,对轮毂轴
承的铆合过程、变形特征及应力应变进行了系统分析,对铆合过程特征区域及特征点的变化规律进行了研究
并对仿真模型进行了试验验证
关键词;轮毂轴承;铆合;辗压; DEFORM;应力;应变
中图分类号:TH133.3;TC31文献标志码:A文章编号:1000-3762(2015)-04-0021-05
Finite Element Analysis on Shaft End Riveting of Automobile Hub
Bearing Units
Niu Rongjun, Li Wensa', Kang Naizheng, Deng Sier
1. School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science Technology, Luoyang 471003, China;
2. Zhejiang Zhaofeng Mechanical and Electronic Co, Ltd. Hangzhou 311232, China)
Abstract: Based on swing rolling elastic-plastic forming theory, the finite element model for riveting process of auto-
mobile hub bearing is built by using DEFORM software. The riveting process, deformation characteristic, stress and
strain of hub bearing are systemically analyzed, and the variation rule of feature points and feature region for riveting
process are researched. The simulation model is verified by experiment, the research results provide reference for rive-
ting process control of automobile hub bearing
Key words: hub bearing; riveting; rolling; DEFORM; stress; strain
随着我国汽车制造业的不断发展,汽车零部轴承还其有结构简单、质量轻、成本低等优点2。
件的需求量随之加大,特别是汽车轮毂轴承,其制
目前,我国大部分企业的第3代汽车轮毂轴
造水平直接影响汽车轮毂的旋转精度。在传统承生产技术仍不成熟,一些比较核心的生产工艺
轮毂轴承单元的设计中,2个内圈通过锁紧螺母牢仍处于探索阶段。第3代汽车轮毂轴承的生产装
固地连接在一起,但是这种结构存在装配复杂、内配是通过铆合机将芯轴端部铆合成形来代替传统
圈小、挡边挤压变形、预紧力下降或消失等缺陷。的锁紧螺母。下文将以轴端铆合的弹塑性成形为
近年来,随着前置前驱动轿车的飞速发展,轮毂轴研究对象,基于摆动银压理论,建立轮毂轴承铆合
承发生了很大变化,新型轮毂轴承单元不断涌现。成形的有限元模型,对第3代轮毂轴承铆合过程
第3代轮毂轴承现阶段生产与使用量相对较多,中的变形特征、应力、应变以及铆头压力进行系统
它不同于传统的锁紧螺母结构,而是采用翻边铆研究,并与实际生产进行对比,进而阐述轮毂轴承
合结构以克服上述不足。除此之外,第3代轮毂铆合变形的机理。
收稿日期:2014-09-12;修回日期:2014-10-14
1摆动辗压及钟合成形理论
基金项目:国家部委项目(JPPT-ZCCX1-1);河南科技大
学科研创新能力培育基金项目(2014ZCX04)
轮毂轴承铆合技术多采用回旋式锻压或摇摆
作者简介:牛荣军(1977-),男,河南洛阳人,副教授,博模锻技术い。铆合原理为:铆头与轮毂轴圆柱
土,主要从事滚动轴承设计及理论研究,E-mail:m形端头之间的相对旋转运动使轴端形成规定的形
urongjun@163.com
状,御头圃绕中心O点在轮毂轴上方作轨迹运动