汽车轮毂轴承单元轴端铆合有限元分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com!兰兰=Z鱼轴承2015年4期CN41—1148／THBearing2015，No．4．．_工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，邓四二(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限公司，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：TH1

2、33．33；TG31文献标志码：A文章编号：1000—3762(2015)一04—0021-05FiniteElementAnalysisonShaftEndRivetingofAutomobileHubBearingUnitsNiuRongjun，LiWensa，KangNaizheng，DengSier(1．SchoolofMechatronicsEngineering，HenanUniversityofScience&Technology，Luoyang471003，China；2．ZhejiangZhaofengMechanicalandElectronicCo．，Ltd．，Hangz

3、hou311232，China)Abstract：Basedonswingrollingelastic—plasticformingtheory，thefiniteelementmodelforrivetingprocessofauto—mobilehubbearingisbuiltbyusingDEFORMsoftware．Therivetingprocess，deformationcharacteristic，stressandstrainofhubbearingaresystemicallyanalyzed，andthevariationruleoffeaturepointsandfea

4、tureregionforrivetingprocessareresearched．Thesimulationmodelisverifiedbyexperiment，theresearchresultsprovidereferenceforrive—tingprocesscontrolofautomobilehubbearing．Keywords：hubbearing；riveting；rolling；DEFORM；stress；strain随着我国汽车制造业的不断发展，汽车零部轴承还具有结构简单、质量轻、成本低等优点]。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

5、汽车轮毂轴造水平直接影响汽车轮毂的旋转精度¨J。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，基于摆动辗压理论，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

6、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—141摆动辗压及铆合成形理论基金项目：国家部委项目(JP一ZCGX1—1)；河南科技大轮毂轴承铆合技术多采用回旋式锻压或摇摆学科研创新能力培育基金项目(2014ZCXO04)作者简介：牛荣军(1977一)，男，河南洛阳人，副教授，博模锻技术。铆合原理为：铆头与轮毂轴圆柱士，主要从事滚动轴承设计及理论研究，E—mail：ni．形端头之间的相对旋转运动使轴端形成规定的形urongjun

7、@163．como状，铆头围绕中心O点在轮毂轴上方作轨迹运动，学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com《轴承)2015．No．4间的变化趋势如图l0所示。由图可知，在变形初吻合，区别是仿真开始时铆头的速度没有从633期，P2点的变形趋势最明显，这是因为铆头此时r／min降低为0的过程，而是直接从0开始，仿真结始终接触铆合B区的缘故