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汽车轮毂轴承单元摆碾铆合加工分析
| 论文题名： | 汽车轮毂轴承单元摆碾铆合加工分析 |
| 关键词： | 汽车工程;轮毂轴承单元;摆碾铆合技术;加工参数;芯轴;微观结构 |
| 摘要： | 汽车轮毂轴承单元是汽车行驶和载重的一个重要组成部分，为轮毂转动提供精确的引导，是汽车零部件中一个极为重要的安全件。由于随着时代的发展，对节能、高稳定性和低成本的要求的日益突出。轮毂轴承单元的卡紧方式也根据这些要求做了相应的改变，由原来的螺帽卡紧的卡紧方式改为了轮毂轴铆合的卡紧方式。轮毂轴承单元的摆碾铆合卡紧技术克服了螺帽松动和预载荷卸载等问题，提高了轮毂轴承单元的可靠性和稳定性，因而得了很好的发展和应用。但我国在对汽车轮毂轴承单元进行铆合加工时，芯轴在翻边的过程中容易出现裂纹，从而导致整个轮毂轴承单元报废。因此，到目前为止，国内轮毂轴承生产企业尚未能真正掌握采用摆碾铆合装配技术的轮毂轴承单元制造方法，这成为了我国轮毂轴承制造企业竞争力提升的技术瓶颈。本文以轮毂轴承单元作为研究对象，开展了铆合参数对轮毂轴承单元影响和铆合参数对芯轴微观结构影响等研究，具体研究内容如下： （1）根据摆动碾压理论、轮毂轴承芯轴的摆碾铆合的工作原理及优点，对轮毂芯轴摆碾铆合的宏观变形机制进行了分析，并确定了所要探讨的相关加工参数，如上模倾角，上模每转进给量和上模转速。 （2）根据刚塑性有限元法的分析机理，使用 Deform-3D软件建立了轮毂轴承单元的摆碾铆合仿真模型。通过仿真计算分析得到了摆碾铆合前后轴端形貌的对比图，列出了应力云图，找到芯轴受力最大的部位，并通过分析找到了上模倾角、上模每转进给量和上模转速对轮毂芯轴轴端形貌和内圈卡紧力的影响。 （3）对轮毂轴承单元进行了摆碾铆合加工实验，使用测量系统对加工过程中的相关数据进行采集与处理，通过单一参数对比实验方法，研究了铆合加工参数即上模倾角、上模每转进给量以及上模转速对内圈卡紧力和轮毂芯轴轴端形貌的影响，并验证了轮毂轴承单元摆碾铆合加工的有限元模型的正确性。 （4）对实验后的轮毂芯轴轴端进行了微观分析。根据裂纹出现的情况，将轮毂芯轴轴端划分成三个区域。其次对正常轮毂芯轴轴端三个区域和出现裂纹的轮毂芯轴轴端三个区域的微观结构进行了分析。然后根据相关参考文献和本领域的研究，建立了长径比的评价指标，对上模倾角，上模每转进给量和上模转速对三个区域的晶粒长径比的影响进行了研究。最后对芯轴轴端裂纹处的微观结构进行了分析，从而得到了轮毂芯轴轴端微观结构的实验结果。 |
| 作者： | 郭思晨 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 孟庆华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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