轿车轮毂轴承是轿车承重及为汽车提供精确转向的重要部件,其质量和性能的优劣对轿车的驾乘体验和行驶安全起着至关重要的作用。国外摆动碾压技术日趋成熟,已经掌握铆装式轿车轮毂轴承的关键制造技术。铆合装配工艺对于轮毂轴承寿命影响很大,国内由于基础研究不足,生产的轿车轮毂轴承可靠的使用寿命离25万公里的长寿命、高可靠性目标有很大差距。本文以轴承寿命为优化目标,对轿车轮毂轴承的铆合装配工艺进行了理论分析和有限元模拟,结合试验结果研究铆合装配工艺对轿车轮毂轴承成形质量的影响;改进轮毂轴承结构,开展新型轮毂轴承单元的铆合装配工艺分析与优化。本文的主要研究内容包括:(1)对轿车轮毂轴承的铆合装配工艺进行理论分析,建立铆装力的计算分析模型;分析影响铆合装配工艺的主要因素,确定了本文所要探讨的相关工艺参数,如铆头运动轨迹、铆头倾角、每转进给量、终铆时间等,为铆装成形工艺提供理论分析基础。(2)建立轮毂轴承铆合装配有限元仿真模型,仿真研究了铆头运动轨迹、铆头倾角、终铆时间对轮毂轴承单元性能的影响;综合考虑轴端铆合形状、轴端内孔孔径及卡紧力的影响,确定轮毂轴承铆合装配的最优工艺参数。(3)进行铆合装配工艺试验,分析轮毂轴承铆装成形质量,验证轮毂轴承铆装力理论模型及铆装工艺有限元分析模型的合理性;并结合试验结果,建立轿车轮毂轴承的铆合装配优化工艺,试制轮毂轴承单元样件,进行耐久性试验测试。(4)提出新型轮毂轴承单元结构,建立轮毂轴承铆合装配有限元模型;分析铆装过程中的铆装力、卡紧力、应变场和应力场等,研究新型轮毂轴承单元的铆装工艺,论证轴承结构的改进效果;最后结合金相分析,揭示轴端成形的变形机理。