[发明专利]轮毂轴承装配旋铆过程中控制内圈变形的方法及装置

说明书

一种轮毂轴承装配旋铆过程中控制内圈变形的方法及装置；该方法是通过一个完整锥面对内圈上端面外缘施加恒定的约束力，该锥面与内圈之间不产生位移，旋铆过程中通过在内圈上施加的恒定约束力防止内圈变形；该装置包括约束套和恒压移动机构，约束套中设置有锥孔，旋铆过程中恒压移动机构顶压在约束套上。恒压移动机构与旋铆机构设置在同一个升降架上。本发明是将完整结构的约束套施加在内圈上，对内圈整体约束，旋铆过程中内圈与约束套之间不发生轴向位移，且通过约束套对内圈施加恒定压力，避免了在内圈上产生压痕，结构简单运行便捷，成本低，约束套制造方便、更换快速，可以满足旋铆头升降与轴承升降两种旋铆模式。

技术领域

本发明涉及一种汽车轮毂轴承装配过程中用于控制内圈旋铆变形的方法及装置，属于汽车轮毂轴承内圈旋铆技术领域。

背景技术

由于汽车零部件的轻量化要求，在汽车轮毂轴承装配过程中，旋铆工艺得以逐渐普及，目前大多数第三代轮毂轴承，都采用旋铆工艺。如图1，轮毂轴承包括法兰内圈1、内圈5和外圈3，法兰内圈1和外圈3之间分布有下排钢球2，内圈5和外圈3之间分布有上排钢球4，内圈5套装在法兰内圈1内，并通过台阶轴向定位，法兰内圈1的上端通过旋铆出压边实现轴向定位。旋铆过程是由旋铆动力机构10带动旋铆头9在法兰内圈1的上端转动挤压(参见图2)，旋铆头9与法兰内圈1之间具有一定压力。由于旋铆过程中对法兰内圈1施加了轴向和径向两个力，迫使法兰内圈1产生了比较大的不利形变，使法兰内圈1中的沟道的曲率发生改变，进而改变了理论接触角，加大了旋铆后的负游隙数值，最终对整个轴承的使用寿命造成不利影响。所以，在旋铆过程中就要对内圈5进行约束，只允许内圈产生轴向位移，避免内圈的径向胀大，减小轴承的不利形变，提高产品的稳定性。

为了实现上述目标，CN110461492A公开的《用于车辆的轮毂轴承的内圈约束装置》给出了一种解决方案，包括约束环、支承板以及环形操作板，约束环由多个部件布置成环形形状，支承板为环形形状，环形操作板布置在所述约束环的外周缘上并且连接至支承板，通过相对地靠近所述支承板而在减小直径的方向上相应地对所述约束环的所述多个部件施加压力。该装置是用多个部件布置成环形形状(约束环)，利用斜面将轴向力转变为径向力，进而约束内圈径向变形。但是存在以下几方面的不足：

1.轴承内圈被多个部件组成的约束环的环形约束，由于这些部件需要沿着径向移动，所以相互之间是有缝隙的，约束内圈的外圆面时，会造成内圈外圆面的夹伤，使之后压装的密封圈存在泄漏和松脱的风险。

2.约束机构会通过外圈对轴承沟道及钢球施加较大的载荷(参见CN110461492A的第一种实施方式)；

3.轴承被放置在一个筒形内，不方便取放工件，同时造成约束机构的轴向位移加大(参见CN110461492A的第二种实施方式)。

4.轴承内圈被多个部件组成的环形约束，各部件再连接成为一个整体，由于此部分的具体尺寸要根据产品型号设计，更换产品型号的时候，造成更换部件多，换型费用高，更换时间长。

发明内容

本发明针对汽车轮毂轴承装配过程中内圈旋铆变形控制技术，提供一种控制可靠、快捷方便、防止内圈损伤的轮毂轴承装配旋铆过程中控制内圈变形的方法，同时提供实现该方法的装置。

本发明的轮毂轴承装配旋铆过程中控制内圈变形的方法，是：

通过一个完整锥面对内圈上端面外缘施加恒定的约束力，该锥面与内圈之间不产生位移，旋铆过程中通过在内圈上施加的恒定约束力防止内圈变形。

实现上述方法的装置，采用以下技术方案：

该装置，包括约束套和恒压移动机构，约束套中设置有锥孔，旋铆过程中恒压移动机构顶压在约束套上。恒压移动机构与旋铆机构(包括旋铆动力机构和旋铆头)设置在同一个升降架上。