本發(fā)明涉及一種汽車輪轂軸承單元高剛度內(nèi)圈法蘭的加工方法，屬于金屬加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車輪轂軸承單元的主要作用是承受通過懸架系統(tǒng)傳遞的汽車重量、轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的軸向載荷，傳遞變速箱和驅(qū)動(dòng)軸傳遞過來的扭矩，為輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)提供精確的向?qū)У?。輪轂軸承單元主要有內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架等組件。發(fā)展到現(xiàn)在主流的第三代輪轂軸承單元由連接到懸架上帶法蘭盤的外圈和連接到剎車盤和鋼圈上帶法蘭盤的內(nèi)圈組成，且與第二代輪轂軸承單元不同，第三代輪轂軸承單元集成了abs傳感器，與前幾代產(chǎn)品相比具有安裝方便，預(yù)置預(yù)緊載荷，高剛性和易安裝傳感器等優(yōu)點(diǎn)。

第三代輪轂軸承單元較第二代最主要的一個(gè)變化就是增加了內(nèi)圈法蘭，其作為第三代輪轂軸承單元中的主要受力部件，其性能直接由加工、熱處理等因素決定，要達(dá)到較高使用壽命，必須要得到一個(gè)足夠剛度和合格的組織狀態(tài)。由于內(nèi)圈法蘭結(jié)構(gòu)復(fù)雜不對(duì)稱，異型多樣化，加工難度較大。輪轂軸承單元法蘭的加工方法依序主要包括：車加工、熱處理工序、磨削工序、清洗工序、裝配工序等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種汽車輪轂軸承單元高剛度內(nèi)圈法蘭的加工方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種汽車輪轂軸承單元高剛度內(nèi)圈法蘭的加工方法，包括以下步驟：

步驟一，鋸料：采用gcr15simn軸承鋼棒料作為制備原料，根據(jù)內(nèi)圈法蘭的形狀計(jì)算所需原料的質(zhì)量，然后使用斷料鋸把棒料切段形成毛坯；

步驟二，中頻加熱：將步驟一獲得的毛坯放入中頻感應(yīng)加熱爐內(nèi)加熱進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行去氧化皮噴砂處理；

步驟三，閉式鍛造：首先，在模具工作面噴涂氟系脫模劑；其次，將步驟二處理好的毛坯放入下模中，利用液壓機(jī)推動(dòng)上模向下進(jìn)行閉式模鍛，保持2-5秒后開啟上模；第三，在鍛件上噴涂硅系脫模劑，進(jìn)行冷卻和鍛件脫模；

步驟四，余溫正火，低溫回火；

步驟五，冷卻粗車：將步驟四得到的正火鍛件冷卻至室溫進(jìn)行粗車，得到法蘭盤；

步驟六，雙重噴丸處理：對(duì)粗車后的法蘭盤先后進(jìn)行s-460和s-390雙重鋼丸噴丸強(qiáng)化處理；

步驟七，鉆孔：采用鉆床加工法蘭盤孔；

步驟八，半精車、精車成形：將步驟七得到的法蘭盤進(jìn)行半精車和精車處理；

步驟九，加工溝道，溝道超精。

進(jìn)一步，步驟二中，將步驟一獲得的毛坯放入中頻感應(yīng)加熱爐內(nèi)加熱至1150~1220℃進(jìn)行熱處理。

進(jìn)一步，步驟四具體過程為：首先，將步驟三得到的鍛件在正火爐中加熱至690~710℃，保溫10-20分鐘；其次，在空氣中冷卻正火，再加熱到150~200℃，保溫1.5-2.5小時(shí)，空冷回火。

進(jìn)一步，鍛件在正火爐中加熱至690~710℃，保溫15分鐘；加熱到150~200℃，保溫2小時(shí)。

進(jìn)一步，步驟五具體粗車過程為：將步驟四得到的鍛件冷卻至室溫，粗車得到內(nèi)圓面、端面一、端面二、端面四以及外圓面一和外圓面二。

進(jìn)一步，步驟八具為：首先半精車內(nèi)圓面、端面一、端面二、端面四，然后半精車外圓面一和外圓面二，完成內(nèi)圈法蘭的成形。

本發(fā)明所達(dá)到的有益技術(shù)效果：

1、在鍛壓前后分別噴涂氟系脫模劑和硅系脫模劑，充分利用氟系脫模劑在鍛件和模具之間良好的隔離性能，利用硅系脫模劑完成冷卻和鍛件脫模，可顯著提高模具壽命；

2、采用正火工藝，提高了內(nèi)圈法蘭整體剛度；采用雙重噴丸強(qiáng)化處理提高了內(nèi)圈法蘭表面剛度。

附圖說明

圖1本發(fā)明工藝流程框圖；

圖2本發(fā)明之內(nèi)圈法蘭結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。

采用gcr15simn軸承鋼棒料作為制造材料，根據(jù)汽車輪轂軸承單元內(nèi)圈法蘭的零件圖紙，計(jì)算所需要的原材料的質(zhì)量，采用斷料鋸把棒料切段形成毛坯；將毛坯放入中頻感應(yīng)加熱爐加熱至1150~1220℃進(jìn)行熱處理；毛坯去氧化皮噴砂處理；鍛壓前，將閉式模鍛的上模和下模分離，在模具工作面噴涂氟系脫模劑，將上述加熱好的棒料放入閉式模鍛的下模中，用液壓機(jī)推動(dòng)上模向下進(jìn)行閉式模鍛，并保持2~5秒，之后開啟上模，朝鍛件噴涂硅系脫模劑，完成冷卻和鍛件脫模；將上述鍛件在正火爐加熱至690~710℃，保溫15分鐘，然后在空氣中冷卻正火，在將上述鍛件加熱到150~200℃保溫2小時(shí)，空冷回火，使其整體硬度達(dá)到220~250hb；將上述正火鍛件冷卻至室溫進(jìn)行粗車內(nèi)圓面8、端面一1，端面二2，端面四4及外圓面一6，外圓面二7；整體雙重噴丸處理：先后進(jìn)行s-460、s-390雙重鋼丸噴丸處理；鉆床加工法蘭盤孔3：在鉆床加工法蘭孔3；半精車、精車成形：將上述法蘭盤進(jìn)行半精車內(nèi)圓面8、端面1，2，4及外圓面6，7，完成輪轂軸承單元內(nèi)圈法蘭的成形；磨削溝道5，超精研溝道5。

采用上述方法制得的內(nèi)圈法蘭，與采用常規(guī)方法制得的內(nèi)圈法蘭相比，各個(gè)性能參數(shù)均明顯提高，下面以剛度試驗(yàn)和靜拉伸試驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)說明：

（一）動(dòng)剛度測試試驗(yàn)

試驗(yàn)裝置：boseelectroforce振動(dòng)臺(tái)

試驗(yàn)方法：變載荷激振法，即基于振動(dòng)臺(tái)分別利用拉壓力傳感器和位移傳感器采集內(nèi)圈法蘭的動(dòng)載荷和變形，測取的位移和拉壓力信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集模塊傳輸?shù)絧c機(jī)。激勵(lì)振幅和激勵(lì)頻率的設(shè)置可在振動(dòng)臺(tái)中調(diào)節(jié)電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)，其中激勵(lì)頻率的設(shè)置須與內(nèi)圈法蘭工作頻率范圍一致，在本試驗(yàn)中頻率設(shè)置1-300hz，以30hz和200hz兩個(gè)典型工作頻率為采集點(diǎn)，激勵(lì)振幅設(shè)定為0.6和1.0mm，預(yù)載荷選擇600n和1000n。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：將采集的位移時(shí)間歷程，動(dòng)載荷時(shí)間歷程進(jìn)行傅里葉分析，動(dòng)載荷幅值與位移幅值相除即得到內(nèi)圈法蘭的動(dòng)剛度。

預(yù)載荷f=600n，激振頻率f=30hz，激振幅值a=0.6mm，計(jì)算內(nèi)圈法蘭的動(dòng)剛度為28.6n/mm，明顯小于采用常規(guī)方法制得的內(nèi)圈法蘭的動(dòng)剛度30n/mm；

預(yù)載荷f=1000n，激振頻率f=200hz，激振幅值a=1mm，計(jì)算內(nèi)圈法蘭的動(dòng)剛度為47.5n/mm，小于采用常規(guī)方法制得的內(nèi)圈法蘭的動(dòng)剛度50n/mm。

（二）靜拉伸試驗(yàn)

試驗(yàn)裝置：wdw電子拉伸試驗(yàn)機(jī)

試驗(yàn)方法：參照gb/t228.1-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第一部分：室溫試驗(yàn)方法》中相關(guān)的試驗(yàn)方法和步驟。

試驗(yàn)結(jié)果：內(nèi)圈法蘭的斷后伸長率2.87%，斷裂撓度2.13mm，抗拉強(qiáng)度238mpa；而采用常規(guī)方法制得的內(nèi)圈法蘭的斷后伸長率2.63%，斷裂撓度2.25mm，抗拉強(qiáng)度233.5mpa；由此可知，采用此方法制得的法蘭內(nèi)圈無論是斷后伸長率、斷裂撓度，還是抗拉強(qiáng)度，均優(yōu)于采用常規(guī)方法制得的內(nèi)圈法蘭。

以上已以較佳實(shí)施例公布了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。