一體化低噪音汽車輪轂軸承單元及其制備方法與流程

本發明涉及輪轂單元，主要是一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元及其制備方法。

背景技術：

隨著全球汽車市場需求量的不斷上升，汽車轉向系統需求量也是日益上升，我公司設計的產品性能設計和品質上滿足客戶的要求，產品質量高于國內同類產品，在質量上占了一定的優勢，經濟效益和社會效益相當可觀。隨著市場經濟的迅速發展，目前轎車在中國已經開始進入了千家萬戶，包括尼桑(NISSAN)、阿美拉Ⅱ(ALMERⅡ)汽車等。

該產品通過公司技術人員自主研發一體化低噪音汽車輪轂軸承單元，主要應用于尼桑、阿美拉Ⅱ等車子的輪轂上，其主要作用是車輛在行駛過程中實現平穩轉動，保持車輛制動及剎車靈敏。目前43200-BM400輪轂單元在全球的用量是62萬件/年，尼桑等汽車在中國市場的穩步發展，急需相關零件的國產化，并積極推進全球化采購戰略，目前我公司在主機配套廠家的大力支持下，該產品成功實現國產化，國內需求量不小于15萬件/年，并逐步歐美一些工廠應用，市場前景十分廣闊。

因此，公司對一體化低噪音汽車輪轂軸承單元深入市場調研，額定動靜載荷：Cr：41.30KN,Cor33.60KN,通過技術創新解決其大規模推廣應用的瓶頸問題，因而研究具有較低制造成本，且具有穩定的額定動靜載荷、低噪音、一體化、耐磨性好、壽命長并安裝簡單等特點。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元及其制備方法。具有適用于工況惡劣條件下，且穩定的額定動靜載荷、技術含量高，結構緊湊，不易磨損，不易損壞，高沖擊動態強度和高性價比的一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元及其制備方法。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元，包括外圈、密封組件、鋼球、內圈、保持架和螺栓，所述的外圈的內部設有密封組件、鋼球和保持架，所述的外圈設有用于固定于車子的后車輪上的螺栓，所述的外圈呈圓體柱件，所述的內圈為耐磨的軸承鋼件。

本發明所述的這種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元的制備方法，按以下步驟進行：

(1)、外圈制作：產品坯料通過鍛造成型，選用優質碳素結構鋼55#，通過設計好的模具進行鍛造；正火后，進入數控車床按要求粗車加工，一體式集成雙溝道；通過拋丸改進鍛造面的光潔度，精車長端內孔，精車雙溝道內輪廓，溝道淬火，淬火有效深度為1.5-3.0mm，再進入回火，確保雙溝道回火后硬度HRC60-64，保證溝道耐磨；精車配合端面，在數控車床上精車配合端，然后通過鉆模定位進行鉆孔并倒角，磨端面和外徑，主要為后續磨加工支撐用，粗糙度達到Ra0.8,磨溝道并成形,粗糙度達到Ra0.4，超精溝道，粗糙度達到Ra0.1，最后精車密封口徑到配合要求尺寸；

(2)、密封組件：材料采用10#+黑色丁腈橡膠，用于防外部水進入軸承內部和防止內部油脂向外滲漏；

(3)、鋼球：材料為軸承鋼GCr15，起滾動作用；

(4)、內圈制作：先模鍛，用軸承鋼GCr15材料進行鍛造加工；球化退火，便于后續車加工；車加工時要預留后續加工工藝余量；整體淬火、回火，硬度達到HRC60-65，保證產品有足夠耐磨性；磨雙端面，作為后續基準，粗糙度Ra0.63；磨外徑至圖紙標準要求，用于后續支撐，同時也是密封圈配合尺寸，粗糙度Ra0.8；磨溝道至產品要求尺寸，粗糙度Ra0.4；磨內徑至圖紙要求尺寸，粗糙度Ra0.63；超精溝道保證粗糙度Ra0.1；

(5)、保持架：用尼龍66+25％玻璃纖維材料，用于隔開鋼球，防止鋼球在運轉過程中相互碰撞，減小阻力；

(6)、螺栓：螺栓材料為35CrMo，四顆螺栓主要用于外圈固定在車子后輪及剎車盤上；

(7)、裝配：首先退磁和清洗，再配游隙：在專用設備上配游隙,成品游隙值控制在0.002-0.020mm；密封圈裝配前必須先組合好，同時唇口預涂少量油脂；在注油機上注好油，注脂量7-10g；壓密封圈，防止油脂漏出外面水進入；外圈上面壓螺栓，要求螺栓緊貼法蘭面；最后防銹，在安裝時，油脂的總量要占軸承的間隙的50％；

(8)、終檢：根據產品圖紙要求，對產品物理性能和幾何尺寸進行檢驗；

(9)、包裝：根據顧客要求或企業產品包裝要求，進行包裝。

本發明的有益效果為：

1、傳統的汽車輪轂軸承單元，在實際應用中，其缺點是易磨損，原材料浪費嚴重。而我們采用的是產品結構相對簡單、一體化且耐磨性好。

2、具有較大的承載力，產品通過特殊工藝加工設計而成，產品機械性能穩定。根據產品特點和顧客特殊要求，公司設計制作了一系列的專用檢具以實現加工現場快速檢測，如對稱度與圓柱度檢測，技術攻關小組制作了專用測量表架，確保了每個產品關鍵性能尺寸始終滿足顧客要求。

3、產品坯料通過鍛造成型，按圖紙技術要求進行機加工。產品技術含量高，結構緊湊，溝道是磨加工后超精加工，粗糙度達到Ra0.1，改變了原先溝道粗糙度差，易耐磨，不易損壞，防水、防油脂，可在惡劣條件下運行。

4、工程塑料保持架耐磨，阻力又小。

5、鍛件未加工外觀面原本是黑色，為了使外觀好看，需要拋瓦處理。

6、磨后再超精，保證粗糙度和減少噪音。

因此，本發明的一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元及其制備方法，具有結構簡單、更輕的質量、高比強度、穩定的額定動靜載荷、耐磨性和安全性。

附圖說明

圖1為本發明的結構主視示意圖。

圖2為本發明的結構側視示意圖。

標記說明：外圈1，密封組件2，鋼球3，內圈4，保持架5，螺栓6。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做詳細的介紹：

如圖所示，這種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元，包括外圈1、密封組件2、鋼球3、內圈4、保持架5和螺栓6，所述的外圈1的內部設有密封組件2、鋼球3和保持架5，所述的外圈1設有用于固定于車子的后車輪上的螺栓6，所述的外圈1呈圓體柱件，所述的內圈4為耐磨的軸承鋼件。

一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元的制備方法，按以下步驟進行：

(1)材料

外圈：優質碳素結構鋼55#，內圈：軸承鋼GCr15，保持架：尼龍66+25％玻璃纖維，密封組件：10+黑色丁腈橡膠，鋼球：GCr15，螺栓：35CrMo

(2)密封組件

外購件，材料采用10#+黑色丁腈橡膠。主要用于防水和防止油脂滲漏。

(3)鋼球

外購件，材料為軸承鋼GCr15，起滾動作用，優點：滾動摩擦阻力小。

(4)外圈制作

鍛件→正火→粗車→精車雙溝道、內輪廓→淬、回火→精車配合端→鉆孔、沉孔、倒角→磨外徑→磨雙溝道、密封口徑→超精雙溝道

產品坯料通過鍛造成型，選用55#優質碳素結構鋼，通過設計好的模具中進行鍛造。正火后，進入數控車床按要求粗車加工，一體式集成雙溝道；通過拋丸改進鍛造面的粗糙度，精車雙溝道、內輪廓，溝道淬火，淬火有效深度為1.5-3.0mm，再進入回火，確保雙溝道回火后硬度HRC60-64，保證溝道足夠耐磨。精車配合端面，在數控車床上精車配合端，然后通過鉆模定位進行鉆孔、沉孔并倒角，磨外徑，主要為后續磨加工支撐用，粗糙度達到Ra0.8,磨溝道,并成形,粗糙度達到Ra0.4，超精溝道，粗糙度達到Ra0.1，最后硬車密封口徑到標準要求尺寸。

(5)內圈制作

鍛件→球化退火→車加工→淬、回火→磨雙端面→磨外徑→磨溝道→磨內徑→超精溝道

通過對軸承鋼GCr15材料進行模鍛；球化退火，便于后續車加工；車加工時要預留后續加工工藝余量；整體淬、回火，硬度達到HRC60-65，保證產品耐足夠磨性；磨雙端面，作為后續基準，粗糙度Ra0.63；磨外徑至要求尺寸，用于后續支撐，同時該尺寸也是密封圈配合尺寸，粗糙度Ra0.8；磨溝道至要求尺寸，粗糙度Ra0.4；磨內徑至要求尺寸，粗糙度Ra0.63；超精溝道保證粗糙度Ra0.1。

(6)保持架

保持架用尼龍66+25％玻璃纖維材料，工程塑料保持架，比較耐磨，其主要隔開鋼球，防止鋼球運轉過程中相互碰撞，減小阻力。

(7)螺栓

外購件，螺栓材料為35CrMo，四顆螺栓主要用于外圈固定在車子后輪子上。

(8)裝配

退磁、清洗→配游隙→注油→壓密封組件→法蘭面打字→外圈壓螺栓→防銹→包裝

首先退磁和清洗，再配游隙：在專用設備上配游隙,成品游隙值控制在0.002-0.020mm；密封圈裝配前，唇口預涂少量油脂；在注油機上注好油，注脂量7-10g；壓密封圈，防止油脂外漏，同時也防止外面水進入；按客戶要求在外圈法蘭面上打字，外圈上面壓螺栓，要求螺栓緊貼法蘭面，螺栓采用符合GB/T3098.1標準的10.9級高強度技術性能要求；最后防銹，產品防銹達到客戶規定的無銹蝕、無斑點的要求。在安裝時，油脂的總量要占軸承的間隙的50％，產品的其他技術性能符合JB/T10238-2001《汽車輪轂軸承單元》的規定。

(9)終檢

根據產品圖紙要求，對產品物理性能和幾何尺寸進行檢驗。

(10)包裝

根據顧客要求或企業產品包裝要求，進行包裝。

(11)入庫

合格產品附合格證辦理入庫。

實施例1：一種汽車輪轂軸承單元，包括外圈、內圈、保持架、密封組件、鋼球和螺栓，所述的外圈設有沉孔，并與螺栓固定，也緊固于后輪剎車盤上，所述的內層為有2只內圈、2個保持架、1件密封組件，外圈為階梯式圓柱體形狀。

一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元的制備方法，按以下工藝步驟：

(1)、外圈制作

產品坯料通過鍛造成型，選用優質碳素結構鋼55#，通過設計好的模具進行鍛造。正火后，進入數控車床按要求粗車加工，一體式集成雙溝道；通過拋丸改進鍛造面的光潔度，精車長端內孔，精車雙溝道內輪廓，溝道淬火，例如淬火有效深度為1.5-2.8mm,再進入回火，例如雙溝道回火后硬度HRC60-63，保證溝道耐磨。精車配合端面，在數控車床上精車配合端，然后通過鉆模定位進行鉆孔并倒角，磨端面和外徑，主要為后續磨加工支撐用，粗糙度達到Ra0.8,磨溝道并成形,粗糙度達到Ra0.4，超精溝道，粗糙度達到Ra0.1，最后精車密封口徑到配合要求尺寸。

(4)密封組件

外購件，材料采用10#+黑色丁腈橡膠。主要用于防外部水進入軸承內部和防止內部油脂向外滲漏。

(5)鋼球

材料為軸承鋼GCr15，起滾動作用。優點：滾動摩擦阻力小。

(4)內圈制作

先模鍛，用軸承鋼GCr15材料進行鍛造加工；球化退火，便于后續車加工；車加工時要預留后續加工工藝余量；整體淬火、回火，例如硬度達到HRC60-62，保證產品有足夠耐磨性；磨雙端面，作為后續基準，粗糙度Ra0.63；磨外徑至圖紙標準要求，用于后續支撐,同時也是密封圈配合尺寸，粗糙度Ra0.8；磨溝道至產品要求尺寸，粗糙度Ra0.4；磨內徑至圖紙要求尺寸，粗糙度Ra0.63；超精溝道保證粗糙度Ra0.1。

(5)保持架

保持架用尼龍66+25％玻璃纖維材料，工程塑料保持架，比較耐磨，其主要隔開鋼球，防止鋼球在運轉過程中相互碰撞，減小阻力。

(6)螺栓

外購件，螺栓材料為35CrMo，四顆螺栓主要用于外圈固定在車子后輪及剎車盤上。

(7)裝配：

首先退磁和清洗，再配游隙：在專用設備上配游隙,例如成品游隙值控制在0.003-0.015mm；密封圈裝配前必須先組合好，同時唇口預涂少量油脂；在注油機上注好油，注脂量7-10g；壓密封圈，防止油脂漏出外面水進入；按客戶要求在外圈上打字。外圈上面壓螺栓，要求螺栓緊貼法蘭面，螺栓采用符合GB/T3098.1標準的10.9級高強度技術性能要求；最后防銹，產品防銹達到客戶規定的無銹蝕、無斑點的要求。在安裝時，油脂的總量要占軸承的間隙的50％，產品的其他技術性能符合JB/T10238-2001《汽車輪轂軸承單元》的規定。

(8)終檢

根據產品圖紙要求，對產品物理性能和幾何尺寸進行檢驗。

(9)包裝

根據顧客要求或企業產品包裝要求，進行包裝。

(10)入庫：

合格產品附合格證辦理入庫。

實施例2：一種汽車輪轂軸承單元，包括外圈、內圈、保持架、密封組件、鋼球和螺栓，所述的外圈設有沉孔，并與螺栓固定，也緊固于后輪剎車盤上，所述的內層為有2只內圈、2個保持架、1件密封組件，外圈為階梯式圓柱體形狀。

一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元的制備方法，按以下工藝步驟：

(1)、外圈制作

產品坯料通過鍛造成型，選用優質碳素結構鋼55#，通過設計好的模具進行鍛造。正火后，進入數控車床按要求粗車加工，一體式集成雙溝道；通過拋丸改進鍛造面的光潔度，精車長端內孔，精車雙溝道內輪廓，溝道淬火，例如淬火有效深度為1.2-3.0mm,再進入回火，例如雙溝道回火后硬度HRC58-62，保證溝道耐磨。精車配合端面，在數控車床上精車配合端，然后通過鉆模定位進行鉆孔并倒角，磨端面和外徑，主要為后續磨加工支撐用，粗糙度達到Ra0.8,磨溝道并成形,粗糙度達到Ra0.4，超精溝道，粗糙度達到Ra0.2，最后精車密封口徑到配合要求尺寸。

(6)密封組件

外購件，材料采用10#+黑色丁腈橡膠。主要用于防外部水進入軸承內部和防止內部油脂向外滲漏。

(7)鋼球

材料為軸承鋼GCr15，起滾動作用。優點：滾動摩擦阻力小。

(4)內圈制作

先模鍛，用軸承鋼GCr15材料進行鍛造加工；球化退火，便于后續車加工；車加工時要預留后續加工工藝余量；整體淬火、回火，例如硬度達到HRC58-62，保證產品有足夠耐磨性；磨雙端面，作為后續基準，粗糙度Ra0.63；磨外徑至圖紙標準要求，用于后續支撐,同時也是密封圈配合尺寸，粗糙度Ra0.8；磨溝道至產品要求尺寸，粗糙度Ra0.4；磨內徑至圖紙要求尺寸，粗糙度Ra0.63；超精溝道保證粗糙度Ra0.1。

(5)保持架

保持架用尼龍66+25％玻璃纖維材料，工程塑料保持架，比較耐磨，其主要隔開鋼球，防止鋼球在運轉過程中相互碰撞，減小阻力。

(6)螺栓

外購件，螺栓材料為35CrMo，四顆螺栓主要用于外圈固定在車子后輪及剎車盤上。

(7)裝配：

首先退磁和清洗，再配游隙：在專用設備上配游隙,例如成品游隙值控制在0.002-0.012mm；密封圈裝配前必須先組合好，同時唇口預涂少量油脂；在注油機上注好油，注脂量7-10g；壓密封圈，防止油脂漏出外面水進入；按客戶要求在外圈上打字。外圈上面壓螺栓，要求螺栓緊貼法蘭面，螺栓采用符合GB/T3098.1標準的10.9級高強度技術性能要求；最后防銹，產品防銹達到客戶規定的無銹蝕、無斑點的要求。在安裝時，油脂的總量要占軸承的間隙的50％，產品的其他技術性能符合JB/T10238-2001《汽車輪轂軸承單元》的規定。

(8)終檢

根據產品圖紙要求，對產品物理性能和幾何尺寸進行檢驗。

(9)包裝

根據顧客要求或企業產品包裝要求，進行包裝。

(10)入庫：

合格產品附合格證辦理入庫。

實施例3：一種汽車輪轂軸承單元，包括外圈、內圈、保持架、密封組件、鋼球和螺栓，所述的外圈設有沉孔，并與螺栓固定，也緊固于后輪剎車盤上，所述的內層為有2只內圈、2個保持架、1件密封組件，外圈為階梯式圓柱體形狀。

一種一體化低噪音汽車輪轂軸承單元的制備方法，按以下工藝步驟：

(1)外圈制作

產品坯料通過鍛造成型，選用優質碳素結構鋼55#，通過設計好的模具進行鍛造。正火后，進入數控車床按要求粗車加工，一體式集成雙溝道；通過拋丸改進鍛造面的光潔度，精車長端內孔，精車雙溝道內輪廓，溝道淬火，例如淬火有效深度為1.6-2.8mm,再進入回火，例如雙溝道回火后硬度HRC62-65，保證溝道耐磨。精車配合端面，在數控車床上精車配合端，然后通過鉆模定位進行鉆孔并倒角，磨端面和外徑，主要為后續磨加工支撐用，粗糙度達到Ra0.8,磨溝道并成形,粗糙度達到Ra0.4，超精溝道，粗糙度達到Ra0.1，最后精車密封口徑到配合要求尺寸。

(2)密封組件

外購件，材料采用10#+黑色丁腈橡膠。主要用于防外部水進入軸承內部和防止內部油脂向外滲漏。

(3)鋼球

材料為軸承鋼GCr15，起滾動作用。優點：滾動摩擦阻力小。

(4)內圈制作

先模鍛，用軸承鋼GCr15材料進行鍛造加工；球化退火，便于后續車加工；車加工時要預留后續加工工藝余量；整體淬火、回火，硬度達到HRC60-65，保證產品有足夠耐磨性；磨雙端面，作為后續基準，粗糙度Ra0.63；磨外徑至圖紙標準要求，用于后續支撐,同時也是密封圈配合尺寸，粗糙度Ra0.8；磨溝道至產品要求尺寸，粗糙度Ra0.4；磨內徑至圖紙要求尺寸，粗糙度Ra0.63；超精溝道保證粗糙度Ra0.1。

(5)保持架

保持架用尼龍66+25％玻璃纖維材料，工程塑料保持架，比較耐磨，其主要隔開鋼球，防止鋼球在運轉過程中相互碰撞，減小阻力。

(6)螺栓

外購件，螺栓材料為35CrMo，四顆螺栓主要用于外圈固定在車子后輪及剎車盤上。

(7)裝配：

首先退磁和清洗，再配游隙：在專用設備上配游隙,例如成品游隙值控制在0.002-0.018mm；密封圈裝配前必須先組合好，同時唇口預涂少量油脂；在注油機上注好油，注脂量7-10g；壓密封圈，防止油脂漏出外面水進入；按客戶要求在外圈上打字。外圈上面壓螺栓，要求螺栓緊貼法蘭面，螺栓采用符合GB/T3098.1標準的10.9級高強度技術性能要求；最后防銹，產品防銹達到客戶規定的無銹蝕、無斑點的要求。在安裝時，油脂的總量要占軸承的間隙的50％，產品的其他技術性能符合JB/T10238-2001《汽車輪轂軸承單元》的規定。

(8)終檢

根據產品圖紙要求，對產品物理性能和幾何尺寸進行檢驗。

(9)包裝

根據顧客要求或企業產品包裝要求，進行包裝。

(10)入庫：

合格產品附合格證辦理入庫。

可以理解的是，對本領域技術人員來說，對本發明的技術方案及發明構思加以等同替換或改變都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。