CN113175474A - 一种汽车轮毂芯轴及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车轮毂芯轴及其制作方法，通过所述底座使所述芯轴本体在装配过程避让周边环境件，所述固定盘与所述底座一体成型，所述固定凸起装配在轮毂轴承上，所述固定盘和所述固定凸起加强芯轴的结构强度，采用旋锻机锻炼合金结构钢材质的芯轴毛坯，提高芯轴淬透性和热强性，结合材料特性对芯轴进行热处理，避免和消除材料在加工时产生的内应力，对芯轴表面加工后电镀防锈油，控制摩擦力，防止内圈卡住损伤，增强芯轴的强度，减少芯轴装配中断裂的情况，提高整车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及芯轴技术领域，尤其涉及一种汽车轮毂芯轴及其制作方法。
背景技术
汽车轮毂是汽车的重要部件，其对汽车的安全系统起着至关重要的作用。
汽车轮毂单元包括芯轴、外圈和内圈，芯轴与轮毂轴承内圈过盈配合，但由于现有的芯轴结构设计不合理，强度不够，装配后偶发断裂事故，引起其他零部件的损毁，给整车带来巨大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车轮毂芯轴及其制作方法，旨在解决现有技术中的芯轴结构设计不合理，强度不够，装配后偶发断裂事故，给整车带来巨大的安全隐患的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种汽车轮毂芯轴，包括芯轴本体、底座和加强机构，所述芯轴本体与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧；
所述加强机构包括固定盘和固定凸起，所述固定盘与所述底座固定连接，并位于所述底座远离所述芯轴本体的一侧，所述固定凸起与所述固定盘固定连接，并位于所述固定盘远离所述底座的一侧。
一种汽车轮毂芯轴制作方法，包括以下步骤：
按照设计图纸对选用的芯轴毛坯进行粗车加工，获得粗车芯轴；
对所述粗车芯轴进行热处理；
对热处理后的所述粗车芯轴进行精车加工，获得成品；
对所述成品进行检验。
其中，按照设计图纸对选用的芯轴毛坯进行粗车加工，获得粗车芯轴，所述方法还包括：
采用三维软件建立芯轴数学模型，并生成加工用数控代码，在CNC数控旋锻机中对芯轴毛坯粗车加工，获得粗车芯轴。
其中，按照设计图纸对选用的芯轴毛坯进行粗车加工，获得粗车芯轴，所述方法还包括：
所述芯轴毛坯采用合金结构钢。
其中，对所述粗车芯轴进行热处理，所述方法还包括：
结合所述芯轴毛坯材料特性，调整热加工的温度上限、加热时间及后续低温回火的参数，对所述粗车芯轴进行热处理。
其中，对热处理后的所述粗车芯轴进行精车加工，获得成品，所述方法还包括：
采用电镀的方法对精车加工后的芯轴表面进行镀防锈油处理，并控制防锈油的摩擦系数，获得所述成品。
本发明的汽车轮毂芯轴及其制作方法，通过所述底座使所述芯轴本体在装配过程避让周边环境件，所述固定盘与所述底座一体成型，所述固定凸起装配在轮毂轴承上，所述固定盘和所述固定凸起加强芯轴的结构强度，采用旋锻机锻炼合金结构钢材质的芯轴毛坯，提高芯轴淬透性和热强性，结合材料特性对芯轴进行热处理，避免和消除材料在加工时产生的内应力，对芯轴表面加工后电镀防锈油，控制摩擦力，防止内圈卡住损伤，增强芯轴的强度，减少芯轴装配中断裂的情况，提高整车的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的汽车轮毂芯轴的结构示意图。
图2是本发明的凹槽的结构示意图。
图3是本发明的汽车轮毂芯轴制作方法的步骤图。
1-芯轴本体、2-底座、10-加强机构、11-固定盘、12-固定凸起、13-密封圈、100-汽车轮毂芯轴、121-凹槽。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2，本发明提供了一种汽车轮毂芯轴100，包括芯轴本体1、底座2和加强机构10，所述芯轴本体1与所述底座2固定连接，并位于所述底座2的一侧；
所述加强机构10包括固定盘11和固定凸起12，所述固定盘11与所述底座2固定连接，并位于所述底座2远离所述芯轴本体1的一侧，所述固定凸起12与所述固定盘11固定连接，并位于所述固定盘11远离所述底座2的一侧。
在本实施方式中，所述芯轴本体1安装在汽车轮毂轴承的内圈内，所述底座2与所述芯轴本体1一体成型，位于所述芯轴的下方，呈弧形，使所述芯轴本体1在装配过程中避让周边环境件，安装跟更方便，所述固定盘11与所述底座2一体成型，位于所述底座2的远离所述芯轴本体1的一侧，增强所述底座2结构的强度，并靠近所述芯轴本体1的方向有一体成型的所述固定凸台，所述固定凸台适用于相配合设计的所述轮毂轴承，嵌入轮毂轴承中，与所述固定盘11共同作用，增强所述芯轴主体的结构强度，进而避免芯轴在装配汇总断裂，提高整车的安全性。
进一步地，请参阅图1，所述加强机构10还包括密封圈13，所述密封圈13与所述固定凸起12可拆卸连接，并位于所述固定凸起12靠近所述固定盘11的一侧。
在本实施方式中，所述密封圈13采用橡胶材质制成，具有高弹性和强黏箱，并套设在所述固定凸起12上，并与所述固定凸起12共同嵌入安装在轮毂轴承中，增强所述固定凸起12安装的稳固性，进而有利于提高所述芯轴的结构强度，还填充所述固定凸起12与轮毂轴承之间的间隙，起到放油防尘的作用。
进一步地，请参阅图2，所述固定凸起12具有凹槽121，所述凹槽121位于所述固定凸起12靠近所述密封圈13的一侧。
在本实施方式中，所述固定凸起12具有的所述凹槽121，用于安装所述密封圈13，使所述密封圈13安装更稳固，进而所述固定凸起12安装更稳固，有利于提高所述芯轴本体1的结构强度，避免断裂。
请参阅图3，一种汽车轮毂芯轴100制作方法，包括以下步骤：
S101：采用三维软件建立芯轴数学模型，并生成加工用数控代码，在CNC数控旋锻机中对合金结构钢材质的芯轴毛坯粗车加工，获得粗车芯轴。
S102：结合所述芯轴毛坯材料特性，调整热加工的温度上限、加热时间及后续低温回火的参数，对所述粗车芯轴进行热处理。
S103：对热处理后的所述粗车芯轴表面采用电镀的方法镀防锈油处理，并控制防锈油的摩擦系数，获得所述成品。
S104：对所述成品进行检验。
在本实施方式中，首先，根据汽车轮毂芯轴的零件图，利用锻造理论设计出芯轴的锻件图、初始坯料的尺寸和锻造模具，并在UG、PRO-E等三维软件平台上进行芯轴锻件和锻造模具的三维设计，结合行业经验，将坯料尺寸作为主要参数，通过Deform 3D计算机模拟软件对不同参数下的坯料进行相应的充型情况、应力场、温度场、金属流动规律进行模拟，Deform-3D(Design Environment Forming)是由美国SFTC公司商品化推广应用的软件，是一套有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺，能预测出设计芯轴断裂缺陷产生的位置，并对模拟出的结果进行分析，分析不同参数对坯料受力、温度及金属流动规律的影响，探究出最佳的坯料尺寸，同时，还以模拟结果为基础，设计并制造出锻造锻造模具；根据模拟芯轴数据，生成加工用数控代码，利用CNC数控旋锻机对芯轴毛坯进行粗加工锻造，始锻温度为1150℃～1180℃，终锻温度不低于850℃，热切边温度要求不低于750℃，CNC数控旋锻机型号为X40J，是一种由2至4块锻模环绕坯料轴线高速旋转的同时，对坯料进行高频锻打，从而使坯料轴截面尺寸减小，或形状改变的渐进成形方法，具有加工范围广、加工精度高、产品性能好、材料利用率高和生产灵活性大等特点，通过楔块调节锻模位置，成形出变径工件，由于锻造造成的不间断的材料组织流动和加工硬化，使零件的强度增加；选用合金结构钢材质进行锻造，含有细化晶粒度，提高淬透性和热强性，并能抑制淬火脆性，提高芯轴加工后的强度；
然后，结合芯轴毛坯材料的特性，调整热加工的温度上限、加热时间和后续低温回火的参数，控制合理的加热温度，在设定温度下保持一定的时间，然后以一定的速度冷却，对粗车加工后的芯轴进行热处理，避免和消除材料在加工时产生的内应力；
然后，对热处理后的芯轴进行精加工处理，去除毛边、飞刺等，并采用电镀的方式对芯轴表面镀上防锈油，防锈油是一种浅黄色的液体，常温比重为0.68-0.85kg/L，防锈、耐盐雾能力强，能在铜、铁、不锈钢等金属的表面形成一层致密的保护薄膜，膜层结合力强，有效地预防外界物质腐蚀金属，保护膜不易被划花，起到防锈的作用，同时根据设计的芯轴和汽车轮毂轴承的尺寸，规定防锈油的摩擦系数，稳定芯轴装配时的摩擦系数，防止内圈卡住损伤，同时保障芯轴装配的稳固性；
最后，对电镀后的芯轴进行尺寸检验，是否达到设计尺寸，进行磁粉探伤，进行性能测试，是否达到设计性能，避免芯轴装配过程中出现断裂的情况，有利于整车的安全性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种汽车轮毂芯轴，其特征在于，包括芯轴本体、底座和加强机构，所述芯轴本体与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧；
所述加强机构包括固定盘和固定凸起，所述固定盘与所述底座固定连接，并位于所述底座远离所述芯轴本体的一侧，所述固定凸起与所述固定盘固定连接，并位于所述固定盘远离所述底座的一侧。
2.一种汽车轮毂芯轴制作方法，应用于如权利要求1所述的汽车轮毂芯轴，其特征在于，包括以下步骤：
按照设计图纸对选用的芯轴毛坯进行粗车加工，获得粗车芯轴；
对所述粗车芯轴进行热处理；
对热处理后的所述粗车芯轴进行精车加工，获得成品；
对所述成品进行检验。
3.如权利要求2所述的汽车轮毂芯轴制作方法，其特征在于，按照设计图纸对选用的芯轴毛坯进行粗车加工，获得粗车芯轴，所述方法还包括：
采用三维软件建立芯轴数学模型，并生成加工用数控代码，在CNC数控旋锻机中对芯轴毛坯粗车加工，获得粗车芯轴。
4.如权利要求2所述的汽车轮毂芯轴制作方法，其特征在于，按照设计图纸对选用的芯轴毛坯进行粗车加工，获得粗车芯轴，所述方法还包括：
所述芯轴毛坯采用合金结构钢。
5.如权利要求2所述的汽车轮毂芯轴制作方法，其特征在于，对所述粗车芯轴进行热处理，所述方法还包括：
结合所述芯轴毛坯材料特性，调整热加工的温度上限、加热时间及后续低温回火的参数，对所述粗车芯轴进行热处理。
6.如权利要求2所述的汽车轮毂芯轴制作方法，其特征在于，对热处理后的所述粗车芯轴进行精车加工，获得成品，所述方法还包括：
采用电镀的方法对精车加工后的芯轴表面进行镀防锈油处理，并控制防锈油的摩擦系数，获得所述成品。
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