汽車車橋輪轂制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡加工新工藝初探

1、汽車車橋輪轂制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡加工新工藝初探主題詞：輪轂 制動(dòng)鼓 動(dòng)平衡新工藝摘  要：本文主要探討了輪轂、制動(dòng)鼓動(dòng)平衡加工過程中的一種新的工藝，解決了目前國內(nèi)中重型汽車車橋因輪轂、制動(dòng)鼓失衡引起的擺抖現(xiàn)象。前 言    隨著我國道路交通狀況的不斷改善，汽車行駛速度不斷提高，國家2006年新法規(guī)規(guī)定：重型卡車的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速為105Km/h，大中型客車的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速為110Km/h，國外的同類車型均高于我國的標(biāo)準(zhǔn)。為了與國外接軌、與同行的競(jìng)爭(zhēng)，所有整車主機(jī)廠在提高整車性能、增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率的同時(shí)均無一例外對(duì)其配套的前后橋總成性能及質(zhì)量提出了更高的要求。 &#

2、160;  汽車的車橋是由輪胎、輪轂制動(dòng)鼓等回轉(zhuǎn)件組成的一個(gè)整體。輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)不平衡量大小對(duì)整車質(zhì)量的影響將會(huì)越來越突出。為此，車橋輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)不平衡量問題便成了提高車橋質(zhì)量水平的一個(gè)重點(diǎn)課題。由于制造上的原因，使這個(gè)整體各部分的質(zhì)量分布不可能非常均勻。當(dāng)汽車車輪高速旋轉(zhuǎn)起來后，就會(huì)形成動(dòng)不平衡狀態(tài)，造成車輛在行駛中車輪抖動(dòng)、方向盤震動(dòng)的現(xiàn)象。為了避免或消除這種現(xiàn)象，就要使車輪在動(dòng)態(tài)情況下通過增加配重或去重的方法，使車輪校正各邊緣部分的平衡。這個(gè)校正的過程就是人們常說的動(dòng)平衡。    所謂車橋輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)平衡，就是不僅要求使輪轂制動(dòng)鼓總

3、成在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各偏心重量產(chǎn)生的慣性力之和為零，而且要使這些慣性力所構(gòu)成的慣性力偶矩之和也等于零的一種平衡措施。目前利用平衡試驗(yàn)裝置測(cè)定應(yīng)去重量的方法，不可避免的會(huì)有誤差存在，因而經(jīng)過平衡去重的輪轂總成還會(huì)有殘余的不平衡。欲減小這種殘余的不平衡就需使用更精密的平衡試驗(yàn)裝置、更先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備。    動(dòng)平衡的好處：對(duì)輪轂制動(dòng)鼓總成進(jìn)行動(dòng)不平衡試驗(yàn)并去重，對(duì)汽車高速行駛的穩(wěn)定性起著非常重要的作用。前后橋輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)不平衡量的大小及驗(yàn)收規(guī)范是引起整車多項(xiàng)質(zhì)量故障的重要原因。隨著汽車行駛速度越來越快，輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)不平衡量的大小對(duì)整車質(zhì)量的影響將會(huì)越來越突出。如果車輪

4、動(dòng)平衡不好會(huì)造成輪胎的異常磨損，也會(huì)影響車輛的穩(wěn)定。特別是前輪，震動(dòng)會(huì)通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳到方向盤，不但影響駕駛，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的松曠，以至威脅到汽車的行駛安全。    動(dòng)平衡的方法：在現(xiàn)有動(dòng)平衡設(shè)備精度不變的情況下，為保證輪轂制動(dòng)鼓總成合件的動(dòng)不平衡量達(dá)標(biāo)，可首先要求輪轂和制動(dòng)鼓配套廠家分別對(duì)輪轂和制動(dòng)鼓零件進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，允許最大動(dòng)不平衡量按國家法規(guī)由我公司自定，單件動(dòng)平衡達(dá)標(biāo)后，各配套廠家必須在剩余不平衡方向做標(biāo)記。把輪轂和制動(dòng)鼓相錯(cuò)180º后對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后進(jìn)行合件裝配，裝配后再對(duì)輪轂和制動(dòng)鼓合件進(jìn)行動(dòng)平衡檢測(cè)（按國標(biāo)GB2828抽樣）。 

5、   根據(jù)目前我國汽車工業(yè)現(xiàn)有狀況，國內(nèi)各汽車車橋生產(chǎn)廠家（東風(fēng)車橋、青島海通車橋、山西湯榮、江淮、湖橋、山汽改、一汽車橋）對(duì)輪轂制動(dòng)鼓總成均是采用規(guī)定其最大允許動(dòng)不平衡余量的方法來控制輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)平衡。為此，我公司根據(jù)具體情況，結(jié)合主機(jī)廠的需求，制定出我公司的按單件零件控制輪轂和制動(dòng)鼓的動(dòng)平衡量的方案，以解決我公司車橋輪轂制動(dòng)鼓總成的動(dòng)平衡控制現(xiàn)狀，與同類行業(yè)廠生產(chǎn)工藝水平靠齊。一、輪轂、制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡及加工工藝改造方案的目的與指導(dǎo)思想     1、在保證輪轂、制動(dòng)鼓加工質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)輪轂制動(dòng)鼓組裝后直接裝配橋總成的工藝路線。&#

6、160;   2、保證輪轂、制動(dòng)鼓合件動(dòng)平衡余量滿足要求。    3、本著投入經(jīng)濟(jì)、保證質(zhì)量、提高產(chǎn)量與適應(yīng)多品種生產(chǎn)，轉(zhuǎn)產(chǎn)快的原則特制定了此方案。二、輪轂、制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡及加工工藝改造方案的主體思路     1、在輪轂、制動(dòng)鼓總成其它尺寸滿足要求前提下，保證組裝后的制動(dòng)鼓摩擦副表面全跳動(dòng)小于0.15mm。    2、在現(xiàn)有動(dòng)平衡設(shè)備精度不變的情況下，為保證輪轂制動(dòng)鼓總成合件的動(dòng)不平衡量達(dá)標(biāo)：    輪轂和制動(dòng)鼓配套廠家分別對(duì)輪轂和制動(dòng)鼓零件按公司新發(fā)放

7、的圖紙要求進(jìn)行動(dòng)平衡去重加工處理和檢驗(yàn)，其允許最大動(dòng)不平衡量按公司圖紙規(guī)定。    輪轂和制動(dòng)鼓單件動(dòng)平衡達(dá)標(biāo)后，要求各配套廠家必須在剩余不平衡方向按公司規(guī)定的標(biāo)識(shí)做出標(biāo)記，以便于后續(xù)工序的工作。    我公司只須把經(jīng)過動(dòng)平衡去重加工處理和檢驗(yàn)后的輪轂和制動(dòng)鼓按標(biāo)識(shí)對(duì)正后進(jìn)行合件裝配；    裝配后再對(duì)輪轂和制動(dòng)鼓合件進(jìn)行動(dòng)平衡檢驗(yàn)與去重處理,并在剩余不平衡方向按公司規(guī)定的標(biāo)識(shí)做出標(biāo)記。三、輪轂和制動(dòng)鼓動(dòng)平衡工藝的技術(shù)與質(zhì)量要求 1、公司輪轂和制動(dòng)鼓允許最大動(dòng)不平衡余量（以EQ153為例）型 

8、號(hào)允許最大動(dòng)不平衡余量g.cm測(cè)試轉(zhuǎn)速r.min前制動(dòng)鼓2000       400前輪轂500400后制動(dòng)鼓3000400后輪轂10004002、鉆孔直徑及深度見各零部件圖紙；3、鉆孔方向在測(cè)試出的最大動(dòng)不平衡方向左右30°扇形范圍內(nèi)；4、孔與孔之間的間隔不小于20mm（選用16鉆頭）；5、 鉆孔后無法達(dá)到允許最大動(dòng)不平衡余量要求的制動(dòng)鼓，可以采用車削外圓加以保證。外圓帶加強(qiáng)筋的制動(dòng)鼓，由于無法車削外圓，采用在相鄰加強(qiáng)筋圓弧面上銑削去重的方法加以保證；四、輪轂、制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡及加工工藝修改方案 以我公司加工EQ153型前

9、輪轂、前制動(dòng)鼓加工為例（公司其它輪轂、制動(dòng)鼓產(chǎn)品工藝狀況與此相同）：1、輪轂加工線工藝流程為：車削外端面外圓、外平面、小軸承位、精車輪輞止口、螺栓槽車削內(nèi)端面、裝配止口、軸承位、油封位、總高精車內(nèi)端面軸承位、外端軸承位、油封位、裝配止口、R弧鉆鉸螺栓孔鉆、攻輪轂蓋孔清洗測(cè)失衡量，去除失衡部分再次測(cè)量失衡量（達(dá)到規(guī)定值），并對(duì)最重點(diǎn)作明顯標(biāo)識(shí)2、制動(dòng)鼓加工線工藝流程為：粗車外端面，粗車裝配止口車削摩擦孔外圓、加強(qiáng)筋外圓、總高、倒角精車摩擦孔、裝配止口、內(nèi)外端面（一次裝夾）鉆螺栓孔、倒角清洗測(cè)失衡量鉆除失衡部分再次測(cè)量失衡量（達(dá)到規(guī)定值），并對(duì)最重點(diǎn)作明顯標(biāo)識(shí)。3、輪轂制動(dòng)鼓總成裝配及加工線工藝流

10、程為：清洗壓裝軸承外圈壓裝油封總成及車輪螺栓總成輪轂、制動(dòng)鼓裝配測(cè)失衡量去除失衡部分（達(dá)到規(guī)定值），并對(duì)最重點(diǎn)作明顯標(biāo)識(shí)。五、輪轂、制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡加工路線、要求及設(shè)備1、前后、輪轂加工:序號(hào)工序名稱加工定位方法工序要求設(shè)備名稱型號(hào)1車削外端面外圓、外平面、軸承孔、精車輪輞止口、螺栓槽以毛坯制動(dòng)鼓安裝止口定位1、為保證兩軸承位同心，粗車小軸承孔位，留加工余量1-2mm；2、輪輞止口，螺栓槽精車到圖紙要求，保證輪輞安裝面平面度及粗糙度，保證輪輞止口公差要求；CA6150普通車床2車削內(nèi)端面、裝配止口、軸承位、油封位、總高以輪輞止口及安裝面定位1、粗車軸承位、油封位、止口留加工余量1-2mm；&#

11、160;數(shù)控車床CAK61503精車內(nèi)端面、軸承位、外端軸承位、油封位、裝配止口、R弧以輪輞止口及安裝面定位1、  保證制動(dòng)鼓安裝面跳動(dòng)要求；2、  保證制動(dòng)鼓安裝止口公差要求及與兩軸承位同心度；3、  保證兩軸承位同心度及軸承孔公差，表面粗糙度數(shù)控車床CAK61504鉆螺栓孔以軸承位定位1、保證螺栓孔位置度要求；2、螺栓孔孔徑；  3、倒角；KZ2-U3-10多軸鉆床5鉆輪轂蓋孔并攻絲 1、6-M8-6H均布Z516鉆床ZS4120攻絲機(jī)6測(cè)失衡量、去除失衡部分以軸承位定位1、保證最大失衡量不大于500g.cm;動(dòng)平衡機(jī)7再次測(cè)量失衡量，并對(duì)

12、最重點(diǎn)作明顯標(biāo)識(shí)以軸承位定位1、  保證最大失衡量不大于500g.cm;2、  對(duì)最重點(diǎn)作標(biāo)記;動(dòng)平衡機(jī)8清洗  清洗機(jī)2、前、后制動(dòng)鼓加工序號(hào)工序名稱加工定位方法工序要求設(shè)備名稱型號(hào)1車外端面，粗車裝配止口、外圓以毛坯外圓定位1、  外端面，裝配止口留加工余量；2、  外圓車削到位；CB3750單軸半自動(dòng)立車2粗車內(nèi)圓、內(nèi)端面；加強(qiáng)筋、倒角、總高以外圓定位1、  內(nèi)圓、內(nèi)端面留加工余量；2、  加強(qiáng)筋、倒角、總高車削到位；CB3750單軸半自動(dòng)立車3精車內(nèi)圓、裝配止口、內(nèi)外端面以外圓定位1、保證制動(dòng)鼓內(nèi)圓與止口的

13、同軸度；2、保證制動(dòng)鼓內(nèi)圓，止口與底面的垂直度；3、保證制動(dòng)鼓止口的公差要求；4、保證制動(dòng)鼓內(nèi)圓圓跳動(dòng)；5、保證制動(dòng)鼓底面平面度。CK516B數(shù)控立車5鉆螺栓孔、倒角以止口定位1、  保證螺栓孔位置度要求；2、  栓孔孔徑；3、倒角；KZ2-U3-10多軸鉆床6測(cè)失衡量鉆除失衡部分以止口定位1、保證最大失衡量不大于2000g.cm;動(dòng)平衡機(jī)7再次測(cè)量失衡量，并對(duì)最重點(diǎn)作明顯標(biāo)識(shí)以止口定位1、  保證最大失衡量不大于2000g.cm;2、對(duì)最重點(diǎn)作標(biāo)記;動(dòng)平衡機(jī)8清洗  清洗機(jī)3、輪鼓制動(dòng)鼓總成裝配及加工序號(hào)工序名稱工序要求設(shè)備名稱型號(hào)1清洗保證

14、輪轂制動(dòng)鼓內(nèi)外無雜物、鐵銷等異物清洗機(jī)2壓裝軸承外圓、油封、螺栓保證軸承外圓壓裝到位壓力機(jī)Y41-40C3輪鼓、制動(dòng)鼓裝配車輪螺栓擰緊力矩290-410N。m氣動(dòng)扳機(jī)4動(dòng)平衡試驗(yàn)，鉆除失衡部分金屬保證最大失衡量不大于2000g.cm;平衡試驗(yàn)機(jī) 六、輪轂、制動(dòng)鼓總成動(dòng)平衡及加工工藝改造工藝試驗(yàn) 本次試驗(yàn)以EQ153前輪轂、制動(dòng)鼓加工為例進(jìn)行。第一、二輪：共計(jì)試驗(yàn)6臺(tái)輪轂止口240-0.05 -0.096、制動(dòng)鼓止口240+0.046 0檢查情況見下表：序  號(hào)123456輪  轂-0.07-0.02-0.07-0.04-0.05-0.05制動(dòng)鼓+0.09+0.03

15、+0.02+0.04+0.02+0.025試裝后檢查總成內(nèi)圓跳動(dòng)，一件在0.20mm，基本合格，其余均大于0.20mm，不合格，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)附件制動(dòng)鼓螺栓孔位置度超差，裝配時(shí)，輪轂與制動(dòng)鼓止口存在一邊接觸現(xiàn)象，導(dǎo)致跳動(dòng)量超差。針對(duì)以上情況，要求嚴(yán)格控制制動(dòng)鼓鉆孔工藝。第三、四輪：共計(jì)試驗(yàn)20臺(tái)輪轂止口240-0.05 -0.096、制動(dòng)鼓止口240+0.046 0檢查情況見下表：序號(hào)制動(dòng)鼓止口輪轂止口裝配序號(hào)總成摩擦幅面全跳動(dòng)量  制動(dòng)鼓輪轂1+0.03-0.061820.2 2+0.05-0.081030.12 3+0.02-0.0920200.2

16、60;4+0.06-0.071450.12  5+0.01-0.113180.13 6+0.02-0.121170.12 7+0.03-0.123190.12  8+0.02-0.091280.12 9+0.05-0.0619100.08   10+0.03-0.078120.16 11+0.03-0.091640.23 X12+0.06-0.0717140.24 X13+0.02-0.116160.12 14+0.1-0.129110.33 X 15+0.04-0.1590.1 16

17、+0.03-0.031130.1 17+0.05-0.09210.27X18+0.04-0.064150.12 19+0.07-0.12760.17X20+0.05-0.1115170.12 從上表中可以看出，20件輪轂制動(dòng)鼓總成中跳動(dòng)量大于輪轂、制動(dòng)鼓單件止口公差和的極限值有4只，這表明仍有制動(dòng)鼓單件內(nèi)圓的圓跳動(dòng)量超差。原因分析： 加工誤差：由于以前的工藝是輪轂、制動(dòng)鼓組裝后再精加工內(nèi)圓，制動(dòng)鼓零件加工時(shí)，內(nèi)圓尺寸及其形位公差要求偏低。本工藝方案要求制動(dòng)鼓所有尺寸機(jī)加工到位，與輪轂組裝后直接裝配使用，所以對(duì)內(nèi)圓與底面的垂直度，內(nèi)圓與止口的同軸度，止口公差等尺寸及形位公差要求有顯著提高，應(yīng)針對(duì)以上因素檢驗(yàn)數(shù)控立車的加工工藝及精度。制動(dòng)鼓搬運(yùn)中碰撞造成：制動(dòng)鼓搬運(yùn)中造成底面及止口變形、毛刺，直接導(dǎo)致制動(dòng)鼓與輪轂裝配后內(nèi)圓圓跳動(dòng)超差；制動(dòng)鼓時(shí)效處理工藝不過關(guān)：制動(dòng)鼓搬運(yùn)中磕碰及儲(chǔ)存時(shí)如果較易變形，就會(huì)影響輪轂制動(dòng)鼓總成裝配后的質(zhì)量。原因驗(yàn)證： A）針對(duì)問題：現(xiàn)場(chǎng)抽查4件剛加工好的制動(dòng)鼓，待冷卻后檢查失圓度均在0.06mm以下，合格；說明數(shù)控立車的加工精度可以滿足本工藝方案要求；B）針對(duì)問題：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出4件制動(dòng)鼓后，標(biāo)明圓跳動(dòng)最大點(diǎn)，對(duì)圓跳動(dòng)最大點(diǎn)進(jìn)行人為碰撞。按工件與