汽车车桥轮毂制动鼓总成动平衡加工新工艺初探

1、汽车车桥轮毂制动鼓总成动平衡加工新工艺初探主题词：轮毂 制动鼓 动平衡新工艺摘  要：本文主要探讨了轮毂、制动鼓动平衡加工过程中的一种新的工艺，解决了目前国内中重型汽车车桥因轮毂、制动鼓失衡引起的摆抖现象。前 言    随着我国道路交通状况的不断改善，汽车行驶速度不断提高，国家2006年新法规规定：重型卡车的标准时速为105Km/h，大中型客车的标准时速为110Km/h，国外的同类车型均高于我国的标准。为了与国外接轨、与同行的竞争，所有整车主机厂在提高整车性能、增加发动机功率的同时均无一例外对其配套的前后桥总成性能及质量提出了更高的要求。 &#

2、160;  汽车的车桥是由轮胎、轮毂制动鼓等回转件组成的一个整体。轮毂制动鼓总成的动不平衡量大小对整车质量的影响将会越来越突出。为此，车桥轮毂制动鼓总成的动不平衡量问题便成了提高车桥质量水平的一个重点课题。由于制造上的原因，使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀。当汽车车轮高速旋转起来后，就会形成动不平衡状态，造成车辆在行驶中车轮抖动、方向盘震动的现象。为了避免或消除这种现象，就要使车轮在动态情况下通过增加配重或去重的方法，使车轮校正各边缘部分的平衡。这个校正的过程就是人们常说的动平衡。    所谓车桥轮毂制动鼓总成的动平衡，就是不仅要求使轮毂制动鼓总

3、成在转动时各偏心重量产生的惯性力之和为零，而且要使这些惯性力所构成的惯性力偶矩之和也等于零的一种平衡措施。目前利用平衡试验装置测定应去重量的方法，不可避免的会有误差存在，因而经过平衡去重的轮毂总成还会有残余的不平衡。欲减小这种残余的不平衡就需使用更精密的平衡试验装置、更先进的测试设备。    动平衡的好处：对轮毂制动鼓总成进行动不平衡试验并去重，对汽车高速行驶的稳定性起着非常重要的作用。前后桥轮毂制动鼓总成的动不平衡量的大小及验收规范是引起整车多项质量故障的重要原因。随着汽车行驶速度越来越快，轮毂制动鼓总成的动不平衡量的大小对整车质量的影响将会越来越突出。如果车轮

4、动平衡不好会造成轮胎的异常磨损，也会影响车辆的稳定。特别是前轮，震动会通过转向系统传到方向盘，不但影响驾驶，严重的还会导致转向系统的松旷，以至威胁到汽车的行驶安全。    动平衡的方法：在现有动平衡设备精度不变的情况下，为保证轮毂制动鼓总成合件的动不平衡量达标，可首先要求轮毂和制动鼓配套厂家分别对轮毂和制动鼓零件进行动平衡试验，允许最大动不平衡量按国家法规由我公司自定，单件动平衡达标后，各配套厂家必须在剩余不平衡方向做标记。把轮毂和制动鼓相错180º后对准标记后进行合件装配，装配后再对轮毂和制动鼓合件进行动平衡检测（按国标GB2828抽样）。 

5、   根据目前我国汽车工业现有状况，国内各汽车车桥生产厂家（东风车桥、青岛海通车桥、山西汤荣、江淮、湖桥、山汽改、一汽车桥）对轮毂制动鼓总成均是采用规定其最大允许动不平衡余量的方法来控制轮毂制动鼓总成的动平衡。为此，我公司根据具体情况，结合主机厂的需求，制定出我公司的按单件零件控制轮毂和制动鼓的动平衡量的方案，以解决我公司车桥轮毂制动鼓总成的动平衡控制现状，与同类行业厂生产工艺水平靠齐。一、轮毂、制动鼓总成动平衡及加工工艺改造方案的目的与指导思想     1、在保证轮毂、制动鼓加工质量的前提下，实现轮毂制动鼓组装后直接装配桥总成的工艺路线。&#

6、160;   2、保证轮毂、制动鼓合件动平衡余量满足要求。    3、本着投入经济、保证质量、提高产量与适应多品种生产，转产快的原则特制定了此方案。二、轮毂、制动鼓总成动平衡及加工工艺改造方案的主体思路     1、在轮毂、制动鼓总成其它尺寸满足要求前提下，保证组装后的制动鼓摩擦副表面全跳动小于0.15mm。    2、在现有动平衡设备精度不变的情况下，为保证轮毂制动鼓总成合件的动不平衡量达标：    轮毂和制动鼓配套厂家分别对轮毂和制动鼓零件按公司新发放

7、的图纸要求进行动平衡去重加工处理和检验，其允许最大动不平衡量按公司图纸规定。    轮毂和制动鼓单件动平衡达标后，要求各配套厂家必须在剩余不平衡方向按公司规定的标识做出标记，以便于后续工序的工作。    我公司只须把经过动平衡去重加工处理和检验后的轮毂和制动鼓按标识对正后进行合件装配；    装配后再对轮毂和制动鼓合件进行动平衡检验与去重处理,并在剩余不平衡方向按公司规定的标识做出标记。三、轮毂和制动鼓动平衡工艺的技术与质量要求 1、公司轮毂和制动鼓允许最大动不平衡余量（以EQ153为例）型 

8、号允许最大动不平衡余量g.cm测试转速r.min前制动鼓2000       400前轮毂500400后制动鼓3000400后轮毂10004002、钻孔直径及深度见各零部件图纸；3、钻孔方向在测试出的最大动不平衡方向左右30°扇形范围内；4、孔与孔之间的间隔不小于20mm（选用16钻头）；5、 钻孔后无法达到允许最大动不平衡余量要求的制动鼓，可以采用车削外圆加以保证。外圆带加强筋的制动鼓，由于无法车削外圆，采用在相邻加强筋圆弧面上铣削去重的方法加以保证；四、轮毂、制动鼓总成动平衡及加工工艺修改方案 以我公司加工EQ153型前

9、轮毂、前制动鼓加工为例（公司其它轮毂、制动鼓产品工艺状况与此相同）：1、轮毂加工线工艺流程为：车削外端面外圆、外平面、小轴承位、精车轮辋止口、螺栓槽车削内端面、装配止口、轴承位、油封位、总高精车内端面轴承位、外端轴承位、油封位、装配止口、R弧钻铰螺栓孔钻、攻轮毂盖孔清洗测失衡量，去除失衡部分再次测量失衡量（达到规定值），并对最重点作明显标识2、制动鼓加工线工艺流程为：粗车外端面，粗车装配止口车削摩擦孔外圆、加强筋外圆、总高、倒角精车摩擦孔、装配止口、内外端面（一次装夹）钻螺栓孔、倒角清洗测失衡量钻除失衡部分再次测量失衡量（达到规定值），并对最重点作明显标识。3、轮毂制动鼓总成装配及加工线工艺流

10、程为：清洗压装轴承外圈压装油封总成及车轮螺栓总成轮毂、制动鼓装配测失衡量去除失衡部分（达到规定值），并对最重点作明显标识。五、轮毂、制动鼓总成动平衡加工路线、要求及设备1、前后、轮毂加工:序号工序名称加工定位方法工序要求设备名称型号1车削外端面外圆、外平面、轴承孔、精车轮辋止口、螺栓槽以毛坯制动鼓安装止口定位1、为保证两轴承位同心，粗车小轴承孔位，留加工余量1-2mm；2、轮辋止口，螺栓槽精车到图纸要求，保证轮辋安装面平面度及粗糙度，保证轮辋止口公差要求；CA6150普通车床2车削内端面、装配止口、轴承位、油封位、总高以轮辋止口及安装面定位1、粗车轴承位、油封位、止口留加工余量1-2mm；&#

11、160;数控车床CAK61503精车内端面、轴承位、外端轴承位、油封位、装配止口、R弧以轮辋止口及安装面定位1、  保证制动鼓安装面跳动要求；2、  保证制动鼓安装止口公差要求及与两轴承位同心度；3、  保证两轴承位同心度及轴承孔公差，表面粗糙度数控车床CAK61504钻螺栓孔以轴承位定位1、保证螺栓孔位置度要求；2、螺栓孔孔径；  3、倒角；KZ2-U3-10多轴钻床5钻轮毂盖孔并攻丝 1、6-M8-6H均布Z516钻床ZS4120攻丝机6测失衡量、去除失衡部分以轴承位定位1、保证最大失衡量不大于500g.cm;动平衡机7再次测量失衡量，并对

12、最重点作明显标识以轴承位定位1、  保证最大失衡量不大于500g.cm;2、  对最重点作标记;动平衡机8清洗  清洗机2、前、后制动鼓加工序号工序名称加工定位方法工序要求设备名称型号1车外端面，粗车装配止口、外圆以毛坯外圆定位1、  外端面，装配止口留加工余量；2、  外圆车削到位；CB3750单轴半自动立车2粗车内圆、内端面；加强筋、倒角、总高以外圆定位1、  内圆、内端面留加工余量；2、  加强筋、倒角、总高车削到位；CB3750单轴半自动立车3精车内圆、装配止口、内外端面以外圆定位1、保证制动鼓内圆与止口的

13、同轴度；2、保证制动鼓内圆，止口与底面的垂直度；3、保证制动鼓止口的公差要求；4、保证制动鼓内圆圆跳动；5、保证制动鼓底面平面度。CK516B数控立车5钻螺栓孔、倒角以止口定位1、  保证螺栓孔位置度要求；2、  栓孔孔径；3、倒角；KZ2-U3-10多轴钻床6测失衡量钻除失衡部分以止口定位1、保证最大失衡量不大于2000g.cm;动平衡机7再次测量失衡量，并对最重点作明显标识以止口定位1、  保证最大失衡量不大于2000g.cm;2、对最重点作标记;动平衡机8清洗  清洗机3、轮鼓制动鼓总成装配及加工序号工序名称工序要求设备名称型号1清洗保证

14、轮毂制动鼓内外无杂物、铁销等异物清洗机2压装轴承外圆、油封、螺栓保证轴承外圆压装到位压力机Y41-40C3轮鼓、制动鼓装配车轮螺栓拧紧力矩290-410N。m气动扳机4动平衡试验，钻除失衡部分金属保证最大失衡量不大于2000g.cm;平衡试验机 六、轮毂、制动鼓总成动平衡及加工工艺改造工艺试验 本次试验以EQ153前轮毂、制动鼓加工为例进行。第一、二轮：共计试验6台轮毂止口240-0.05 -0.096、制动鼓止口240+0.046 0检查情况见下表：序  号123456轮  毂-0.07-0.02-0.07-0.04-0.05-0.05制动鼓+0.09+0.03

15、+0.02+0.04+0.02+0.025试装后检查总成内圆跳动，一件在0.20mm，基本合格，其余均大于0.20mm，不合格，经检查发现附件制动鼓螺栓孔位置度超差，装配时，轮毂与制动鼓止口存在一边接触现象，导致跳动量超差。针对以上情况，要求严格控制制动鼓钻孔工艺。第三、四轮：共计试验20台轮毂止口240-0.05 -0.096、制动鼓止口240+0.046 0检查情况见下表：序号制动鼓止口轮毂止口装配序号总成摩擦幅面全跳动量  制动鼓轮毂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 从上表中可以看出，20件轮毂制动鼓总成中跳动量大于轮毂、制动鼓单件止口公差和的极限值有4只，这表明仍有制动鼓单件内圆的圆跳动量超差。原因分析： 加工误差：由于以前的工艺是轮毂、制动鼓组装后再精加工内圆，制动鼓零件加工时，内圆尺寸及其形位公差要求偏低。本工艺方案要求制动鼓所有尺寸机加工到位，与轮毂组装后直接装配使用，所以对内圆与底面的垂直度，内圆与止口的同轴度，止口公差等尺寸及形位公差要求有显著提高，应针对以上因素检验数控立车的加工工艺及精度。制动鼓搬运中碰撞造成：制动鼓搬运中造成底面及止口变形、毛刺，直接导致制动鼓与轮毂装配后内圆圆跳动超差；制动鼓时效处理工艺不过关：制动鼓搬运中磕碰及储存时如果较易变形，就会影响轮毂制动鼓总成装配后的质量。原因验证： A）针对问题：现场抽查4件刚加工好的制动鼓，待冷却后检查失圆度均在0.06mm以下，合格；说明数控立车的加工精度可以满足本工艺方案要求；B）针对问题：现场测出4件制动鼓后，标明圆跳动最大点，对圆跳动最大点进行人为碰撞。按工件与