轮毂轴承的主要作用是承载和提供转向引导,对汽车的安全性、舒适性和经济性具有重要影响作用。轴端摆辗铆接装配是轮毂轴承制造最为关键的工序之一,但是国内缺乏对该工艺的系统研究,导致国产轮毂轴承的精度和性能一致性等方面与国外同类产品存在较大差距。本文以摆辗铆接基本理论研究为切入点,采用理论分析、数值模拟、试验研究三者结合的方式,围绕轮毂轴承摆辗铆接力、变形规律、工艺结构参数优化、误差影响分析等开展深入研究。论文的主要工作如下:1)对铆接过程的铆接力和卡紧力进行了研究。基于摆辗成形基本原理,推导出摆辗过程接触面积、单位压力的解析表达式,得到了轮毂轴承摆辗铆接力的简化表达。在此基础上,基于材料性能的测试数据和仿真基础理论,建立了隐式-显式-隐式数据互通的轮毂轴承轴端摆辗铆接全过程仿真模型。通过仿真和试验揭示了铆接过程中铆接力快速增加-缓慢增加-急剧增加-急剧减小的变化规律。分析了卡紧力的产生机理及特点,提出了基于应变测量、车削解铆和仿真修正的卡紧力测量方法。2)对铆接过程的变形规律进行了研究。分析了轴端金属的变形流动规律,揭示大变形区材料的应变特点及其微观组织变化。从过盈涨大、铆接涨大、回弹缩小三方面对内圈的变形进行分析,揭示了内圈径向、轴向的变形规律,找到了内圈变形的主要原因是内法兰镦粗产生的径向挤压力和次要原因是铆接后期产生的轴向压力。分析了内圈变形及卡紧力对负游隙的影响,并建立了内圈涨大量的控制标准。通过理论分析、仿真和试验三者相结合的方式分析了铆前过盈装配产生的内圈变形,研究了铆接过程对过盈量的影响,建立了铆接工艺下过盈量设计方法。分析了铆接过程中内法兰花键的变形特征,得到花键变形主要集中于内法兰轴肩台阶上方的结论。3)对影响铆接质量的众多工艺参数、结构参数进行了研究。分析了进给位移量、每圈进给量、内圈圆角尺寸、内法兰轴端壁厚、轴端倒角、淬硬层高度等参数的影响,提出了一种有利于减小内圈涨大量的内圈斜角结构。研究了摩擦系数、初始过盈量对铆接过程的影响规律,研究了内圈小端面与内法兰轴肩不接触的悬空结构对铆接的影响,提出了减小沟底直径形成铆前正游隙的改善方法。对铆接过程的主要误差因素进行了研究,揭示铆前轴端高度误差是最大影响因素,并提出了控制措施。完善了铆接产品疲劳寿命、铆接可靠性、刚度、静强度的性能评价方法。4)分析了铆头磨损、铆头修整方式及其形状参数等对铆接过程的影响。基于Archard模型研究了铆头的磨损和应力分布,揭示了工艺参数对铆头磨损量的影响规律。定量分析了铆头的两种修整方式、形状参数及其影响,提出了适合的修整方式、修整次数和形状参数,为铆头的设计、制造及使用提供了依据。