專(zhuān)利名稱(chēng)：一種組合式凸輪軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件，具體涉及一種能與相位器匹配的組合式凸輪軸。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸材料主要是冷激合金鑄鐵、球墨鑄鐵、優(yōu)質(zhì)鋼或表面滲碳的低碳合金鋼等(參見(jiàn)QC/TM4-2000《凸輪軸技術(shù)條件》)。整個(gè)凸輪軸采用同一材料，通過(guò)熱處理、機(jī)械加工后制造出合格的凸輪軸，但制作工藝比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，重量大，不符合現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化要求。而且單一材料的凸輪軸性能無(wú)法達(dá)到車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸設(shè)計(jì)要求芯部韌性好，不易斷裂；凸輪硬度高、耐磨性好等。因此，凸輪軸的創(chuàng)新勢(shì)在必行。組合式凸輪軸能很好的解決上述技術(shù)難題，但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使用相位器后，必須在凸輪軸上布置復(fù)雜的油道，這使組合式凸輪軸面臨新的技術(shù)難題和挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種與相位器匹配的組合式凸輪軸，其凸輪硬度高、耐磨性好，軸芯部韌性好，不易斷裂，能夠有效解決重量大、制作工藝比較復(fù)雜的問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明所述的一種組合式凸輪軸，包括軸體，軸體為無(wú)縫鋼管，以軸體為載體，在軸體上壓裝有成對(duì)粉末冶金凸輪，在每對(duì)粉末冶金凸輪之間設(shè)有一粉末冶金軸頸；一信號(hào)盤(pán)與軸體一端部的外壁配合連接；
進(jìn)一步，所述粉末冶金凸輪采用耐磨性能好的FN-0208粉末冶金材料制作，并通過(guò)熱處理使其表面硬度大于45HRC，淬硬深度大于2mm ；
進(jìn)一步，粉末冶金凸輪通過(guò)熱壓方式安裝在軸體上，與軸體成為一體；進(jìn)一步，所述粉末冶金軸頸通過(guò)充分浸油處于飽和狀態(tài)后通過(guò)熱壓方式安裝在軸體上，與軸體成為一體；
進(jìn)一步，所述粉末冶金軸頸采用FN-0208粉末冶金材料制作；進(jìn)一步，軸體上與信號(hào)盤(pán)相對(duì)另一端的內(nèi)壁與一凸輪軸前端的相位器連接頭密封連接；所述凸輪軸前端上還設(shè)有相位器定位銷(xiāo)孔、第一相位器角度控制油道、第二相位器角度控制油道和相位器安裝中心螺孔；
進(jìn)一步，所述凸輪軸前端的材質(zhì)為合金結(jié)構(gòu)鋼；進(jìn)一步，所述軸體的材質(zhì)為45#鋼。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下集成了鋼制凸輪軸和冷激鑄鐵凸輪軸兩種整體式凸輪軸的優(yōu)點(diǎn)，克服了上述兩種凸輪軸的固有缺陷，凸輪軸耐磨性較整體式凸輪軸好，軸頸機(jī)械強(qiáng)度和力學(xué)性能比整體式冷激鑄鐵凸輪軸好；由于采用無(wú)縫鋼管制造軸體，不僅減少了加工軸心潤(rùn)滑油孔工序，而且較同規(guī)格的凸輪軸重量減輕20 30%，符合汽車(chē)輕量化要求；由于獨(dú)立制造凸輪軸前端，可滿(mǎn)足帶相位器凸輪軸或不帶相位器凸輪軸的靈活要求；由于獨(dú)立制造凸輪，使凸輪軸的制造方法具備更高的柔性、工藝更簡(jiǎn)單；粉末冶金凸輪采用耐磨性能好的FN-0208粉末冶金材料制作，并通過(guò)熱處理使其表面硬度大于45HRC，淬硬深度大于2mm，能夠保證凸輪康磨損壽命；由于采用含油率高的獨(dú)立的粉末冶金軸頸，使發(fā)動(dòng)機(jī)閥系摩擦損失減小，潤(rùn)滑系數(shù)提高，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品使用壽命；軸頸分體式局部設(shè)置于凸輪對(duì)間，通過(guò)熱壓裝的方式壓入主軸，減輕凸輪軸重量同時(shí)局部保證了凸輪軸型面工藝要求；粉末冶金軸頸采用高含油率的粉末冶金材料制作，通過(guò)熱壓裝的方式與軸體配合，這樣使凸輪軸的潤(rùn)滑系數(shù)提高，摩擦力減小，并且可在無(wú)潤(rùn)滑油的惡劣工況下，通過(guò)自潤(rùn)滑的方式持續(xù)工作。


圖1組合式凸輪軸全剖圖；圖2組合式凸輪軸爆炸圖3組合式凸輪軸前端的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖2和圖3所示的一種組合式凸輪軸，其軸體6為無(wú)縫鋼管，對(duì)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，在軸體6上熱壓裝有四對(duì)粉末冶金凸輪2(—對(duì)凸輪2對(duì)應(yīng)一個(gè)缸體)，在每對(duì)粉末冶金凸輪之間設(shè)有一粉末冶金軸頸5 ；—信號(hào)盤(pán)3與軸體6 —端部的外壁配合連接；粉末冶金凸輪2采用耐磨性能好的FN-0208粉末冶金材料制作，并通過(guò)熱處理使其表面硬度大于45HRC，淬硬深度大于2mm，使粉末冶金凸輪性能優(yōu)于冷激鑄鐵；粉末冶金凸輪2共八個(gè)，分為四組，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)布置位置而確定其熱壓裝在軸體上的位置，與軸體成為一體。進(jìn)一步，所述粉末冶金軸頸5也采用FN-0208粉末冶金材料制作。使其充分浸油處于飽和狀態(tài)，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸軸承座空間位置要求，四個(gè)粉末冶金軸頸與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的凸輪軸軸承座配合；四個(gè)粉末冶金軸頸5通過(guò)熱壓方式安裝在軸體6上，與軸體成為一體；
進(jìn)一步，所述凸輪軸前端1上設(shè)有相位器連接頭9，該相位器連接頭與軸體6 —端部的內(nèi)壁過(guò)盈密封配合；所述凸輪軸前端1上還設(shè)有相位器定位銷(xiāo)孔7、第一相位器角度控制油道8、第二相位器角度控制油道10和相位器安裝中心螺孔11。為了解決凸輪軸匹配相位器后結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題(如需要設(shè)計(jì)第一相位器油道8、第二相位器油道10以及相位器安裝中心螺孔11等)，故本發(fā)明專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了獨(dú)立的凸輪軸前端1，且采用優(yōu)質(zhì)合金鋼為材料，凸輪軸前端1上的相位器連接9的直徑略大于主軸體孔的直徑，通過(guò)熱壓裝的方式，采用大于12000N的力壓入主軸內(nèi)孔，使之與主軸成為一體。所述軸體6的材質(zhì)為45#鋼，所述凸輪軸前端1的材質(zhì)為合金結(jié)構(gòu)鋼。為了保證使用效果，信號(hào)盤(pán)3和碗形堵塞4通過(guò)外協(xié)配套，或從市場(chǎng)配套采購(gòu)，技術(shù)要求與整體式凸輪軸要求相同。組裝完成后，采用與整體式相同的加工工藝即可完成加工，即得到廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)、重量約降低20 30%的凸輪軸。
權(quán)利要求
1.一種組合式凸輪軸，包括軸體(6)，其特征在于軸體(6)為無(wú)縫鋼管，以軸體(6)為載體，在軸體(6)上壓裝有成對(duì)粉末冶金凸輪(2)，在每對(duì)粉末冶金凸輪之間設(shè)有一粉末冶金軸頸(5)；—信號(hào)盤(pán)(3)與軸體(6) —端部的外壁配合連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合式凸輪軸，其特征是所述粉末冶金凸輪(2)采用FN-0208粉末冶金材料制作，并通過(guò)熱處理使其表面硬度大于45HRC，淬硬深度大于2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種組合式凸輪軸，其特征是粉末冶金凸輪(2)通過(guò)熱壓方式安裝在軸體(6)上，與軸體成為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種組合式凸輪軸，其特征是所述粉末冶金軸頸(5)通過(guò)充分浸油處于飽和狀態(tài)后通過(guò)熱壓方式安裝在軸體(6)上，與軸體成為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種組合式凸輪軸，其特征是所述粉末冶金軸頸(5)采用FN-0208粉末冶金材料制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合式凸輪軸，其特征是軸體(6)上與信號(hào)盤(pán)(3)相對(duì)另一端的內(nèi)壁與一凸輪軸前端(1)的相位器連接頭(9)密封連接；所述凸輪軸前端(1)上還設(shè)有相位器定位銷(xiāo)孔(7)、第一相位器角度控制油道(8)、第二相位器角度控制油道(10)和相位器安裝中心螺孔(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種組合式凸輪軸，其特征是所述凸輪軸前端(1)的材質(zhì)為合金結(jié)構(gòu)鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種組合式凸輪軸，其特征是所述軸體(6)的材質(zhì)為45# 鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種組合式凸輪軸，其軸體為無(wú)縫鋼管，一凸輪軸前端與軸體一端部的內(nèi)壁配合連接；在軸體上壓裝有成對(duì)粉末冶金凸輪，在每對(duì)粉末冶金凸輪之間設(shè)有一粉末冶金軸頸；一信號(hào)盤(pán)與軸體另一端部的外壁配合連接，一碗型堵塞與軸體另一端部的內(nèi)壁配合。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下由于采用無(wú)縫鋼管制造軸體，不僅減少了加工軸心潤(rùn)滑油孔工序，而且較同規(guī)格的凸輪軸重量減輕20～30%，符合汽車(chē)輕量化要求；由于獨(dú)立制造凸輪軸前端，可滿(mǎn)足帶相位器凸輪軸要求；由于獨(dú)立制造凸輪，使凸輪軸的制造方法具備更高的柔性、工藝更簡(jiǎn)單；由于采用含油率高的獨(dú)立的粉末冶金軸頸，使發(fā)動(dòng)機(jī)閥系摩擦損失減小，潤(rùn)滑系數(shù)提高，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品使用壽命。
文檔編號(hào)F01L1/047GK102562201SQ20121003773
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者何勇, 李勇, 林靈, 王茂輝, 藍(lán)軍, 鄭偉 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司