一种内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102489956A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102489956A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201110403873.3(22)申请日2011.12.07(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人张康生胡正寰高星杨翠萍(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称一种内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺(57)摘要本发明一种内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺，其实施步骤为：1）根据凸轮轴毛坯图纸设计楔横轧模具和模锻成形模具；2）将圆棒料按照工艺要求下料，加热至轧制温度，将加热后的圆棒料送入楔横轧机中的楔横轧模具进行轧制，使轴底和轴颈部位达到凸轮轴毛坯的最终图纸要求，凸轮部位依据模锻需要轧制成不同形状和直径的回转体；3）利用轧制余热或再加热，凸轮轴毛坯送入模锻成形模具中，在压力机上进行成形锻造，将预轧成不同形状和直径回转体的凸轮部位按照图纸要求锻出凸轮桃形；切除各凸轮周围飞边，完成凸轮轴毛坯精确成形。本发明有益效果是凸轮轴毛坯比仅由楔横轧制坯进一步节材10-15%，还可节省大量凸轮粗加工工时和设备。CN10248956ACN102489956A权利要求书1/1页1.一种内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺，具体包括以下步骤：1）根据凸轮轴毛坯图纸设计楔横轧模具和模锻成形模具；2）将圆棒料按照工艺要求下料，在中频加热炉中加热至轧制温度，将加热后的圆棒料送入楔横轧机中的楔横轧模具进行轧制，使轴底和轴颈部位达到凸轮轴毛坯的最终图纸要求，凸轮部位依据模锻需要轧制成不同形状和直径的回转体；3）利用轧制余热或再加热，将步骤2得到的凸轮轴毛坯送入所述模锻成形模具中，在压力机上进行成形锻造，将所述已预轧成不同形状和直径回转体的凸轮部位按照图纸要求锻出凸轮桃形；切除各凸轮周围飞边，完成凸轮轴毛坯精确成形。2.根据权利要求1所述的内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺，其特征在于，所述凸轮部位在楔横轧阶段，依据凸轮桃形相位不同，轧制成宽度不大于成品尺寸，其直径与轴颈部位相比减少10%—25%的回转体；所述回转体的侧面与轴线垂直或与轴线夹角不大于15度。2CN102489956A说明书1/2页一种内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺技术领域[0001]本发明属于金属塑性成形技术领域，特别提供了一种适用于全部内燃机凸轮轴的毛坯制造，包括单缸、双缸、四缸、六缸等凸轮轴的内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺。背景技术[0002]凸轮轴是活塞发动机里的一个关键部件，其作用是控制气门的开启和闭合动作。上世纪九十年代前，钢质内燃机凸轮轴毛坯的制造工艺是直接用圆棒料车削或锻造。九十年代初我国首先研发出楔横轧成形凸轮轴毛坯技术，凸轮轴的底颈、轴颈和凸轮的侧面实现精确成形，可以不再加工或少量加工。该技术比原工艺节约钢材30%以上，生产效率提高4-10倍，取得了显著经济效益，已在我国钢质凸轮轴毛坯制造领域广泛应用。[0003]然而由于楔横轧工艺基本上只能成形回转体零件，凸轮体部分是按最大外圆轧制成圆柱体，凸轮体的桃形需由车削加工成形。仍然要耗费较多后续机加工和损失较多金属材料。发明内容[0004]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可以在楔横轧精确制坯的基础上，由模锻将凸轮桃形锻造成形，实现凸轮轴毛坯整体精确成形的内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺本发明的技术方案是：一种内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精密制坯模锻成形工艺，具体包括步骤：1）根据凸轮轴毛坯图纸设计楔横轧模具和模锻成形模具；2）将圆棒料按照工艺要求下料，在中频加热炉中加热至轧制温度，将加热后的圆棒料送入楔横轧机中的楔横轧模具进行轧制，使轴底和轴颈部位达到凸轮轴毛坯的最终图纸要求，凸轮部位依据模锻需要轧制成不同形状和直径的回转体；3）利用轧制余热或再加热，将步骤2得到的凸轮轴毛坯送入所述模锻成形模具中，在压力机上进行成形锻造，将所述已预轧成不同形状和直径回转体的凸轮部位按照图纸要求锻出凸轮桃形；切除各凸轮周围飞边，完成凸轮轴毛坯精确成形。[0005]进一步，所述凸轮部位在楔横轧阶段，依据凸轮桃形相位不同，轧制成宽度不大于成品尺寸，其直径与轴颈部位相比减少10%—25%的回转体；所述回转体的侧面与轴线垂直或与轴线夹角不大于15度。[0006]本发明的有益效果是：由于采用楔横轧精密制坯，凸轮轴毛坯的轴底和轴颈在楔横轧阶段即达到图纸要求，凸轮部位可根据形状和位置预轧成适当形状，可以充分发挥楔