一种装配式凸轮轴制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102172809A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102172809A(43)申请公布日2011.09.07(21)申请号201110032707.7(22)申请日2011.01.30(71)申请人河南中轴股份有限公司地址454000河南省焦作市南海西海(72)发明人关洪涛苗祥利朱天合赵娟(74)专利代理机构郑州联科专利事务所(普通合伙)41104代理人王聚才(51)Int.Cl.B23P11/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种装配式凸轮轴制造方法(57)摘要本发明公开了一种装配式凸轮轴制造方法：第一步，加工凸轮，凸轮外观为桃形的环状；第二步，将各个凸轮套在钢管上设计位置处；凸轮内壁分为与钢管形状适配的圆弧段和凸起段，所述圆弧段与钢管紧贴，所述凸起段内壁与钢管外缘之间设有预留膨胀空间；本发明采用加压内涨的方法，使钢管管壁在凸轮与钢管外壁之间的预留膨胀空间处向外膨胀，形成类似于键的凸起块，从而将凸轮和钢管固定连接在一起，加工方便，连接非常稳定。CN102789ACCNN110217280902172811A权利要求书1/1页1.一种装配式凸轮轴制造方法，其特征在于：第一步，加工凸轮，凸轮外观为桃形的环状；第二步，将各个凸轮套在钢管上设计位置处；凸轮内壁分为与钢管形状适配的圆弧段和凸起段，所述圆弧段与钢管紧贴，所述凸起段内壁与钢管外缘之间设有预留膨胀空间；第三步，用模具将所有凸轮的左右两侧以及凸轮外壁均定位固定；同时将钢管外壁上除各个预留膨胀空间以外的其它位置也用模具包裹；模具在凸轮外缘的形状应与设计的凸轮曲线一致；第四步，将钢管两端密封，然后向钢管内持续加压，在钢管内形成高压；预留膨胀空间内侧的钢管管壁凸起，挤入预留膨胀空间内，最后管壁与凸轮的凸起段内壁压紧，凸轮的外缘与该处模具的内表面压紧，此时凸轮外缘的曲线应与设计的凸轮曲线一致；第五步，停止加压，取下模具。2.根据权利要求1所述的装配式凸轮轴制造方法，其特征在于：所述凸轮的壁厚相同。2CCNN110217280902172811A说明书1/3页一种装配式凸轮轴制造方法技术领域[0001]本发明涉及凸轮轴制造领域，尤其是涉及一种装配式凸轮轴的制造方法。背景技术[0002]凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体，上面套有若干个凸轮。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半（在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同），不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。[0003]目前，大部分发动机制造企业都采用整体式凸轮轴，其材料有的采用中碳低合金锻钢(经高频淬火)，有的采用球墨铸铁。整体式凸轮轴加工工艺包括粗加工、半精加工和精加工。生产中采用自动线多工位机床，设备投资较大，生产线占地面积多，生产成本较高。而装配式凸轮轴只需半精加工和精加工，凸轮、齿轮、轴套可采用不同的材料，因此产品质量可减轻30％~50％；可柔性化生产，设备投资小，生产线占地面积少，生产成本较低。[0004]凸轮轴装配工艺方法：1、热套法常温下，外部零件的孔和内部钢管的外径之间有过盈，装配之前先对外部零件(凸轮、轴套)进行加热，对内部钢管进行冷却，借以消除过盈。这种工艺方法在短暂时间内完成联接过程，在轴向尺寸和角度位置方面都有很高精度。[0005]2、内部高压成形法(IHU)利用内部的高压力使钢管变形，使其与已经淬硬的凸轮圈形成轴向联接。内部的高压力将钢管材料往外压出1／10mm左右，从而达到凸轮的轴向定位。[0006]首先将凸轮片置入一台专门的设备中，该设备可保证轴向对准凸轮中心线和凸轮转角位置。钢管穿过此定位好的凸轮推入，一台真空抓取机将预先定位好的各个零件放到带IHU工具的液压机上，IHU工具的模腔形状正好与制好的毛坯轴的外形轮廓相一致。将液体介质注入管内后，钢管两端用轴向塞头封死。通过将管内压力提高，使整个钢管发生塑性变形，直到贴合在IHU工具上。此时，钢管和凸轮之间接产生了力联接和形状联接。[0007]3、管内滚压扩张法利用滑动滚压原理使得薄壁钢管在带孔的外部零件中发生局部的扩张。可以利用带有滚压过盈量，穿过内管的滚压工具，使内管发生塑性扩张。人工将装配式凸轮轴的凸轮、轴套、偏心环、齿轮等零部件先后联成完整凸轮轴。将凸轮、主轴颈、齿坯等各部件放到安装上料盒中，然后将钢管穿到各部件孔中，在安装上料盒中进行初定位。启动设备，将上料盒送入设备中。首先用工装测头进行部件到位检测，并验证凸轮放置位置是否正确。验证通过后，使用机械手将凸轮轴上料到