一种凸轮轴生产工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种凸轮轴生产工艺，首先加工准备安装轴以及多个凸轮片；然后对特定工装上排列的多个凸轮片进行同步加热，与此同时对安装轴进行液氮冷却，操作完成后将安装轴快速穿过多个凸轮片，使得多个凸轮片对应的位于安装轴上相应的第一凸环外部，在常温下使各凸轮片与各对应第一凸环外部连接在一起；然后逐个压装凸轮片，即先通过同时转动凸轮片与安装走的方式进行两部件之间角度调整，然后以凸轮片与安装轴同时相向移动的方式将凸轮片压装至安装轴外壁上的第二凸环外部，实现各个凸轮片的最终位置定位。本发明专利技术提供一种凸轮轴生产工艺，加工周期短且重量轻，能耗小、制造成本低；组装成品合格率高。组装成品合格率高。组装成品合格率高。

【技术实现步骤摘要】
一种凸轮轴生产工艺


[0001]本专利技术涉及凸轮轴
，具体地说是一种凸轮轴生产工艺。

技术介绍

[0002]凸轮轴是活塞发动机里的一个部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作。凸轮轴的主体是一根与气缸组长度近似相同的圆柱形安装轴，在安转轴外壁上套有若干个凸轮，用于驱动气门。
[0003]目前凸轮轴的加工常规是采用整体铸造工艺，即圆柱形安装轴与若干个凸轮直接铸造为一体式结构，然后对其具体外形尺寸通过机加工方式精加工获得。另外的，常规的这种整体铸造工艺中需要经过多道工序处理，制造周期长；并且整体铸造凸轮轴重量大，材料浪费严重，不符合现代化车辆工程的轻量化要求。随着技术的革新，市场上也陆续出现了组装式加工方式，即分开加工安装轴与凸轮片，凸轮片与安装轴通过热胀冷缩方式装配，并且在安装轴外壁上设置预定位凸环和最终固定的安装凸环，组装时多个凸轮片先预定位在各对应的与定位环上，然后调整两部件的相对角度后，再将凸轮片继续压装至安装凸环外边，现有的组装工艺中在预定位凸环和安装凸环外壁上均设置有花键，这种结构导致在凸轮片与预定位凸环装配后进行角度转动时，安装轴容易变形；另外的，现有技术中在调整凸轮片与安装轴角度时，仅仅是安装轴转动而凸轮片不动，由于安装轴刚性较弱，容易变形；再者，凸轮片从预定位凸环上压装至安装凸台位置时，凸轮片动，安装轴不动，压装作用力主要集中在安装轴上，导致安装轴容易变形。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是，为了克服现有技术中的缺陷，提供一种凸轮轴生产工艺，加工周期短且重量轻，能耗小、制造成本低；组装成品合格率高。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种凸轮轴生产工艺，包括以下步骤：
[0006]S1：凸轮片加工，按设计要求完成凸轮片的粗加工，粗加工完成后依次对各凸轮片进行热处理以及零下100℃液氮中深冷处理，然后对各凸轮片进行端面以及外表面的磨削精加工；
[0007]S2：安装轴加工，所述安装轴包括中空的钢套本体和多个沿轴向间隔设置在所述钢套本体外壁上的安装部，各安装部均包括不同直径的第一凸环和第二凸环，磨加工钢套本体以及第一凸环外周壁，然后在第二凸环的外壁上挤压成型花键，并且对各个花键外轮廓进行磨削加工，其中钢套本体直径为D1,第一凸环直径为D2，第二凸环直径为D3,且D1＜D2＜D3；
[0008]S3：预组装，将多个待组装的凸轮片沿着同一朝向并且以设定的间距依序定位在定位工装上，然后对多个凸轮片进行同时加热，促使凸轮片内孔膨胀，与此同时对安装轴进行冷却，促使安装轴外径收缩；
[0009]S4：将冷却后的安装轴快速穿过多个凸轮片的内孔，使得每一个凸轮片位于对应
的第一凸环外部，在常温下恢复至各凸轮片分别固定在各自对应的第一凸环外壁上；
[0010]S5：逐个进行凸轮片校正安装，按顺序逐个旋转凸轮片，并且在每转动一个凸轮片时，同时转动安装轴，实现安装轴与凸轮片之间相对角度的调整；
[0011]S6：当每一片凸轮片与安装轴之间的相对角度调整到位后，沿轴向以相对的方向同时移动凸轮片与钢套，驱使预组装在第一凸环外壁上的凸轮片挤压装配至第二凸环的外侧壁上；
[0012]S7：重复步骤S5、S6，直至钢套外部的各个凸轮片依次安装至相应的第二凸环外侧壁上；
[0013]S8：组装完成后，整个凸轮轴进行涂油防锈处理。
[0014]本专利技术的凸轮轴生产工艺与现有技术相比具有以下优点：
[0015]1、将凸轮轴的安装轴与凸轮片分开加工，即安装轴采用中空的钢套，并且在钢套外壁上加工出相应的安装部；凸轮片采用锻造工艺加工而成，并且在锻造完成后将其端面以及外表面进行机加工，然后将各个凸轮片与安装轴通过热胀冷缩的方式压装至设定位置，此种工艺与现有技术相比生产周期短，能耗小，更重要的是中空的安装轴大大降低了凸轮轴整体重量，更加符合轻量化要求；
[0016]2、为了提高各个凸轮片的安装效率，预先将若干个凸轮片预定位在安装轴外壁上的第一凸环上，并且第一凸环外壁是光滑的，在预定位后进行凸轮片与安装轴之间旋转调整角度时，避免凸轮片内孔壁受损；另外的，在最终压装配合的第二凸环外壁上设置花键，从而保证凸轮片内孔从第一凸环位置压装至第二凸环位置后的连接强度；
[0017]3、通过两部件的同时转动来实现安装轴与凸轮片之间相对角度的调整，并且保证两部件一不同的速度进行旋转，虽然组装难度上明显提升，但是能够达到更加精确的角度调节，调整精度从传统的
±
0.5
°
提升到
±
0.1
°
，同时能够有效提升产品的合格率；
[0018]4、在二次压装时，驱使凸轮片与安装轴同时移动，使得凸轮片的压装挤压作用力可以同时分解到凸轮片和安装轴上，减小安装轴的变形，提升安装位置精度，保证产品合格率。
[0019]作为改进的，在步骤S7与S8之间，还可以在安装轴的一端压装信号轮以及驱动块，具体的先将信号轮安装至驱动块上，然后再将驱动块压装至安装轴的端部，使得信号轮与安装轴不接触。
[0020]优选的，所述驱动块的一端依次成型有轴向延伸的第一配装轴和第二配装轴，且第一配装轴直径大于第二配装轴直径，其中第一配装轴用于安装信号轮，所述第二配装轴用于与安装轴一端的内腔配装。
[0021]再改进的，步骤S5中，在旋转每一个凸轮片之前，可以先将水平移动第一凸环，使其从第一凸环上脱离进入相邻的安装部之间的钢套本体部分。
附图说明
[0022]图1为本专利技术中的凸轮轴的结构示意图；
[0023]图2为图1中凸轮轴的半剖结构图；
[0024]图3为本专利技术中的凸轮片的主视图；
[0025]图4为本专利技术中的安装轴的局部主视图；
[0026]图5为本专利技术中凸轮片定位在第一凸环外部时的局部结构图；
[0027]图6为本专利技术实施例三中凸轮片与安装轴调整角度的局部结构图；
[0028]图7为本专利技术中凸轮片压装至最终固定位置时的局部结构图；
[0029]图8为本专利技术中所有凸轮片压装至最终固定位置时的局部结构图；
[0030]图9为本专利技术实施例二中信号轮与驱动块的拆分结构图；
[0031]图10为本专利技术中信号轮、驱动块组件与安装轴的拆分结构图。
[0032]附图标记说明：
[0033]1、凸轮片；2、安装轴；2.1、钢套本体；2.2、第一凸环；2.3、第二凸环；3、信号轮；4、驱动块；4.1、第一配装轴；4.2、第二配装轴。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0035]实施例一：
[0036]本专利技术提供了一种凸轮轴生产工艺，包括以下步骤：
[0037]S12：凸轮片1加工，按设计要求完成凸轮片1的粗加工，粗加工完成后依次对各凸轮片1进行热处理以及零下100℃液氮中深冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凸轮轴生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：凸轮片(1)加工，按设计要求完成凸轮片(1)的粗加工，粗加工完成后依次对各凸轮片(1)进行热处理以及零下100℃液氮中深冷处理，然后对各凸轮片(1)进行端面以及外表面的磨削精加工；S2：安装轴(2)加工，所述安装轴(2)包括中空的钢套本体(2.1)和多个沿轴向间隔设置在所述钢套本体(2.1)外壁上的安装部，各安装部均包括不同直径的第一凸环(2.2)和第二凸环(2.3)，磨加工钢套本体(2.1)以及第一凸环(2.2)外周壁，然后在第二凸环(2.3)的外壁上挤压成型花键，并且对各个花键外轮廓进行磨削加工，其中钢套本体直径为D1,第一凸环(2.2)直径为D2，第二凸环(2.3)直径为D3,且D1＜D2＜D3；S3：预组装，将多个待组装的凸轮片(1)沿着同一朝向并且以设定的间距依序定位在定位工装上，然后对多个凸轮片(1)进行同时加热，促使凸轮片(1)内孔膨胀，与此同时对安装轴(2)进行冷却，促使安装轴(2)外径收缩；S4：将冷却后的安装轴(2)快速穿过多个凸轮片(1)的内孔，使得每一个凸轮片(1)位于对应的第一凸环(2.2)外部，在常温下恢复至各凸轮片(1)分别固定在各自对应的第一凸环(2.2)外壁上；S5：逐个进行凸轮片(1)校正安装，按顺序逐个旋转凸轮片(1)，并且在每转动一个凸轮片(1)时，同时转动安装轴(2)，实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏飞，周亲海，车庆建，罗力成，
申请(专利权)人：宁波圣龙五湖汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：