[發(fā)明專利]分體式凸輪軸的裝配工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810024422.7
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101249541A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝斌
• 申請（專利權(quán)）人: 謝斌
• 主分類號: B21D39/00
• 分類號: B21D39/00;B21D39/20
• 代理公司: 張家港市高松專利事務(wù)所
• 代理人: 黃春松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到機械傳動中的分體式凸輪軸，尤其涉及到分體式凸輪軸的裝配工藝。

背景技術(shù)

眾所周知，整體式凸輪軸的制造工藝比較復(fù)雜，生產(chǎn)中需要采用自動線多工位機床，設(shè)備投資較大，生產(chǎn)線占地面積大，生產(chǎn)成本較高；而且，凸輪軸的自身結(jié)構(gòu)決定了生產(chǎn)整體式凸輪軸時，原材料的利用率非常低，使得整體式凸輪軸的制造成本非常高，而且在安裝整體式凸輪軸時，只能使用哈夫結(jié)構(gòu)的軸套，給凸輪軸的安裝帶來了不便。為了簡化制造工藝、降低成本，眾多廠家都放棄了傳統(tǒng)的整體式結(jié)構(gòu)，普遍采用了分體式結(jié)構(gòu)，通常情況下，凸輪軸被分解成主軸和凸輪片，主軸和凸輪片單獨加工成型后再裝配在一起，而且分體式凸輪軸可以采用整體化軸套，這樣就大大方便了凸輪軸的安裝。在主軸、凸輪片和軸套的加工過程中，可以采用不同材料，使得分體式凸輪軸的重量與整體式凸輪軸相比可減輕30％～50％，同時還提高了原材料的利用率，大大降制了制造成本；而且加工所需要的設(shè)備投資小，生產(chǎn)線占地面積小，降低了生產(chǎn)成本。因此，分體式結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為凸輪軸的主流結(jié)構(gòu)，得到了廣泛的應(yīng)用。就目前而言，分體式凸輪軸的裝配大致有熱套法、內(nèi)部高壓成型法、管內(nèi)滾壓擴張法和凸輪壓力套裝定位法等幾種工藝，下面分別對其進行說明：

1、熱套法，具體的配套過程為：在常溫下，作為外部零件的凸輪片和軸套的孔與作為主軸的鋼管的外徑之間有過盈，裝配之前先對凸輪片和軸套進行加熱，并對鋼管進行冷卻，以消除過盈。這種裝配工藝的效率較低，而且還會帶來氧化皮和熱變形等缺陷；

2、內(nèi)部高壓成型法，具體的配套過程為：IHU分體式凸輪軸是由壁厚為2.5mm或3.0mm的精密鋼管上安裝等溫淬火的凸輪片和鋼管堵頭組成，整個周長上等壁厚的凸輪片被置入一臺專門的設(shè)備中，這臺設(shè)備可保證軸向?qū)?zhǔn)凸輪片中心線和凸輪片轉(zhuǎn)角位置。鋼管推入定位好的凸輪片中，一臺真空抓取機將預(yù)先定位好的各個零件放到帶IHU工具的液壓機上，IHU工具的模腔形狀正好與制好的毛坯軸的外形輪廓相一致，然后將液體介質(zhì)注入管內(nèi)后，鋼管兩端用軸向塞頭封死，增加管內(nèi)壓力，使整個鋼管發(fā)生塑性變形，直到貼合在IHU工具上。此時，鋼管和凸輪片之間產(chǎn)生了力聯(lián)接和形狀聯(lián)接。使用這種裝配工藝所需的設(shè)備價格昂貴，大大增加了生產(chǎn)成本。

3、管內(nèi)滾壓擴張法，具體的配套過程為：利用滑動滾壓原理使得薄壁鋼管在帶孔的外部零件中發(fā)生局部的擴張，利用帶有滾壓過盈量，穿過內(nèi)管的滾壓工具，使內(nèi)管發(fā)生塑性擴張。這種裝配工藝帶有一定的危險性，而且生產(chǎn)效率不高，鋼管的擴張也不均勻；

4、凸輪片壓力套裝定位法，具體的配套過程為：首先在鋼管外面滾壓加工出圓周方向的槽子，凸輪片的孔內(nèi)加工出軸向的線槽，然后從軸向?qū)⒓庸ず玫耐馆喥自阡摴苌?，由于鋼管外徑和凸輪片孔之間有過盈，所以當(dāng)凸輪片推入到鋼管上之后就會發(fā)生塑性變形，鋼管表面和凸輪片孔都有一些錐度，推入之后非常牢固。美中不足的是：鋼管外面的滾壓圓周方向槽子工藝難度高，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是：提供一種投資少、制造成本低、裝配方便且效率高的分體式凸輪軸的裝配工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：分體式凸輪軸的裝配工藝，其步驟為：選用空心管作為主軸，然后將需要裝配在主軸上的零部件套裝在主軸上，并通過定制的工裝將其定位，接著將與主軸內(nèi)孔相適應(yīng)的錐形芯棒推入主軸內(nèi)孔，對主軸的內(nèi)孔進行擴張，即對主軸進行脹管。

采用流水作業(yè)的方式，使用多根錐形芯棒按照由細至粗的次序依次對主軸的內(nèi)孔進行擴張。

上述的多根錐形芯棒分成兩組，分別從主軸的兩頭對其內(nèi)孔進行擴張。

上述的多根錐形芯棒按照一隔一的方式分成兩組，分別從主軸的兩頭對其內(nèi)孔進行擴張。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過脹管的方式對主軸的內(nèi)孔進行擴張，從而將需要裝配在主軸上的零部件與主軸固定在一起，這種工藝簡單安全，只需要簡單工裝和設(shè)備就行，投資較少，大幅度地提高了裝配精度和效率，是一種十分理想的裝配工藝。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的裝配工藝流程圖；

圖2是圖1中的錐形芯棒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中主軸、凸輪片和軸套由定制工裝定位后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中定制工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中凸輪片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是裝配完成后的凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1至圖6中：1、主軸，2、凸輪片，21、花鍵，3、軸套，4、工裝上模，5、工裝下模，6、錐形芯棒。