[發(fā)明專利]制造滑動(dòng)凸輪軸的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710061385.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN107034349A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·李;G·E·克萊弗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21D9/30
• 分類號(hào): C21D9/30;C21D1/22;C23C8/22;C23C8/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 賀紫秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及一種用于制造內(nèi)燃機(jī)的滑動(dòng)凸輪軸的方法。

背景技術(shù)

一些內(nèi)燃機(jī)包括可調(diào)節(jié)或可滑動(dòng)的凸輪軸組件。該凸輪軸組件包括可圍繞凸輪軸線旋轉(zhuǎn)的主凸輪軸和可滑動(dòng)地連接至主凸輪軸以沿凸輪軸線相對(duì)于主凸輪軸軸向移動(dòng)的滑動(dòng)凸輪軸。該滑動(dòng)凸輪軸可與主凸輪軸一起圍繞凸輪軸線旋轉(zhuǎn)。該滑動(dòng)凸輪軸可在沿凸輪軸線的至少兩個(gè)不同的軸向位置之間相對(duì)于主凸輪軸移動(dòng)。該滑動(dòng)凸輪軸的每個(gè)不同位置呈現(xiàn)具有用于接合發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)閥桿的不同凸角輪廓的不同凸輪凸角。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)該滑動(dòng)凸輪軸沿凸輪軸線相對(duì)于主凸輪軸的位置，可改變發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)閥桿跟隨的凸輪輪廓。由諸如AISI 52100合金鋼的高碳鋼形成滑動(dòng)凸輪軸是已知的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于制造內(nèi)燃機(jī)的滑動(dòng)凸輪軸的方法。該方法包括提供由碳含量在0.25％至0.60％之間的鋼合金制成的滑動(dòng)凸輪軸。然后采用碳浸漬熱處理工藝對(duì)該滑動(dòng)凸輪軸進(jìn)行處理。在采用碳浸漬熱處理工藝對(duì)該滑動(dòng)凸輪軸進(jìn)行處理之后，再采用諸如馬氏體等溫淬火熱處理工藝的淬火熱處理工藝對(duì)該滑動(dòng)凸輪軸進(jìn)行處理。

因此，通過(guò)提供由碳含量在0.25％至0.60％之間的鋼合金制成的滑動(dòng)凸輪軸，以及之后采用碳浸漬和馬氏體等溫淬火熱處理工藝對(duì)所形成的滑動(dòng)凸輪軸進(jìn)行熱處理，所產(chǎn)生的滑動(dòng)凸輪軸包括具有較低韌性的高表面硬度，同時(shí)保持具有較低硬度但具有較高韌性的較柔內(nèi)核。此類滑動(dòng)凸輪軸顯示出了較高的表現(xiàn)耐磨性，尺寸變形小于由諸如AISI 52100合金鋼的高碳鋼合金形成的滑動(dòng)凸輪軸。

從以下結(jié)合附圖對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式的詳細(xì)描述，可以容易地了解到本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)以及其它特征和優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1是用于內(nèi)燃機(jī)的滑動(dòng)凸輪軸的示意性透視圖。

圖2是示出了制造滑動(dòng)凸輪軸的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，諸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等的術(shù)語(yǔ)描述性地用于附圖，并且不表示對(duì)所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的限制。此外，在此可按照功能和/或邏輯塊組件以及/或各種處理步驟對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，此類塊組件可由任何數(shù)量的配置為執(zhí)行特定功能的硬件、軟件和/或固件組件構(gòu)成。

正如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“韌性”定義為工件吸收能量并塑性變形而不斷裂的能力、在破裂之前工件每單位體積可吸收的能量的量或工件在受到應(yīng)力時(shí)的抗斷裂性。正如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“硬度”定義為在施加壓縮力時(shí)工件對(duì)各種長(zhǎng)久變形的抵抗力如何的量度。

參照附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記在幾個(gè)附圖中表示相同的部件，用于內(nèi)燃機(jī)(未示出)的滑動(dòng)凸輪軸通常由圖1中的20示出。在組裝時(shí)，滑動(dòng)凸輪軸20設(shè)在主凸輪軸(未示出)周圍。主凸輪軸可圍繞凸輪軸線22旋轉(zhuǎn)。滑動(dòng)凸輪軸20可滑動(dòng)地連接至主凸輪軸以沿凸輪軸線22相對(duì)于主凸輪軸軸向移動(dòng)。滑動(dòng)凸輪軸20可與主凸輪軸一起圍繞凸輪軸線22旋轉(zhuǎn)。滑動(dòng)凸輪軸20可在沿凸輪軸線22的至少兩個(gè)不同的軸向位置之間相對(duì)于主凸輪軸移動(dòng)。如本領(lǐng)域所公知的，滑動(dòng)凸輪軸20的每個(gè)不同位置呈現(xiàn)不同的凸輪凸角24A，24B，凸輪凸角24A，24B具有用于接合發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)閥桿(未示出)的不同凸角輪廓。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)凸輪軸20沿凸輪軸線22相對(duì)于主凸輪軸的位置，可改變發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)閥桿所跟隨的凸輪輪廓。滑動(dòng)凸輪軸20的具體設(shè)計(jì)和/或構(gòu)造與具體實(shí)施方式無(wú)關(guān)，因此本文沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)描述。

為了提供優(yōu)異的耐磨性以及持久性，滑動(dòng)凸輪軸20應(yīng)形成為包括在洛氏硬度標(biāo)尺上等于或大于HRC 60的表面硬度，以及從滑動(dòng)凸輪軸20的表面1.5mm的深度處在洛氏硬度標(biāo)尺上等于或大于HRC 58的硬度。此外，滑動(dòng)凸輪軸20應(yīng)包括在滑動(dòng)凸輪軸20的最厚壁位置處在洛氏硬度標(biāo)尺上等于或大于HRC 40的核心硬度，以允許壓縮殘余應(yīng)力的加入。本發(fā)明提供了一種滑動(dòng)凸輪軸20的新型制造方法，從而使得滑動(dòng)凸輪軸20顯示出上述所需的硬度特性。此外，本文所描述的工藝在滑動(dòng)凸輪軸20的制造與熱處理期間對(duì)滑動(dòng)凸輪軸20的幾何形狀產(chǎn)生的形變無(wú)幾只直至沒(méi)有。