[發(fā)明專利]凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110013716.5
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN112855304B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁雪冰;王林山;胡強(qiáng);汪禮敏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有研粉末新材料研究院有限公司
• 主分類號(hào): F01L1/047
• 分類號(hào): F01L1/047;F01L1/46;B22F3/10;B22F3/24;B22F7/08
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 金銘

本發(fā)明提供了一種凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)及其制備方法，該凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)包括：信號(hào)盤，所述信號(hào)盤上設(shè)置有軸孔；凸輪軸，所述凸輪軸貫穿所述軸孔與所述信號(hào)盤連接；釬焊連接部，形成在所述信號(hào)盤上并將所述信號(hào)盤與所述凸輪軸連接；所述信號(hào)盤和所述釬焊連接部分別由粉末預(yù)制件和釬焊料通過燒結(jié)處理同時(shí)成型。該凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)中，由于在信號(hào)盤上設(shè)計(jì)形成釬焊連接部，因而在燒結(jié)工序中，可以加入粉末冶金專用釬焊料，燒結(jié)過程中焊料熔化使信號(hào)盤與芯軸之間的界面形成牢固的冶金結(jié)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件之一，用于驅(qū)動(dòng)氣門的開閉。凸輪軸的制備工藝包括鑄造、鍛造和組合式制備工藝。其中，組合式制備工藝是目前最先進(jìn)的凸輪軸制造工藝，其工藝流程是將凸輪軸分解成芯軸、端頭、凸輪、軸頸等若干個(gè)部件，分別進(jìn)行材料選擇及精加工，然后經(jīng)特定工藝使各部件與芯軸相互連接，得到組合式中空凸輪軸。與傳統(tǒng)的鑄造、鍛造方法相比，組合式中空凸輪軸優(yōu)勢巨大，包括：1)易實(shí)現(xiàn)中空結(jié)構(gòu)，減重明顯；2)設(shè)計(jì)靈活、生產(chǎn)柔性；3)尺寸精度高，后續(xù)加工余量小，節(jié)能節(jié)材，因此廣泛應(yīng)用于多種中、高檔汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

粉末冶金組合燒結(jié)工藝是一種新型的組合式中空凸輪軸制備工藝，所制備的凸輪軸被稱為粉末冶金中空凸輪軸。該工藝的特點(diǎn)是：首先采用特殊粉末冶金材料壓制凸輪，然后把凸輪裝套在芯軸上，放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，上述粉末冶金凸輪材料在高溫的持續(xù)燒結(jié)過程中能夠產(chǎn)生大量液相，使材料密度顯著提高，產(chǎn)生較大收縮量而抱緊鋼制芯軸，由于液相的存在，凸輪材料與鋼制芯軸的界面之間發(fā)生明顯的元素?cái)U(kuò)散，而最終形成牢固的冶金結(jié)合。相對于其他機(jī)械過盈連接方式的組合式凸輪軸，粉末冶金中空凸輪軸具有連接強(qiáng)度高、抗扭轉(zhuǎn)性能優(yōu)越、耐磨性突出等優(yōu)勢。

一般情況下，凸輪軸上都安裝有一片粉末冶金信號(hào)盤，用于感應(yīng)確定凸輪軸的相位角度。對于某些型號(hào)設(shè)計(jì)的凸輪軸，其信號(hào)盤位于凸輪軸的兩個(gè)凸輪之間，在應(yīng)用粉末冶金組合燒結(jié)工藝制備這種中空凸輪軸時(shí)，由于信號(hào)盤材料一般為常規(guī)的粉末冶金Fe-Cu-C或Fe-C，在燒結(jié)過程中不產(chǎn)生液相，也沒有尺寸的顯著收縮，因此無法與芯軸形成冶金結(jié)合，導(dǎo)致連接強(qiáng)度不能滿足使用要求，在凸輪軸高速旋轉(zhuǎn)過程中可能會(huì)發(fā)生信號(hào)盤的相對位移、轉(zhuǎn)動(dòng)等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)及其制備方法，該凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)中，由于在信號(hào)盤上設(shè)計(jì)形成釬焊連接部，因而在凸輪軸燒結(jié)工序中，可以加入粉末冶金專用釬焊料，燒結(jié)過程中焊料熔化使信號(hào)盤與凸輪軸之間的界面形成牢固的冶金結(jié)合，以解決現(xiàn)有技術(shù)中粉末冶金信號(hào)盤與鋼制芯軸組合無法形成牢固冶金結(jié)合的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)。

該凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)包括：

信號(hào)盤，所述信號(hào)盤上設(shè)置有軸孔；

凸輪軸，所述凸輪軸貫穿所述軸孔與所述信號(hào)盤連接；

釬焊連接部，形成在所述信號(hào)盤上并將所述信號(hào)盤與所述凸輪軸連接；所述信號(hào)盤和所述釬焊連接部分別由粉末預(yù)制件和釬焊料通過燒結(jié)處理同時(shí)成型。

進(jìn)一步的，所述釬焊連接部包括：

側(cè)向通孔，沿徑向開設(shè)在所述信號(hào)盤上，并且所述側(cè)向通孔連通所述軸孔；

淺溝槽，沿周向開設(shè)在所述軸孔的內(nèi)側(cè)壁上，并且所述淺溝槽與所述側(cè)向通孔連通。

進(jìn)一步的，所述淺溝槽開設(shè)在所述軸孔內(nèi)側(cè)壁的中間位置。

進(jìn)一步的，所述淺溝槽開設(shè)在所述軸孔內(nèi)側(cè)壁的一側(cè)且靠近邊緣處位置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種凸輪軸信號(hào)盤組合結(jié)構(gòu)的制備方法。