[其他]凸輪軸制造法

無效

• 申請號: 85105131
• 申請日: 1985-07-06
• 公開（公告）號: CN85105131A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發明（設計）人: 梅業源吉;浦野茂;加藤覺
• 申請（專利權）人: 日本柱塞環株式會社
• 主分類號: F16H53/00
• 分類號: F16H53/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

本發明有關凸輪軸的制造方法，例如用于內燃機的汽門機構的凸輪軸，更具體講，有關凸輪軸的配備方法，其中每一個裝配件，諸如凸輪凸出部或軸頸都易于和桿結合，結合后易于作機加工。

一種復合凸輪軸一般有一根鋼質管形桿和若干裝配件，諸如凸輪凸出部和軸頸安裝在桿上。這種凸輪軸質量輕，功能可與傳統的鑄成一體的凸輪軸比擬。在傳統上，裝配件和軸桿結合采用熔焊或釬焊方式，需要許多人力操作焊機或安排釬焊材料很不便利。而且，由于熱應力，熔焊易于造成產品的應變，而釬焊不能提供裝配件和軸桿之間的充分接觸。

曾經有人提出過另一種方法，用液態燒結材料制造裝配件，在鋼軸桿上燒結。制成的凸輪軸有優良的耐磨性，但不利之處是加工性能差，因為液態燒結的材料太硬，極難加工。

已知的凸輪制造方法中有在凸輪軸中制作油道的，從每一個裝配件的外緣徑向伸進管形軸桿內的中空部分。但是用JP·A·57-154????556號專利公布的已知方法（這方法是在燒結淬硬的裝配件中機加工出油道）制造油道費用高昂。

最理想的是能夠制造一種復合凸輪軸，其裝配件易于和鋼軸桿連接，燒結后可作機加工，并且可以不需作機加工而制作油道，從裝配件的外緣伸向軸桿的中空部分。

本發明提出一種方法，其步驟包括用固態燒結材料成形每一個裝配件生坯，坯中有孔，作為在軸桿上安裝用，燒結材料成分為一種Fe-C-Cu配方，其中Cu占重量的17%-35%;把每一個生坯在軸桿上安裝;然后在燒結爐中把安裝在軸桿上的生坯燒結。

在理想的方法中，凸輪軸上有從每一個裝配件外周邊，徑向通入中空管形軸桿的油道，一個生坯有兩個（最好是精確的）半部，每個半部的連接表面上帶有一條徑向的槽，當把兩個半部安裝在軸桿上時，兩個半部合在一起，使徑向槽和先前在軸桿上做就的徑向孔中的一個，共同形成一個同軸心的孔。

復合凸輪軸易于組裝，因為既不需要焊接機，也不需要釬焊材料，并且裝配件，諸如凸輪凸出部和軸頸的可加工性和可切削性都有提高，因為它們都是用固態燒結材料制造，比傳統的液態燒結材料硬度低、傳統材料由于由含磷的共晶體或斯氏體形成，所以硬度非常高。固態燒結材料硬度比液態燒結材料硬度低，所以耐磨性比較好，因為成分中含有碳和銅，前者既能使粒子間有擴散接合，而且能形成碳化物，而銅固化后提高了強度和耐磨性。另外還有一個優點是有油道的凸輪軸可以不經切削而制造。

通過舉例，參照附圖將對本發明作進一步的敘述，附圖內容如下：

圖1是通過一個復合凸輪軸的縱向剖面片段;

圖2沿圖1線Ⅱ-Ⅱ的橫截面;

圖3是凸輪軸另一實施方案的部分剖面正視圖;

圖4和5是準備連接的軸頸生坯兩個半部的側視圖，圖示各個的連接表面;

圖6及7是分別沿圖4及5線Ⅵ-Ⅵ及Ⅶ-Ⅶ的截面;

圖8是凸輪軸一部分的放大正視圖，圖示有一個軸頸安裝在管形軸桿上。

圖9是沿圖8中的線Ⅸ-Ⅸ的截面。

圖示的復合凸輪軸有若干用固態燒結材料制造的裝配件，諸如軸頸和凸輪凸出部，用冶金方法和鋼質軸桿連接。裝配件的固態燒結材料的成分為Fe-C-Cu配方，含Cu占重量17-35%。

固態燒結材料中含有的銅是純銅或銅合金。銅含量是重要的。假使銅的含量低于重量的17%，那么裝配件和軸桿之間的結合強度便不足。而另一方面，假使含量超過重量的35%，便只是增高成本而并不提高結合強度。碳是固態燒結材料中必要的成分，最好含量在重量的0.6-1.5%之間，當碳含量低于重量的0.6%時，提高的鐵素體含量降低耐磨性。而相反，假如含量高于重量的1.5%，那么碳化物太多便使產品的可加工性降低。當按意愿加入Mn、Si、Ni、Mo和類似元素以調節產品的性能時（如強度和耐磨性等），占0.2-4.0%重量便已足夠。燒結材料還含有小量的附隨雜質。固態燒結材料中的熔化銅在燒結時，向軸桿里面擴散并滲透，因此固態燒結材料要求具有適當的多孔性，最好孔隙侶體積的10-40%。

固態燒結材料按每一個裝配件（例如凸輪凸出部或軸頸）形成生坯，內有孔腔，作在軸桿上安裝用?？浊坏闹睆揭话銕缀鹾洼S桿的直徑相同。把裝配件安裝在單獨的軸桿的預定的位置上。軸桿可以用實心或管狀，最好使用的材料如JIS????STKM13（機械-結構碳鋼管），其成分包括重量0.17%的C，重量0.14%的Si，重量0.54%的Mn，重量0.013%的P，重量0.004%的S，其余部分為鐵。