[发明专利]一种凸轮轴的内高压成形套接方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及凸轮轴制造设备技术领域，更具体地说，涉及一种凸轮轴的内高压成形套接方法及其装置。 

背景技术

凸轮轴主要应用于发动机，其作用是控制气门的开启和闭合动作。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴是发动机的重要部件之一。 

目前，凸轮轴主要采用组合式结构，将整体加工难度大的凸轮轴分解为加工比较容易的凸轮单元和轴管，再通过不同的方法将凸轮单元和轴管连接起来构成凸轮轴。根据连接方法的不同，凸轮轴组合式的制造方法主要为热装法、粘接法或者键连接法。 

但是，热装法和粘接法对凸轮轴的装配间隙要求较严格，例如轴管、定位环的内孔和凸轮单元内孔需要精确加工，使得轴管、定位环和凸轮单元的加工工序较复杂，凸轮轴的制造时间较长，导致凸轮轴的生产效率较低；键连接法的制造工序也较复杂，需要在轴管上铣出键槽，使得凸轮轴的加工工序较复杂，导致凸轮轴的生产效率较低。 

同时，热装法、粘接法和键连接法在组合成凸轮轴时，一次只能组合一个轴管、一个定位环和一个凸轮单元或者若干轴管、若干定位环和若干凸轮单元，需要组合多次才能组合成完整的凸轮轴，使得凸轮轴的生产过程较繁琐，生产工序较多，最终导致凸轮轴的生产效率较低。 

另外，应用热接法在组合凸轮轴的过程中，凸轮轴的相位角不易控制，导致凸轮轴的扭矩可靠性较低；同时，键连接法需要的设备造价较高。 

综上所述，如何简化凸轮轴的生产工序，进而提高凸轮轴的生产效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种凸轮轴的内高压成形套接方法，简化了凸轮轴的生产工序，进而提高凸轮轴的生产效率。 

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 

一种凸轮轴的内高压成形套接方法，包括： 

1)将凸轮单元和定位环套设在轴管上，形成凸轮轴初体； 

2)将所述凸轮轴初体放入凸轮轴模具中，并将所述凸轮轴模具合模； 

3)将缸体内的液体注入到所述轴管内； 

4)通过高压源自所述轴管的两端对所述轴管内的液体加压，通过高压源的控制器控制所述轴管内的液体压力，使所述轴管发生塑性膨胀直至所述轴管的外壁与所述定位环的内壁和所述凸轮单元的内壁接触，继续对所述轴管内的液体加压，使得所述定位环和所述凸轮单元发生弹性变形； 

5)停止对所述轴管内的液体加压，并卸去所述轴管内液体的压力，所述轴管、所述定位环和所述凸轮单元发生弹性回复，即获得所需的凸轮轴。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接方法中，所述轴管外伸于所述凸轮轴模具。

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接方法中，采用冲头机构将所述缸体内的液体注入所述轴管内部。 

基于上述提供的凸轮轴的内高压成形套接方法，本发明还提供了一种凸轮轴的内高压成形套接装置，该内高压成形套接装置包括： 

工作台； 

设置于所述工作台上的凸轮轴模具； 

设置于所述凸轮轴模具顶部的滑块； 

设置在所述凸轮轴模具外部，且与所述凸轮轴的轴管相连通的缸体，所述缸体内存储有液体； 

能够与所述轴管的两端均相连通，且用于向所述轴管内部加压的高压源，所述高压源设置有用于控制加压压力的控制器。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接装置中，所述凸轮轴模具包括：下模块和与所述下模块密封相连的上模块，所述上模块和所述下模块之间形成与所述凸轮轴相配合的型腔； 

设置于所述工作台上，用于安装所述上模块和所述下模块的上模座和下模座。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接装置中，所述上模座与所述上模块以及所述下模座与所述下模块分别通过定位键固定相连。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接装置中，所述缸体的数目具体为两个，相对设置于所述凸轮轴模具的两侧。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接装置中，所述高压源为增压泵，控制器为设置在增压泵出口的阀门。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接装置中，所述缸体通过冲头机构与所述轴管相连；所述冲头机构包括：设置有通孔并与所述轴管相连通的冲头，和用于支撑所述冲头的冲头座。 

优选的，上述凸轮轴的内高压成形套接装置中，所述冲头与所述冲头座通过法兰相连。