[实用新型]凸轮轴铸件

说明书

技术领域

本实用新型涉及车辆发动机领域，特别涉及一种凸轮轴铸件。

背景技术

现有某款发动机的进气凸轮轴铸件如图1所示，该进气凸轮轴铸件在粗车其第二至五轴颈1、2、3、4时，参阅图2至图4，图中虚线表示车去部分，刀具从轴颈中部下刀，待车至凸轮根部时退出刀具。刀具车至凸轮根部到退出过程中，很容易碰到凸轮根部的冷激层而产生崩刃，刀具的平均寿命下降至10件，严重不满足刀具寿命要求；同时崩刃还会损坏零件加工面，可能造成所加工凸轮轴铸件的报废，对生产成本和时间成本都是极大的浪费。排气凸轮轴铸件结构与进气凸轮轴铸件类似，且排气凸轮轴铸件比进气凸轮轴铸件的开档宽度窄，刀具的平均寿命更小。

常用的解决办法是通过槽刀在第二至五轴颈1、2、3、4两侧预先加工一个用于退刀的浅槽，再上车床进行加工。这种办法虽然有效，但是不能在全自动高速生产线上实施，因此只能对凸轮轴铸件本体进行优化设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种凸轮轴铸件，满足其成品关键参数不变的情况下，提高刀具寿命。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种凸轮轴铸件，包括轴颈、凸轮，所述轴颈位于两凸轮之间，所述轴颈靠近凸轮处呈直径小于轴颈直径的缩颈段形状。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

在凸轮轴铸件制作时，将轴颈靠近凸轮处呈直径小于轴颈直径的缩颈段形状，使得其产生一个类似退刀槽的浅槽，有效减少了断刃现象，通过现场验证，刀具的寿命由以前的10件提高至50件，大大延长了刀具的使用寿命，减少不必要的损失；同时，由于这是在铸件上进行修改，完全满足全自动生产线的要求。

附图说明

图1是现有技术的进气凸轮轴铸件结构示意图；

图2是现有技术的轴颈放大示意图；

图3是图2中轴颈半加工示意图；

图4是图2中轴颈加工完毕示意图；

图5是本实用新型的结构示意图；

图6是本实用新型的轴颈放大示意图。

具体实施方式

下面结合图5至图6，对本实用新型做进一步详细叙述：

在凸轮轴铸件进行设计的时候，无论是进气凸轮轴铸件，还是排气凸轮轴铸件，需要保证以下参数不发生变动：轴颈车削宽度；轴颈间距；凸轮磨削后实际宽度；凸轮间距。因此，对于现有技术的凸轮轴铸件的改进并不能随意改造，而是需要在满足以上参数不变的情况下进行修改。

参阅图5、图6，一种凸轮轴铸件，包括轴颈10、凸轮20，所述轴颈10位于两凸轮20之间，所述轴颈（10）靠近凸轮（20）处呈直径小于轴颈（10）直径的缩颈段形状。由于设置了缩颈段，其两侧产生一个类似退刀的浅槽，该槽在粗车完成后将会消失。考虑到铸造误差的因素，该浅槽也有可能在粗车完成后还存在一些，但随后的精车会彻底车掉该槽。如此设计，轴颈的车削宽度并没有发生改变，铸造的难度也不会增加，但是相比较现有技术，本实用新型在车刀车至凸轮根部时，有效减小了车刀的进给量，更重要的是此处受凸轮冷激层影响较小，硬度值较原先有了大幅降低，较小减少了断刀现象的发生。

作为本实用新型的优选方案，所述轴颈10与凸轮20侧端面之间弧形过渡，轴颈10中段与两侧的缩颈段之间平滑过渡。所述的缩颈段轴颈与所述弧形过渡段、平滑过渡段构成浅槽状结构，所述浅槽的槽深与粗车尺寸相吻合，这里所说的相吻合并不一定要求两者完全相等，因为铸造时会有一定的误差，实际工艺中，槽深应该略小于粗车尺寸。

作为本实用新型的优选方案，我们在对凸轮的拔模角度进行优化，在保证凸轮磨削加工后的实际宽度不变的情况下，将拔模角度由现有技术中的1.5°降低至0.5°，这里的0.5°是目前工艺所能达到的最小值，实际应用中，应该以工艺为准，角度越小越好。本实用新型中，所述凸轮20的侧端面处的拔模角α为0.5°。

凸轮截面模型类似一个等腰梯形。假设凸轮型线的最大极坐标高度即等腰梯形的高是21mm，凸轮表面宽度即等腰梯形的上边是11.9mm，在现有技术中拔模角度为1.5°时，即等腰梯形的底角为88.5°，此时可计算出拔模面位置的宽度即底边长度为13mm；如果拔模角度降低至0.5°时，拔模面位置的宽度减小到12.27mm左右，即在凸轮中心位置不变的情况下，将凸轮间的轴距开档宽度提高了0.73mm，这个对于紧凑的凸轮轴铸件而言是一个较大的数值，更有利于车刀避开凸轮根部受冷激层影响区域。

由于排气凸轮轴铸件的开档宽度更窄一些，因此使用排气凸轮轴铸件更具验证效果。在高速生产线上，采用优化后的排气凸轮轴铸件，我们验证加工了两次，分别加工了100根和400根排气凸轮轴铸件，刀具寿命提高至50件，断刀情况明显好转，满足工艺部门对刀具寿命的要求。相较于现有技术，其有非常明显的改进。