[发明专利]可变气门高密度粉末冶金VVT转子及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变气门VVT转子及其制造方法的改进，具体地说是一种可变气门高密度粉末冶金VVT转子及其制作方法。

背景技术

众所周知，VVT转子是可变气门的调节装置，用于在不同转速下调节气门进气量，提高燃烧率、提高发动机功率和降低尾气排放。目前使用的VVT转子，包括外表面光滑的柱状转子体、用于安装凸轮轴的中心孔、限位凸台、叶片安装槽、减重孔和定位销孔，定位销孔设在限位凸台上，叶片槽设有4个，其中3个叶片槽设在柱状体的一半周壁上，另1个叶片槽设在限位凸台的外壁一侧，叶片槽较浅，其叶片槽位置度要求只有0.02mm，强度、精度要求都很高，精度达到6.5级；限位凸台设在柱状体的一侧，宽度占了柱状体周壁的1/7，定位销孔设在限位凸台的中部；柱状体转子柱体内设有等距离排列的5个减重孔，减重孔为盲孔；目前这种VVT转子是采用中碳钢或合金钢经加工、热处理制作，其不足在于：由于VVT转子的形状复杂，油泄面的尺寸精度要求非常高，所以生产工艺复杂，材料利用率低，生产和处理费用极高；而且结构也不太合理，导致效率低，使用寿命短。

通过检索可知，为了改变现有技术的不足，也有采用粉末冶金制作转子的报道，如中国专利201310205337.1公开了一种“大型变速箱粉末冶金油泵转子”，采用的粉末冶金化学成分包括：硬质酸磞B（C16H35O2）0.15—0.6%、铜（Cu）1.6—2.0%、硬质酸锌0.55—0.65%、余量为铁粉；经过混合、压制成零件坯料、烧结成型。再如中国专利201210462391.X公开了一种“近净成形马达粉末冶金转子及其制造方法”，包括转子体、中心孔、叶片安装直槽，改进之处为：所述的转子体是以粉末冶金为主体的构件；叶片安装直槽底部采用圆角过度连接；所述的叶片安装直槽工作表面设有耐磨复合层；所述的耐磨复合层为稀土化合物复合层。其制造方法是：将C、Cu、Ni、Ti、硬质酸锌、Fe粉，经混合、搅拌、压制、烧结、精整等工序制成。以上两种转子，虽然具有材料利用率高、节省工时、精度高、延长了转子的使用寿命，但通过试验，在用于可变气门VVT转子制作时，由于VVT转子结构更加复杂、形状独特，很难实现VVT转子的高密度、高强度和高精度的要求；而且第二种由于在叶片安装直槽工作表面设有耐磨复合层，增加了工艺的复杂性，不利于降低生产成本。

目前，尚未见既具有粉末冶金制件的优点，又能适应VVT转子的高密度、高强度和高精度要求的可变气门高密度粉末冶金VVT转子及其制作方法的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅精度高、材料利用率高，而且结构更加合理、重量轻、能够提高效率和使用寿命、生产成本低、能简化生产工艺、其密度能达到7.4g/cm³—7.5g/cm³的可变气门高密度粉末冶金VVT转子。

本发明的另一目的在于实现可变气门高密度粉末冶金VVT转子的制作方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该可变气门高密度粉末冶金VVT转子，包括外表面光滑的圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽，所述的中心孔的轴线与圆柱体的轴线重合，用于安装凸轮轴；所述的叶片槽等距离排列在圆柱体的一周，且叶片槽的外侧开口，叶片槽的底壁为圆弧过渡，用于叶片的卡入；其特征在于：所述的叶片槽等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽之间设有定位销孔，用于安装锁止装置；其他相邻的叶片槽之间设有减重孔；所述的圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽和定位销孔由高密度粉末冶金经混料、压制、烧结为一整体。

本发明还通过如下措施实施：所述的中心孔的中部设有圆环台，圆环台的上侧中心孔圆周壁的一半位置设有等距离排列的3个轴向键槽，其中中间的一个轴向键槽为圆弧壁，圆环台的周边设有环形弧面凹槽；圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽和定位销孔由高密度粉末冶金经过一次性压制烧结为一整体。

所述的减重孔为锥形盲孔，上口直径为7mm，底口直径为5.6mm，减重孔的深度为19.2mm，误差为±0.500mm；减重孔的上口设有环台。

所述的定位销孔为直通孔，直径为85mm，误差0.020mm；在定位销孔的上口沿向内的一侧设有油道。

所述的圆柱体的高度为23.45mm，误差为＋0.100mm；圆柱体的外直径为53.82mm，误差为＋0.050mm。

所述的叶片槽的宽度为3.0mm，与所插入的叶片厚度一致，叶片槽的深度为7.5mm，叶片槽的槽底横段宽为4.0mm。