[实用新型]一种镶铸凸轮轴及铸型模具

说明书

本实用新型公开了一种镶铸凸轮轴及铸型模具，镶铸凸轮轴包括钢管，钢管上设置有若干凸轮，凸轮与钢管连接处为冶金熔合层，钢管两端设置有头端。用于制备上述镶铸凸轮轴的铸型模具，包括铸型模一和铸型模二，铸型模具顶部设置有浇筑口，铸型模一和铸型模二上设置有型腔一，型腔一与钢管相匹配，且型腔一贯穿铸型模具，铸型模一和铸型模二上设置有相匹配的若干型腔二，型腔二与凸轮相匹配，且铸型模一上设置有若干排气通道，排气通道下端与型腔二相通，浇筑口通过浇筑通道与型腔二相通。本实用新型结构简单，使用方便，该凸轮轴达到了较好的减重效果，提高了凸轮的表面硬度，有效解决了现有技术中制备成本高、应用受限和减重效果较差等问题。

技术领域

本实用新型属于凸轮轴制备技术领域，具体涉及到一种镶铸凸轮轴及铸型模具。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，能源节约、环境友好已经成为必然和社会共识。在汽车行业具体表现为各类轻量化技术，以及各种适应排放法规的技术的推广使用。凸轮轴作为内燃机配气机构的重要部分也不例外。

通常的凸轮轴是由整体铸造或锻造形成，常用材料有灰铸铁、球墨铸铁或铸钢。早期凸轮轴均为实心，由于部分产品设计有中心油道孔或者是出于减重的考虑，逐渐出现了机加工或铸造空心凸轮轴，但是由于材料和工艺的限制，孔的直径不能做的太大，减重效果一般在10％-15％左右。虽然有部分铸造企业开发了薄壁铸造凸轮轴技术，但未见到大批量应用。其次由于排放法规的加严，缸内直喷技术更多的应用到内燃机上，由于燃油喷射压力的增加，对驱动高压油泵的凸轮材料提出了更为严格的要求，传统铸铁已不能满足表面接触应力的指标，大部分主机厂在这种情况下采用了后压装轴承钢油泵凸轮的方式。另外国外汽车企业基于自身机加工能力强，铸造行业逐步淘汰、转移和升级的背景，较早开发了装配式凸轮轴新工艺，其技术特点为：轴颈部分使用精密冷拔钢管，凸轮部分使用轴承钢或粉末冶金材料，两者之间通过过盈连接、钎焊或冶金熔合的方式连接到一起。通过该工艺实现了材料性能的合理应用，获得了较好的减重效果，但该工艺的整体成本明显高于传统铸造凸轮轴，应用存在一定局限性。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供一种镶铸凸轮轴及铸型模具，结构简单，使用方便，该凸轮轴达到了较好的减重效果，提高了凸轮的表面硬度，有效解决了现有技术中制备成本高、应用受限和减重效果较差等问题。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种镶铸凸轮轴，包括钢管，钢管上设置有若干凸轮，凸轮与钢管连接处为冶金熔合层，钢管两端设置有头端。

本实用新型的有益效果是：本申请的镶铸凸轮轴是在钢管上设置有多个凸轮，在两端设置头端，以整个钢管代替装配式凸轮轴的轴径和轴底，凸轮为铸铁，凸轮和钢管的连接处会在浇筑时由于相互热作用形成冶金熔合层，使凸轮和钢管形成一体，连接紧密牢靠；与传统的铸造凸轮轴相比，薄壁钢管的使用大幅度减轻了凸轮轴的重量，达到了较好的减重水平，并实现了产业链能耗降低、加工流程缩短、工作环境改善等附加效果，同时基于化学成分和工艺的优化调整，提高了凸轮的表面硬度，从而降低了凸轮轴的制备成本，也满足了凸轮轴的使用要求，并不会对其硬度、寿命等性能产生负面影响；与装配式凸轮轴相比，用铸铁浇筑的凸轮代替轴承钢锻胚，用冶金熔炼代替精密加工后的过盈配合，使得成本明显降低。

进一步，头端上设置有链接凸轮轴链轮的螺栓孔。

用于制备上述镶铸凸轮轴的铸型模具，包括相互匹配的铸型模一和铸型模二，铸型模具顶部设置有浇筑口，铸型模一和铸型模二上设置有相匹配的型腔一，型腔一与钢管相匹配，且型腔一贯穿铸型模具，铸型模一和铸型模二上设置有相匹配的若干型腔二，型腔二与凸轮相匹配，且铸型模一上设置有若干排气通道，排气通道下端与型腔二相通，浇筑口通过浇筑通道与型腔二相通。