专利名称：汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车发动机凸轮轴的生产方法，尤其涉及一种温度要求控制在300-900摄氏温度，原材料的组织结构不发生变化的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型
生产方法。
背景技术：
目前，汽车发动机凸轮轴由以前的整体式向组合式发展，它的优势在于减少成本，减轻重量，易于大批量的生产，但目前的凸轮毛胚均是轴承钢，用多工位热镦工艺生产出来的。材料温度要求加热到1150摄氏度以上。这样不仅能源消耗大，容易脱碳，原材料组织发生变化，后续的热处理要求高难度大成本高生产效率低。·
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种温度要求控制在300-900摄氏温度，原材料的组织结构不发生变化的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，所述方法包括如下步骤(I)、多工位温镦机的切断工位在切断模具与送料轮之间，经过二次中或高频加热，将规定直径的材料加热至300-900°C之间的某一温度，再送至切料模具切断至长度符合要求的中间工件A，中间工件A呈现圆柱状；(2)、将步骤(I)中加工成的中间工件A送至位于第一工位的成型模具内，对中间工件A —端镦压成倒角及第一中心成型定位孔，另一端冲压第二中心成型定位孔，制成一端有倒角两端有中心定位孔的中间工件B ；(3)、将步骤(2)中加工成的中间工件B送至位于第二工位上的整型模具内，对中间工件B温镦成一端U型的凸轮，一端倒角的中间工件C ；(4)、将步骤(3)中加工成的中间工件C送至位于第三工位的成型模具内进行温镦挤压使之外型饱满，两边圆中心有凹台的中间工件D ；(5)、将步骤(4)中加工成的中间工件D送至第四工位成型模具，用冲棒将中间的圆往里挤压，把压进去的材料挤到凹模内形成一端凹进去，一端凸出来的中间工件E ；(6)、将步骤(5)中加工成的中间工件E送至第五工位的成型模具，用冲孔棒将中间废料冲断制成中间工件F ;(7)、将步骤(6)中加工成的中间工件F送至第六工位的模具内，用冲棒进行整平制成成品G ；所述步骤(6)或步骤(7)中在中间工件E或中间工件F的一个平面上压上识别标识，所述识别标识为一个或多个点。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(I)中的中间工件A的长度为24. 5mm。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(2)中的倒角为倒角R10，所述步骤(2)中的第一中心成型定位孔的规格为Φ5*150°，所述步骤(2)中的第二中心成型定位孔的规格为 Φ5*150°。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(3)中U型的凸轮为一端倒角为20±3°，圆直径为032mm，凸轮方向总高度为36mm，厚度为10. 9mm的中间工件C。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(4)具体包括如下步骤将中间工件C送至位于第三工位的成型模具内，进行温镦挤压使之圆直径达到Φ32. 4mm,凸轮方向总高度为
37.8_，厚度为10. 7_两端凹进去台阶分别为Φ23*1、Φ23*0. 5制成中间工件D。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(5)将中间工件D送至位于第四工位的成型模具内，进行温镦挤压使圆的一端内孔冲进去，另一端凸出来制成中间工件Ε。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(5)将中间工件D送至位于第四工位的成型模具内，进行温镦挤压使圆的直径达到Φ33. 2mm,凸轮边总高度为38. 4mm,厚度为
10.7mm，一端内孔冲进去台阶为Φ22. 9*5，另一端凸出来Φ15*9制成中间工件Ε。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(6)中将中间工件E送至位于第五工位的成型模具内，用冲孔棒将中间废料切断，使之制成内孔为Φ22. 7mm通孔，并在一个面上压上标识，圆直径为Φ33. 2mm,凸轮方向总高度为38. 40臟，厚度为10. 7mm的中间工件F。在本发明的具体实施例子中，所述步骤(7)中将中间工件F送至第六工位的成型模具内，用冲棒进行整平制成直径为Φ33. 25mm凸轮方向总高度为38. 45mm，厚度为
10.65mm，内孔为Φ22. 7mm的成品G。本发明的积极进步效果在于本发明和现有的同类工艺比较，具有如下的优点本发明材料加热温度可控制在300-900°C，节约了能源；本发明因温度在900°C以下，材料的内部组织结构未发生变化，后续热处理加工简单；外观表面光洁度大大提高，尺寸精度得到保证；本发明用温镦成型工艺生产出来的产品，经实际使用，效率和质量较之前的工艺要高很多，社会和经济效益明显。
图I为发明的温镦成型工艺生产的中间工件A的结构示意图；图2为发明的温镦成型工艺生产的中间工件B的结构示意图；图3-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件C的一面的结构示意图；图3-2为发明的温镦成型工艺生产的中间工件C的另一面的结构示意图；图3-3为图3-2的C-C剖视图；图4-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件D的结构示意图；图4-2为图4-1的D-D剖视图；图5-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件E的结构示意图；图5-2为图5-1的E-E剖视图；图6-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件F的结构示意图；图6-2为图6-1的F-F剖视图；图7为发明的温镦成型工艺生产的成品结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。图I为发明的温镦成型工艺生产的中间工件A的结构示意图，如图I所示为一圆柱状柱体，具体采用多工位温镦机的切断工位，在切断模具与送料轮之间，经过二次中或高频加热，将中间工件A采用的材料加热至300-900°C之间的某一温度，在本发明中，具体可以选400 V、500 0C >600 V、700 V等300-900 V之间的任意一个温度，再送至切料模具切断至长度符合要求的中间工件A，中间工件A呈现圆柱状；在本发明中，中间工件A的长度加工成为24. 5_。图2为发明的温镦成型工艺生产的中间工件B的结构示意图；中间工件B具体的加工步骤为将步骤(I)中加工成的中间工件A送至位于第一工位的成型模具内，对中间工件A—端镦压成倒角及第一中成型心定位孔101，另一端冲压第二成型中心定位孔102，制成一端有倒角103两端有中心定位孔(分别为第一中成型心定位孔101和第二成型中心定位孔102)的中间工件B ;如图2中，倒角103位于第二成型中心定位孔102的那一端。
在本发明的具体实施过程中，倒角103选为倒角R10，第一中心成型定位孔101的规格为Φ5*150°，第二中心成型定位孔102的规格为Φ5*150°。在本发明的具体实施过程中，第一中心成型定位孔101和第二中心成型定位孔102的规格也可以设定为任意想要的直径和角度，能定位即可。图3-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件C的一面的结构示意图；图3-2为发明的温镦成型工艺生产的中间工件C的另一面的结构示意图；图3-3为图3-2的C-C剖视图；将加工成的中间工件B送至位于第二工位上的整型模具内，对中间工件B温镦成一端U型的凸轮201，一端倒角202的中间工件C ;上述U型的凸轮为一端倒角为20 ± 3 °，圆直径为Φ32πιπι，凸轮方向总高度为36mm，厚度为10. 9mm的中间工件C。中间工件C的一面包含倒角202，另一面不包含倒角，仅仅是包含中心定位孔102。图4-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件D的结构示意图；图4-2为图4_1的D-D剖视图；将加工成的中间工件C送至位于第三工位的成型模具内进行温镦挤压使之外型饱满,两边圆中心有凹台的中间工件D ；在本发明的具体实施过程中，具体可以如下操作将中间工件C送至位于第三工位的成型模具内，进行温镦挤压使之圆直径达到Φ32. 4_，凸轮方向总高度为37. 8_，厚度为10. 7mm两端凹进去台阶301、302分别为Φ23*1、Φ23*0. 5制成中间工件D。图5-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件E的结构示意图；图5-2为图5_1的E-E剖视图；将加工成的中间工件D送至第四工位成型模具，用冲棒将中间的圆往里挤压，把压进去的材料挤到凹模内形成一端凹进去，一端凸出来的中间工件E ;中间工件D送至位于第四工位的成型模具内，进行温镦挤压使圆的直径达到Φ33. 2mm,凸轮边总高度为
38.4mm，厚度为10. 7mm，一端内孔冲进去台阶为Φ22. 9*5，如图5_2中，冲进去台阶为图中的标记402，另一端凸出来Φ 15*9制成中间工件E，中间工件E的外轮廓、内轮廓都设置有倒圆角，如图5-2中，凸出来的部分为图中标注的401。从图I的中间工件A到图5-1的中间工件E，总的体积不变。图6-1为发明的温镦成型工艺生产的中间工件F的结构示意图；图6-2为图6_1的F-F剖视图；将加工成的中间工件E送至第五工位的成型模具，用冲孔棒将中间废料冲断制成中间工件F ;将中间工件E送至位于第五工位的成型模具内，用冲孔棒将中间废料切断，使之制成内孔为Φ22. 7mm通孔502，并在一个面上压上标识，圆直径为Φ33. 2mm，凸轮方向总高度为38. 40mm,厚度为10. 7mm的中间工件F。图7为发明的温镦成型工艺生产的成品结构示意图。将中间工件F送至第六工位的成型模具内，用冲棒进行整平制成直径为Φ33. 25mm凸轮方向总高度为38. 45mm，厚度为
10.65mm,内孔为Φ22. 7mm的成品G。在中间工件E或中间工件F的一个平面上压上识别标识501，识别标识501为一个或多个点。上述具体实施过程中，内圆尺寸、外圆轮廓尺寸，内孔倒角与外轮廓倒角均可按图纸要求在第三工位至第六工位上实施达到符合图纸要求。 上述具体实施方式
中的所有尺寸均为本发明的温镦成型生产工艺生产的一个型号的发动机凸轮轴凸轮毛胚，本发明的生产工艺可以生产各种型号的凸轮轴凸轮毛胚。本发明材料加热温度可控制在300-900°C，节约了能源；本发明因温度在900°C以下，材料的内部组织结构未发生变化，后续热处理加工简单；外观表面光洁度大大提高，尺寸精度得到保证；本发明用温镦成型工艺生产出来的产品，经实际使用，效率和质量较之前的工艺要高很多，社会和经济效益明显。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述方法包括如下步骤 (1)、多工位温镦机的切断工位在切断模具与送料轮之间，经过二次中或高频加热，将规定直径的材料加热至300-900°C之间的某一温度，再送至切料模具切断至长度符合要求的中间工件A，中间工件A呈现圆柱状； (2)、将步骤(I)中加工成的中间工件A送至位于第一工位的成型模具内，对中间工件A 一端镦压成倒角及第一中心成型定位孔，另一端冲压第二中心成型定位孔，制成一端有倒角两端有中心定位孔的中间工件B ； (3 )、将步骤(2 )中加工成的中间工件B送至位于第二工位上的整型模具内，对中间工件B温镦成一端U型的凸轮，一端倒角的中间工件C ； (4)、将步骤(3)中加工成的中间工件C送至位于第三工位的成型模具内进行温镦挤压使之外型饱满，两边圆中心有凹台的中间工件D ； (5)、将步骤(4)中加工成的中间工件D送至第四工位成型模具，用冲棒将中间的圆往里挤压，把压进去的材料挤到凹模内形成一端凹进去，一端凸出来的中间工件E ; (6)、将步骤(5)中加工成的中间工件E送至第五工位的成型模具，用冲孔棒将中间废料冲断制成中间工件F ; (7)、将步骤(6)中加工成的中间工件F送至第六工位的模具内，用冲棒进行整平制成成品G ； 所述步骤(6)或步骤(7)中在中间工件E或中间工件F的一个平面上压上识别标识，所述识别标识为一个或多个点。
2.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(I)中的中间工件A的长度为24. 5_。
3.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(2)中的倒角为倒角R10，所述步骤(2)中的第一中心成型定位孔的规格为Φ5*150°，所述步骤(2)中的第二中心成型定位孔的规格为Φ5*150°。
4.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(3)中U型的凸轮为一端倒角为20±3°，圆直径为Φ32πιπι，凸轮方向总高度为36mm,厚度为10. 9mm的中间工件C。
5.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(4)具体包括如下步骤将中间工件C送至位于第三工位的成型模具内，进行温镦挤压使之圆直径达到Φ32. 4mm,凸轮方向总高度为37. 8_，厚度为10. 7_两端凹进去台阶分别为Φ 23*1、23*0. 5制成中间工件D。
6.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(5)将中间工件D送至位于第四工位的成型模具内，进行温镦挤压使圆的一端内孔冲进去，另一端凸出来制成中间工件E。
7.根据权利要求6所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(5)将中间工件D送至位于第四工位的成型模具内，进行温镦挤压使圆的直径达到Φ33. 2mm,凸轮边总高度为38. 4mm，厚度为10. 7mm，一端内孔冲进去台阶为Φ22. 9*5，另一端凸出来Φ 15*9制成中间工件E。
8.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(6)中将中间工件E送至位于第五工位的成型模具内，用冲孔棒将中间废料切断，使之制成内孔为Φ22. 7mm通孔，并在一个面上压上标识，圆直径为Φ33. 2mm，凸轮方向总高度为38. 40mm，厚度为10. 7mm的中间工件F。
9.根据权利要求I所述的汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，其特征在于所述步骤(7)中将中间工件F送至第六工位的成型模具内，用冲棒进行整平制成直径为Φ33. 25mm凸轮方向总高度为38. 45mm,厚度为10. 65mm,内孔为Φ22. 7mm的成品G。
全文摘要
本发明涉及一种汽车发动机凸轮轴凸轮毛胚温镦成型生产方法，包含有以下步骤多工位温镦机的切断工位在切断模具与送料轮之间，经过二次中或高频加热，将规定直径的材料加热至300-900℃之间的某一温度，再送至切料模具切断至长度符合要求的中间工件A；将中间工件A送至位于五个工位上的整型模具，对中间工位A进行加工，并在加工好后的工件的一个平面上压上识别标识，最后将中间工件送至第六工位的模具内，用冲棒进行整平制成成品。本发明材料加热温度可控制在300-900℃，材料的内部组织结构未发生变化，后续热处理加工简单；外观表面光洁度大大提高，尺寸精度得到保证。
文档编号B21K1/06GK102941308SQ20121046495
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者郑小元 申请人:上海哈隆汽车标准件有限公司, 郑小元