可变气门高密度粉末冶金vvt转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可变气门VVT转子的改进，具体地说是一种可变气门高密度粉末冶金VVT转子。
【背景技术】
[0002]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I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0.02_，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。
[0003]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:硬质酸碉B (C16H3502) 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、N1、T1、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。
[0004]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】
[0005]本实用新型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。
[0006]为了达到以上目的，本实用新型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。
[0007]本实用新型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。
[0008]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19.2 mm，误差为±0.500mm ;减重孔的上口设有环台。
[0009]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。
[0010]所述的圆柱体的高度为23.45mm，误差为+ 0.1OOmm ;圆柱体的外直径为53.82mm，误差为+ 0.050mm。
[0011]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。
[0012]所述的高密度粉末冶金的原料化学成分的重量百分比为:塑化剂0.2 — 0.4%、碳粉0.2— 1.0%、铜粉1.0—5.0%、镍1.0—5.0%、微粉蜡0.4—0.6%，余量为水雾化铁粉。
[0013]本实用新型的有益效果在于:该可变气门高密度粉末冶金VVT转子，由于整体为柱状体，叶片槽等距设5个，4个减重孔和I个定位销孔与等距离排列的5个叶片槽间隔布置，叶片槽深度较大，所以使其结构更加合理，外形更加美观；由于采用了高密度粉末冶金一次压制、烧结、负整形成型，其中通过预热脱蜡过程进行了软化，通过加入Polylub-GLY润滑脂，降低了铁粉颗粒的硬度，减小了铁粉颗粒塑性变形阻力，有效的降低了粉末颗粒间的摩擦力，高温烧结促进了合金化；所以精度高、密度高、硬度高、重量轻、生产成本低、能够提高效率和使用寿命。经过试验，其产品密度达到了 7.4g/cm3-7.5g/cm3，抗拉强度达到了800mpa，规范了产品的精度。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构俯视示意图。
[0015]图2为本实用新型的结构仰视示意图。
[0016]图3、本实用新型的结构沿A— A剖视示意图。
[0017]图4本实用新型的结构沿B— B剖视示意图。
[0018]图5本实用新型的结构一个减重孔的轴向剖视示意图。
[0019]图中:1、圆柱体；2、中心孔；3、减重孔；31、上口 ；32、底口 ；33、环台；4、定位销孔；5、叶片槽；6、油道；7、圆环台；8、轴向键槽；9、环形弧面凹槽。
【具体实施方式】
[0020]参照图1、图2、图3、图4、图5制作本实用新型。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1、中心孔2、减重孔3、叶片槽5，所述的中心孔2的轴线与圆柱体I的轴线重合，用于安装凸轮轴；所述的叶片槽5等距离排列在圆柱体I的一周，且叶片槽5的外侧开口，叶片槽5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5等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽5之间设有定位销孔4，用于安装锁止装置；其他相邻的叶片槽5之间设有减重孔3 ;所述的圆柱体1、中心孔2、减重孔3、叶片槽5和定位销孔4由高密度粉末冶金经混料、压制、烧结为一整体。
[0021]作为本实用新型的改进:所述的中心孔2的中部设有圆环台7，圆环台7的上侧中心孔2圆周壁的一半位置设有等距离排列的3个轴向键槽8，其中中间的一个轴向键槽8为圆弧壁，圆环台7的周边设有环形弧面凹槽9 ;圆柱体1、中心孔2、减重孔3、叶片槽5和定位销孔4由高密度粉末冶金经过一次性压制烧结为一整体。
[0022]所述的减重孔3为锥形盲孔，上口 31直径为7mm，底口 32直径为5.6mm，减重孔3的深度为19.2 mm，误差为±0.500mm ;减重孔3的上口 31设有环台33。
[0023]所述的定位销孔4为直通孔，直径为85mm，误差0.020mm ;在定位销孔4的上口沿向内的一侧设有油道6。
[0024]所述的圆柱体I的高度为23.45mm，误差为+ 0.1OOmm ;圆柱体I的外直径为53.82mm,误差为 + 0.050mm。
[0025]所述的叶片槽5的宽度为3.0mm,与所插入的叶片厚度一致，叶片槽5的深度为7.5mm，叶片槽5的槽底横段宽为4.0mm。
[0026]所述的高密度粉末冶金的原料化学成分的重量百分比为:塑化剂(Polylub)0.3%、碳粉0.5%、铜粉2.0%、镍3.0%、微粉蜡0.5%，余量为水雾化铁粉。
[0027]所述的塑化剂为Polylub-GLY润滑脂，通过加入Polylub-GLY润滑脂，降低铁粉颗粒的硬度，减小铁粉颗粒塑性变形阻力，有效降低粉末颗粒间的摩擦力。
[0028]所述的微粉蜡的类型为PE，粒度为300目。
【主权项】
1.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(I)、中心孔(2 )、减重孔(3)、叶片槽(5)，所述的中心孔(2)的轴线与圆柱体(I)的轴线重合；所述的叶片槽(5)等距离排列在圆柱体(I)的一周，且叶片槽(5)的外侧开口，叶片槽(5)的底壁为圆弧过渡；其特征在于:所述的叶片槽(5)等距离排列5个，其中两个相邻的叶片槽(5)之间设有定位销孔(4);其他相邻的叶片槽(5)之间设有减重孔(3);所述的圆柱体(1)、中心孔(2)、减重孔(3)、叶片槽(5)和定位销孔(4)由高密度粉末冶金经混料、压制、烧结为一整体。2.根据权利要求1所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其特征在于:所述的中心孔(2)的中部设有圆环台(7)，圆环台(7)的上侧中心孔(2)圆周壁的一半位置设有等距离排列的3个轴向键槽(8)，其中中间的一个轴向键槽(8)为圆弧壁，圆环台(7)的周边设有环形弧面凹槽(9);均与圆柱体(1)、中心孔(2)、减重孔(3)、叶片槽(5)和定位销孔(4)由高密度粉末冶金经过一次性压制烧结为一整体。3.根据权利要求1所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其特征在于:所述的减重孔(3 )为锥形盲孔，上口( 31)直径为7mm，底口( 32 )直径为5.6mm，减重孔(3 )的深度为.19.2 _，误差为±0.500mm;减重孔(3)的上口(31)设有环台(33)。4.根据权利要求1所述的可变气门高密度粉末冶金VVT转子，其特征在于:所述的定位销孔(4)为直通孔，直径为85mm，误差0.020mm ;在定位销孔(4)的上口沿向内的一侧设有油道(6)。
【专利摘要】本实用新型公开了可变气门高密度粉末冶金VVT转子，包括圆柱体、中心孔、减重孔、叶片槽；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；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按比列称取的塑化剂、碳粉、铜粉、微粉蜡，余量为水雾化铁粉的原料，经混料、压制、烧结为一整体。该高密度粉末冶金VVT转子，其结构更加合理，外形更加美观；由于通过润滑脂降低铁粉颗粒的硬度，减小铁粉颗粒塑性变形阻力，有效降低粉末颗粒间的摩擦力；所以精度高、密度高、硬度高、重量轻、生产成本低、能够提高效率和使用寿命。
【IPC分类】F01L1/34, B22F3/16, B22F5/10, C22C33/02, C22C38/16
【公开号】CN204691842
【申请号】CN201520389768
【发明人】吕元之
【申请人】吕元之
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日