专利名称：Suv汽车用双vvt顶置凸轮轴发动机正时链条及制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无缝套筒露头装配、销轴抗拉强度达11-12KN、滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式，能有效消除环形裂纹应力集中，提高链条耐冲击性能的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条及制作方法，属于汽车零部件制造领域。
背景技术：
CN102312690A、名称“V型汽车发动机正时链系统的设计方法”，正时链条内凹垂度值的计算依据以下公式hn=rn[Ι-cos ( α n/2)],式中h对应正时链条内凹垂度值；r正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的曲率半径；α正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的弧度。上式中，正时链与导轨接触的侧边圆弧的半径r，即圆弧型导轨的曲率半径，该半径的计 算依据以下公式rn=(An/2)/sin(an/2)，式中r正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的曲率半径；A正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的玄长；α正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的弧度。其不足之处一是卷制套筒与内链板压平，销轴采用30CrMnTi材质渗碳处理，抗拉强度低，仅为7. 9-8. 2KN ;二是卷制滚子在接缝处圆度较差，自由状态下与链轮啮合时冲击力增加，易发生碎裂；三是冲棒为倒角过渡，易对工件产生划痕(深度大的有可能转变为裂纹源)且对称度不好，滚子有明显的环形台阶；四是穿孔后与零件本身撕裂易产生应力集中区，热处理后变形后碎裂；五是冲棒为倒角过渡，易对工件产生划痕(深度大的有可能转变为裂纹源)且对称度不好，滚子有明显的环形台阶；五是穿孔后与零件本身撕裂易产生应力集中区，热处理后变形后碎裂；六是由于冷镦时上下冲棒同轴度形位公差控制不佳，另冲棒端部为直倒角过渡，冷镦出的滚子在冲底面有一圈环形台阶，也可以说是裂纹源，经热处理后应力集中，疲劳强度降低，承受不住汽车发动机链条滚子高速变载多冲击的复杂工况。
发明内容
设计目的避免背景技术中的不足之处，设计一种无缝套筒露头装配、销轴抗拉强度达11-12KN、滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式，能有效消除环形裂纹应力集中，提高链条耐冲击性能的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条及制作方法。设计方案为了实现上述设计目的。I、SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链无缝套筒露头装配，销轴采用75材质表面渗铬强化处理的设计，是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于它可以有效地提高销轴的抗拉强度，使销轴的抗拉强度达11-12KN,完全满足大功率、高扭矩SUV+双VVT汽车发动机的需求。2、滚子冷镦工艺+预热处理+淬回火工艺的设计，是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于有效消除滚子环形裂纹应力集中，提高耐冲击性能。3、严格控制冲棒的制造精度，并将其端部改为圆弧过渡，并在冷镦后增加反挤的工位，有效地去除环形台阶，避免了裂缝源的产生。4、碳氮共渗淬回火工艺参数的选择，是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于采用850度淬火，180度低温回火，使其表面形成了具有O. 10-0. 13_的硬化层，该硬化层表面硬度610-625HV、心部达470-480HV，使其心部具有较高硬度支撑，从根本上避免强度不够而导致的碎裂。技术方案I :一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，发动机输出最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧力矩28N. m时，⑴正时链条抗拉强度> 10KN、圆周张力< 1650N;⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7. 6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8 mm、内链节的两个内链板之间的内距为4. 6min。技术方案2 :—种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法，所述正时系统传动链条中的滚子制作方法如下⑴取材取Φ5. 9mm的42CRrMo，切3. 05mm厚；⑵粗镦在粗模中将厚3. 05mm, Φ5. 9mm的42CRrMo粗镦为厚3_、上Φ6. 21_、下部四周弧边中部Φ4mm ;⑶精缴在精t旲中将粗缴后滚子料精缴为厚3. 03mm、上Φ6. 29mm、下部四周弧边中部Φ4mm ;(4)拉伸在拉伸t旲中将精缴后的滚子料拉伸为外径为Φ6. 32mm、内径Φ4. 83mm、高5. 65mm + O或O. 05 ;(5)长度整形将拉伸后的滚子料在整形模中进行整形，整形后的滚子料的外径Φ6. 35mm、高5. 62mm — O或O. I ;(6)穿孔得滚子；(7)内孔精挤采用 模具对穿孔后的滚子精挤，精挤后的滚子外径为Φ6. 35mm — O或O. 05、内径Φ4. 77mm +O. 08或O. 03、高5. 62mm + O或O. 15 ;⑶去应力退火滚子零件放置于井式炉，升温至580-600度且包子密封性能好，关闭井式炉，随炉冷却出炉；(9)滚毛刺80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中，然后加入10-15Kg石英砂、O. 5Kg清洗剂，加水使水面高出零件3-4cm，控制滚筒转速55-60r/mim、清洗2_3小时，而后以150-200r/mim进行脱水，脱水时8_12mim ；
(10)碳氮共渗淬回火采用850度淬火，180度低温回火，使其表面具有O. 10-0. 13mm的硬化层，表面硬度610-625HV，心部470-480HV，心部具有硬度支撑；(11)滚亮将碳氮共渗淬回火后80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中，然后加入O. 5Kg纯碱、O. 5Kg皂角粉，加水使水面高出零件3-4cm，控制滚筒转速55-60r/mim、清洗60小时；(12)粗抛将滚亮后4_5Kg滚子零件置于离子研磨机中，然后加入O. 2-0. 3Kg光亮剂，加水使水面高出零件3-7cm、加Φ5mm高铝瓷，控制滚筒转速130-140r/mim、抛光63mim ;(13)精抛将粗抛后4_5Kg滚子零件置于离子研磨机中，然后加入O. 2-0. 3Kg光亮剂，加水使水面高出零件3-8cm、加Φ 2mm高铝瓷，控制滚筒转速 130-140r/mim、抛光 64mim。本发明与背景技术相比，一是在发动机最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲轴链轮转速6000rpm，凸轮轴压紧力矩28N. m时，本申请满足了正时链条抗拉强度> 10KN,圆周张力< 1650N要求；二是采用无缝套筒露头装配，销轴采用75材质表面渗铬强化处理，抗拉强度达11-12KN，完全可以满足大功率、高扭矩SUV+双VVT汽车发动机的需求；三是滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式，有效消除环形裂纹应力集中，提高耐冲击性能；四是冲棒制造的精度严格控制，并将其端部改为圆弧过渡，在冷镦后增加反挤的工位，有效去除环形台阶的产生。
图I是SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法的方框示意图。图2是正时链条的主视结构示意图。图3是正时链条的俯视局剖结构示意图。
具体实施例方式实施例I :参照附图2和3。一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，发动机输出最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧力矩28N.m时，⑴正时链条抗拉强度> 10KN、圆周张力彡1650N ;⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7. 6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8 mm、内链节的两个内链板之间的内距为4. 6min。所述链条销轴伸出外链节外链板的两端部分增大率分别不小于3 %且增大后直径为3. 14min ;其伸出部分长度为O. 85min ;其增大部分周边呈棱角型且端面上的斜面与水平面夹角为25度。所述链条销轴与外链节的外链板的压出力为500N;所述套筒与内链节的内链板的压出力为800N。所述销轴采用75材质表面渗铬强化处理，抗拉强度为11-12KN。所述正时系统链条中滚子O. 10-0. 13mm的硬化层，表面硬度610-625HV，心部470-480HV。所述正时系统链
条抗拉强度，即破断载荷彡10KN,安全系数
权利要求
1.一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，其特征是发动机输出最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧力矩28N. m时， ⑴正时链条抗拉强度≥10KN、圆周张力≤1650N ； ⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7. 6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8 mm、内链节的两个内链板之间的内距为4. 6min。
2.根据权利要求I所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，其特征是所述链条销轴伸出外链节外链板的两端部分增大率分别不小于3 %且增大后直径为3. 14min ;其伸出部分长度为O. 85min ;其增大部分周边呈棱角型且端面上的斜面与水平面夹角为25度。
3.根据权利要求I所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，其特征是所述链条销轴与外链节的外链板的压出力为500N ;所述套筒与内链节的内链板的压出力为 800N。
4.根据权利要求I所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，其特征是销轴采用75材质表面渗铬强化处理，抗拉强度为11-12KN。
5.根据权利要求I所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，其特征是所述正时系统链条中滚子O. 10-0. 13mm的硬化层，表面硬度610-625HV，心部470-480HV。
6.根据权利要求I所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条，其特征是所述正时系统链条抗拉强度，即破断载荷> 10KN,安全系数η=
7.—种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法，其特征是所述正时系统传动链条中的滚子制作方法如下 ⑴取材取 Φ5. 9mm 的 42CRrMo，切 3. 05mm 厚； ⑵粗镦在粗模中将厚3. 05mm, Φ5. 9mm的42CRrMo粗镦为厚3mm、上Φ6. 21mm、下部四周弧边中部Φ4ι πι ； ⑶精缴在精1旲中将粗缴后滚子料精缴为厚3. 03mm、上Φ6. 29mm、下部四周弧边中部Φ4πιιη ； ⑷拉伸在拉伸模中将精镦后的滚子料拉伸为外径为Φ6. 32mm、内径Φ4·83·ι、高5.65mm + O 或 O. 05 ; (5)长度整形将拉伸后的滚子料在整形模中进行整形，整形后的滚子料的外径Φ6. 35mm、高 5. 62mm — O 或 O. I ; (6)穿孔得滚子； (7)内孔精挤采用模具对穿孔后的滚子精挤，精挤后的滚子外径为Φ6.35mm — O或O.05、内径 Φ4. 77mm + O. 08 或 O. 03、高 5. 62mm + O 或 O. 15 ; ⑶去应力退火滚子零件放置于井式炉，升温至580-600度且包子密封性能好，关闭井式炉，随炉冷却出炉； O)滚毛刺80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中，然后加入10-15Kg石英砂、O. 5Kg清洗剂，加水使水面高出零件3-4cm，控制滚筒转速55-60r/mim、清洗2_3小时，而后以150-200r/mim进行脱水，脱水时8_12mim ； (10)碳氮共渗淬回火采用850度淬火，180度低温回火，使其表面具有O.10-0. 13mm的硬化层，表面硬度610-625HV，心部470-480HV，心部具有硬度支撑； (11)滚亮将碳氮共渗淬回火后80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中，然后加入O.5Kg纯碱、O. 5Kg皂角粉，加水使水面高出零件3-4cm，控制滚筒转速55_60r/mim、清洗60小时； (12)粗抛将滚亮后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中，然后加入O.2-0. 3Kg光亮剂，力口 水使水面高出零件3-7cm、加Φ 5mm高招瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光63mim ; (13)精抛将粗抛后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中，然后加入O.2-0. 3Kg光亮剂，力口水使水面高出零件3_8cm、加Φ2ι πι高招瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光64mim。
全文摘要
本发明涉及一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条及制作方法，发动机输出最大功率103kW、最大扭矩180N.m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧力矩28N.m时，⑴正时链条抗拉强度≥10kN、圆周张力≤1650N；⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7.6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为８mm、内链节的两个内链板之间的内距为4.6min。优点一是满足了正时链条抗拉强度≥10kN，圆周张力≤1650N要求；二是销轴采用75材质表面渗铬强化处理，抗拉强度达11-12kN，完全可以满足大功率、高扭矩SUV+双VVT汽车发动机的需求；四是滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式，有效消除环形裂纹应力集中，提高耐冲击性能。
文档编号C23C8/32GK102926832SQ20121046034
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者姚胜强, 费侃 申请人:杭州顺峰链业有限公司