一种凸轮轴加工工艺及锻造模具制造技术

本发明专利技术提供了一种凸轮轴加工工艺，采用了如下工艺步骤：A、制模，制作具有型腔和飞边槽的模具，所述型腔的形状与凸轮轴锻件的外部形状相同，所述飞边槽仅具有飞边桥部；B、选料，所选料坯的规格根据以下两点确定：1）所选料坯的横截面积大于凸轮轴中部轴径部分的横截面积，小于凸轮轴凸轮部分的横截面积；2）所选料坯的外周面与模具型腔的最宽处应具有足够的间隙，以确保料坯在被锻造时能够沿长度方向产生较大的轴向流动。本发明专利技术同时提供了一种用于加工凸轮轴的锻造模具，包括上模、下模、型腔，在型腔的周围设有飞边槽，所述飞边槽仅具有飞边桥部。采用上述技术方案既能提高生产效率和材料利用率，又能保证产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锻造领域，特别涉及一种凸轮轴加工工艺以及一种用于加工凸轮轴的锻造模具。
技术介绍
如图1所示的一种凸轮轴零件，该零件由凸轮1、凸轮2、凸轮3、凸轮4、凸轮5、凸轮6、偏心轮甲、偏心轮乙、中部轴径和两端圆柱组成，属于长轴类锻件，其中凸轮和偏心轮的横截面面积较大，轴径横截面面积较小。这种凸轮轴通常是采用如图2所示的锻造模具进行锻造，该锻造模具包括上模1和下模2，上模1和下模2的接合面设有型腔3，型腔3的周围设有飞边结构，所述飞边结构由飞边桥部4和飞边仓部5组成。凸轮轴毛坯在锻造前，还需要对料坯进行计算，现有技术的计算方法是根据锻造时金属主要是往径向流动，沿轴向流动很小甚至没有的变形特点，并对相邻近距离的横截面积突变处进行修正，从而得到具有圆形截面的毛坯，其长度与锻件相等，横截面积等于相应的锻件横截面积与飞边横截面积之和。这样选取的料坯能很好地成形凸轮轴和均匀的飞边，但规格较大，生产中需拔长两端，因此生产效率低，材料利用率也低。而如果选取规格较小的料坯，又会导致该凸轮轴的偏心轮甲和偏心轮乙充填不满。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种既能提高生产效率和材料利用率，又能保证产品质量的凸轮轴加工工艺，本专利技术同时还提供一种用于加工凸轮轴的锻造模具。为解决上述技术问题，本专利技术关于加工工艺的技术方案是：一种凸轮轴加工工艺，所述凸轮轴包括凸轮、偏心轮、中部轴径和两端圆柱，该工艺采用了如下工艺步骤：A、制模，制作具有型腔和飞边槽的模具，所述型腔的形状与凸轮轴锻件的外部形状相同，所述飞边槽仅具有飞边桥部；B、选料，所选料坯的规格根据以下两点确定：1）所选料坯的横截面积大于凸轮轴中部轴径部分的横截面积，小于凸轮轴凸轮部分的横截面积；2）所选料坯的外周面与模具型腔的最宽处应具有足够的间隙，以确保料坯在被锻造时能够沿长度方向产生较大的轴向流动。本专利技术的技术方案是在颠覆传统定性思维的前提下而提出的。金属在被锻造时，的确存在径向流动大、轴向流动小的特点，而凸轮轴锻件本身又存在凸轮和偏心轮的横截面面积较大，轴径横截面面积较小的特点，因此为了保证凸轮和偏心轮被充满，传统的思维就是选用较大规格的料坯，同时在型腔周围设置带有仓部的飞边结构。在模具型腔容积不变的情况下，采用较大规格的料坯会进一步限制料坯的轴向流动，而带有仓部的飞边结构又会进一步引导料坯往径向流动。这样就会更加强化人们的定性思维，即认为金属料坯在被锻造时，径向流动大、轴向流动小甚至没有，从而形成技术偏见。而本专利技术则反其道而行之，取消了传统飞边结构中的飞边仓部，这样就能增加金属料坯往径向流动的阻力，促使金属料坯沿长度方向进行轴向流动，同时选用较小规格的金属料坯，能够更有利于料坯的轴向流动,使对应凸轮轴中间轴径部分的料坯流向对应凸轮轴的凸轮或偏心轮部分，确保凸轮和偏心轮被充满；同时，由于选用了较小规格的料坯，这样在锻造前就无须拔长两端。因此，本专利技术的技术方案相对于现有技术，既能提高生产效率和材料利用率，又能保证产品质量，具有积极的有益效果。本专利技术关于锻造模具的技术方案是：一种用于加工凸轮轴的锻造模具，包括相互匹配的上模和下模，上模和下模之间相对应面为分模面，上模设有下模腔，下模设有下模腔，下模腔与下模腔对称设置构成型腔，所述型腔的形状与凸轮轴锻件的外部形状相同，在型腔的周围设有飞边槽，所述飞边槽仅具有飞边桥部。由于本技术方案中的飞边槽仅具有飞边桥部，取消了传统飞边结构中的飞边仓部，这样就能增加金属料坯往径向流动的阻力，促使金属料坯沿长度方向进行轴向流动，使对应凸轮轴中间轴径部分的料坯流向对应凸轮轴的凸轮或偏心轮部分，确保凸轮和偏心轮被充满。在一个实施例中，所述飞边槽位于下模腔的周围。在一个实施例中，所述飞边槽位于下模腔的周围。将飞边槽单独设置在下模腔或下模腔的周围，这样便于加工。在一个实施例中，所述飞边槽的高度为2-3mm。在一个实施例中，所述飞边槽的宽度为50-60mm。上述关于加工工艺的技术方案和关于锻造模具的技术方案都具有相同的技术特征，即具有型腔和飞边槽的模具，所述飞边槽仅具有飞边桥部。因此两者属于一个总的专利技术构思。附图说明图1为现有技术中的凸轮轴结构示意图。图2为现有技术中的锻造模具结构示意图。图3为本专利技术实施例中的锻造模具结构示意图。附图标记为：1——上模2——下模3——型腔4——飞边桥部5——飞边仓部。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。实施例1一种凸轮轴加工工艺，所述凸轮轴包括凸轮、偏心轮、中部轴径和两端圆柱，该工艺采用了如下工艺步骤：A、制模，制作具有型腔和飞边槽的模具，所述型腔的形状与凸轮轴锻件的外部形状相同，所述飞边槽仅具有飞边桥部；B、选料，所选料坯的规格根据以下两点确定：1）所选料坯的横截面积大于凸轮轴中部轴径部分的横截面积，小于凸轮轴凸轮部分的横截面积；2）所选料坯的外周面与模具型腔的最宽处应具有足够的间隙，以确保料坯在被锻造时能够沿长度方向产生较大的轴向流动。本专利技术的技术方案是在颠覆传统定性思维的前提下而提出的。金属在被锻造时，的确存在径向流动大、轴向流动小的特点，而凸轮轴锻件本身又存在凸轮和偏心轮的横截面面积较大，轴径横截面面积较小的特点，因此为了保证凸轮和偏心轮被充满，传统的思维就是选用较大规格的料坯，同时在型腔周围设置带有仓部的飞边结构。在模具型腔容积不变的情况下，采用较大规格的料坯会进一步限制料坯的轴向流动，而带有仓部的飞边结构又会进一步引导料坯往径向流动。这样就会更加强化人们的定性思维，即认为金属料坯在被锻造时，径向流动大、轴向流动小甚至没有，从而形成技术偏见。而本专利技术则反其道而行之，取消了传统飞边结构中的飞边仓部，这样就能增加金属料坯往径向流动的阻力，促使金属料坯沿长度方向进行轴向流动，同时选用较小规格的金属料坯，能够更有利于料坯的轴向流动,使对应凸轮轴中间轴径部分的料坯流向对应凸轮轴的凸轮或偏心轮部分，确保凸轮和偏心轮被充满；同时，由于选用了较小规格的料坯，这样在锻造前就无须拔长两端。因此，本专利技术的技术方案相对于现有技术，既能提高生产效率和材料利用率，又能保证产品质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮轴加工工艺，所述凸轮轴包括凸轮、偏心轮、中部轴径和两端圆柱，其特征在于，该工艺采用了如下工艺步骤：A、制模，制作具有型腔和飞边槽的模具，所述型腔的形状与凸轮轴锻件的外部形状相同，所述飞边槽仅具有飞边桥部；B、选料，所选料坯的规格根据以下两点确定：1）所选料坯的横截面积大于凸轮轴中部轴径部分的横截面积，小于凸轮轴凸轮部分的横截面积；2）所选料坯的外周面与模具型腔的最宽处应具有足够的间隙，以确保料坯在被锻造时能够沿长度方向产生较大的轴向流动。

【技术特征摘要】
1.一种凸轮轴加工工艺，所述凸轮轴包括凸轮、偏心轮、中部轴径和两端圆柱，其特征在于，该工艺采用了如下工艺步骤：A、制模，制作具有型腔和飞边槽的模具，所述型腔的形状与凸轮轴锻件的外部形状相同，所述飞边槽仅具有飞边桥部；B、选料，所选料坯的规格根据以下两点确定：1）所选料坯的横截面积大于凸轮轴中部轴径部分的横截面积，小于凸轮轴凸轮部分的横截面积；2）所选料坯的外周面与模具型腔的最宽处应具有足够的间隙，以确保料坯在被锻造时能够沿长度方向产生较大的轴向流动。2.一种用于加工凸轮轴的锻造模具，包括相互匹配的上模(1)和下模(2)，上模(1)和下模(2)之间相对应面为分模面，上模(1)设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钧，沈运海，沈祁阳，蒲焕章，
申请(专利权)人：衡阳市大成锅炉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43