一种汽车发动机电动VVT链轮及其粉末冶金制备方法技术

本发明专利技术公开一种汽车发动机电动VVT链轮及其粉末冶金制备方法。包括链轮本体、齿轮部和轴承盖；所述齿轮部设在所述链轮本体上，所述齿轮部的外缘设有轮齿；链轮本体中部设有轴孔；轴承盖设在链轮本体的一侧且为环形结构；链轮本体上设有凹槽，凹槽的一端与轴孔连通；轴承盖上设有与凹槽相对应的缺口，缺口与凹槽连通；轴承盖的外缘还设有凸起，凸起上设有装配孔；链轮本体上背离轴承盖的一侧设有定位套，定位套中设有键；链轮本体、轴承盖和定位套为一体化成型结构。制备：混料→温压成形→预烧结→整形滑块槽工作面致表面致密化→机加工→烧结→离子氮化→检验入库。本发明专利技术的汽车发动机电动VVT链轮，响应速度更快、控制更精准。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车发动机电动VVT链轮及其粉末冶金制备方法
本专利技术涉及汽车发动机零部件
，具体涉及一种汽车发动机电动VVT链轮及其粉末冶金制备方法。
技术介绍
可变正时机构(VVT)可有效的改善发动机燃油经济性，减少有害气体排放，但是传统的液压VVT受机油温度和压力影响，在低温、低转速和发动机起动初期不能介入工作。电动VVT为电机驱动型智能可变气门正时系统，由于电机控制的VVT响应速度更快、控制更精准，而且可实现无级调节使可变气门正时系统的工作范围扩大了。电动VVT可以在更大的发动机转速以及更低的冷却液温度范围下改变进排气门正时，提高进排气效率，从而改善怠速稳定性和低速平稳性，提高发动机功率和扭矩，降低部分负荷燃油消耗率和改善废气排放。电动VVT在汽车发动机上的应用，可有效的改善发动机燃油经济性，减少有害气体的排放。链轮是电动VVT系统的关键的功能性零件，结构复杂，精度高，工作面需要具备高强度、高耐磨性。常规的粉末冶金工艺无法制备和批产所述电动VVT链轮。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车发动机电动VVT链轮，本专利技术的电动VVT链轮其响应速度快，控制精度高，本专利技术将链轮本体、承担高强度扭矩的并带有滑块槽的轴承盖以及定位套三个功能不同的组件设计为一次成型的整体件，提高了总成精度和组装效率，降低了组件成本；本专利技术的另一目的在于提供一种简单的汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金制备方法，通过选用合适的粉末冶金材料和粉末冶金工艺，保证了链轮工作面的强度、耐磨性以及配合尺寸精度，满足电动VVT使用需求。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种汽车发动机电动VVT链轮，其特征在于，包括链轮本体、齿轮部和轴承盖；所述齿轮部设置在所述链轮本体上，所述齿轮部的外缘设置有轮齿；所述链轮本体的中部设置有用于连接安装轴的轴孔；所述的轴承盖设置在所述链轮本体的一侧，且所述轴承盖为环形结构；所述的链轮本体上设置有凹槽，且所述凹槽的一端与所述轴孔连通；所述的轴承盖上设置有与所述凹槽相对应的缺口，且所述缺口与所述凹槽连通；所述轴承盖的外缘还设置有若干凸起，所述凸起上设有装配孔；所述链轮本体上背离所述轴承盖的一侧设置有环形台阶状的定位套，所述定位套中设置有用于固定所述安装轴的键；所述的链轮本体、所述轴承盖和所述定位套为一体化成型结构。具体地，在使用该电动VVT链轮时在所述的轴孔中连接安装轴，安装轴上配套设置有与所述键配合的键槽，通过定位套中的键与安装轴上的键槽实现两者的键连接，对安装轴进行固定，从而防止工作过程中所述的安装轴在所述的轴孔中窜动。本专利技术的汽车发动机电动VVT链轮，将所述链轮本体、承担高强度扭矩的带有滑块槽的轴承盖以及定位套三个功能不同的组件设计为一次成型的整体件，提高了总成精度和组装效率，降低了组件成本。本专利技术的汽车发动机电动VVT链轮依靠电机控制总成工作，响应速度更快、控制更精准。进一步地，所述的凹槽设置为两个，且所述凹槽沿所述链轮本体的径向呈对称设置；所述的缺口设置为两个，且所述缺口沿所述轴承盖的径向呈对称设置；所述缺口与所述凹槽连通形成两个滑块槽。具体地，两个凹槽分别设置在所述链轮本体(即轴孔)直径方向的两端；两个缺口也分别设置在所述轴承盖直径方向的两端。所述的凹槽设置在所述链轮本体上，并且与链轮本体中的轴孔相通，即所述的凹槽在所述轴孔中具有开口；所述的轴承盖上设置有缺口，所述的缺口位于所述凹槽的上方且与之连通形成滑块槽。进一步地，所述轴孔、所述轴承盖和所述定位套三者的内径相同；所述凹槽的宽度与所述缺口的宽度相同。优选地，将所述轴孔、所述轴承盖和所述定位套三者的内径设置为相同，且所述轴承盖设置在所述链轮本体的一侧并与所述轴孔精准对接(即使得环形结构的轴承盖的内壁与轴孔的内壁之间平滑连接，没有台阶)；同时所述定位套设置在所述链轮本体上背离所述轴承盖的一侧并与所述轴孔精准对接，(即使得环形台阶状的定位套的内壁与轴孔的内壁之间平滑连接，没有台阶)。优选地，将所述缺口的宽度与所述凹槽的宽度设计为相同，即使得所述缺口与所述凹槽之间平滑连接，即使缺口与凹槽在轴孔中的开口平滑连接。进一步地，所述的凸起设置为4个，且均匀分布在所述轴承盖的外缘周面上；所述的装配孔为螺纹孔；所述的链轮本体上还设置有正时标识。优选地，在所述链轮本体的端面上设置有正时标识，便于装配时定位。一种汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)配料及混料：配制汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金材料，并混合均匀；所述粉末冶金材料包括如下质量分数的组分；C：0.5-1.0％、Mo：0-0.9％、Cr：0-7.0％、Cu：0-3.0％、Mn：0-0.5％、Si：0-0.5％、润滑剂0.3-0.6％、余量为Fe和不可避免的杂质；(2)温压成形：将混合均匀的上述粉末冶金材料在成形模具中压制成形，得到电动VVT链轮生坯；确保生坯各部位连接处无裂纹、生坯脱模后自动刷毛刺，且轴承盖、齿轮部和链轮本体的密度为6.95-7.05g/cm3，定位套的密度为6.85-6.95g/cm3，各成形段分割密度≤0.2g/cm3；成形前将上述粉末冶金材料以及模具加热；(3)预烧结：将成形的电动VVT链轮生坯在800-1000℃下预烧结20-60分钟；(4)整形：将上述预烧结后的电动VVT链轮置于整形模具中，对凹槽进行局部挤压致密化，该部位密度为7.25-7.35g/cm3；通过整形确保链轮相关尺寸精度和位置度；(5)机加工：整形后在凸起上加工出装配孔；(6)烧结：机加工后将所述的电动VVT链轮进行二次烧结；且烧结温度为1100-1150℃，烧结时间为30-60分钟；(7)离子氮化：将电动VVT链轮二次烧结后再进行离子氮化，即得到汽车发动机电动VVT链轮；(8)洗净检验包装：离子氮化后将产品洗净检验包装入库。鉴于汽车发动机电动VVT链轮工作面力学性能的需要，原料成分设计中添加了诸多合金元素，但合金元素会影响原料的压制性能，产品生坯密度很难提高，本专利技术通过在原料中添加润滑剂，成形采用温压工艺生产；润滑剂的添加，能改变金属粉末的表面性能，使其在温压时处于粘流态，增强在压制过程中粉末颗粒之间的润滑效果，促使小粉末颗粒填充到大粉末颗粒的间隙中，提高粉末颗粒的充填性，更好地传递压制压力，减少摩察阻力，从而提高原料的压制性和生坯密度。电动VVT依靠电机控制总成工作，响应速度更快、控制更精准，链轮配合尺寸精度要求高，滑块需在滑块槽中往复运动、并承担高强度扭矩，因此电动VVT链轮轴承盖内的滑块槽工作面需具备高耐磨性、高强度，链轮生产过程中要确保尺寸精度一致性，控制变形；本专利技术的汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金制备方法，通过选用合适的粉末冶金材料和粉末冶金工艺，保证链轮工作面的强度、耐磨性和配合尺寸精度，满足电动VVT链轮使用需求。进一步地，步骤(1)配料及混料：配制汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金材料，并混合均匀；所述粉末冶金材料包括如下质量分数的组分；C：0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车发动机电动VVT链轮，其特征在于，包括链轮本体(1)、齿轮部(2)和轴承盖(3)；所述齿轮部(2)设置在所述链轮本体(1)上，所述齿轮部(2)的外缘设置有轮齿；所述链轮本体(1)的中部设置有用于连接安装轴的轴孔(4)；所述的轴承盖(3)设置在所述链轮本体(1)的一侧，且所述轴承盖(3)为环形结构；所述的链轮本体(1)上设置有凹槽(11)，且所述凹槽(11)的一端与所述轴孔(4)连通；所述的轴承盖(3)上设置有与所述凹槽(11)相对应的缺口(31)，且所述缺口(31)与所述凹槽(11)连通；所述轴承盖(3)的外缘还设置有若干凸起(32)，所述凸起(32)上设有装配孔(321)；所述链轮本体(1)上背离所述轴承盖(3)的一侧设置有环形台阶状的定位套(5)，所述定位套(5)中设置有用于固定所述安装轴的键(6)；所述的链轮本体(1)、所述轴承盖(3)和所述定位套(5)为一体化成型结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车发动机电动VVT链轮，其特征在于，包括链轮本体(1)、齿轮部(2)和轴承盖(3)；所述齿轮部(2)设置在所述链轮本体(1)上，所述齿轮部(2)的外缘设置有轮齿；所述链轮本体(1)的中部设置有用于连接安装轴的轴孔(4)；所述的轴承盖(3)设置在所述链轮本体(1)的一侧，且所述轴承盖(3)为环形结构；所述的链轮本体(1)上设置有凹槽(11)，且所述凹槽(11)的一端与所述轴孔(4)连通；所述的轴承盖(3)上设置有与所述凹槽(11)相对应的缺口(31)，且所述缺口(31)与所述凹槽(11)连通；所述轴承盖(3)的外缘还设置有若干凸起(32)，所述凸起(32)上设有装配孔(321)；所述链轮本体(1)上背离所述轴承盖(3)的一侧设置有环形台阶状的定位套(5)，所述定位套(5)中设置有用于固定所述安装轴的键(6)；所述的链轮本体(1)、所述轴承盖(3)和所述定位套(5)为一体化成型结构。


2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机电动VVT链轮，其特征在于，所述的凹槽(11)设置为两个，且所述凹槽(11)沿所述链轮本体(1)的径向呈对称设置；所述的缺口(31)设置为两个，且所述缺口(31)沿所述轴承盖(3)的径向呈对称设置；所述缺口(31)与所述凹槽(11)连通形成两个滑块槽(8)。


3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机电动VVT链轮，其特征在于，所述轴孔(4)、所述轴承盖(3)和所述定位套(5)三者的内径相同；所述凹槽(11)的宽度与所述缺口(31)的宽度相同。


4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机电动VVT链轮，其特征在于，所述的凸起(32)设置为4个，且均匀分布在所述轴承盖(3)的外缘；所述的装配孔(321)为螺纹孔；所述的链轮本体(1)上还设置有正时标识(7)。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)配料及混料：配制汽车发动机电动VVT链轮的粉末冶金材料，并混合均匀；所述粉末冶金材料包括如下质量分数的组分；C：0.5-1.0％、Mo：0-0.9％、Cr：0-7.0％、Cu：0-3.0％、Mn：0-0.5％、Si：0-0.5％、润滑剂0.3-0.6％、余量为Fe和不可避免的杂质；
(2)温压成形：将混合均匀的上述粉末冶金材料在成形模具中压制成形，得到电动VVT链轮生坯；确保生坯各部位连接处无裂纹、且轴承盖、齿轮部和链轮本体的密度为6.95-7.05g/cm3，定位套的密度为6.85-6.95g/cm3，各成形段分割密度≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：施昌旭，夏敏，石小荣，张艳伟，刘桦，茆长林，
申请(专利权)人：江苏智造新材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32