[发明专利]凸轮片的生产方法

说明书

本发明涉及一种凸轮片的生产方法包括以下步骤：第一步、下料；合金组分及其质量百分比为：碳0.48%～0.53%，硅0.15%～0.30%，锰0.80%～1.00%，铬0.70%～0.85%，铝0.02%～0.05%，磷小于等于0.03%，硫小于等于0.02%，余量为铁和不可避免的杂质；第二步、毛坯锻造；第三步、加热冲孔；第四步、退火；第五步、挤孔；第六步、机加工；第七步、抛丸处理；第八步、调质处理。本发明的凸轮片的生产方法成品率高，所生产的凸轮片尺寸精度高且综合力学性能优良。

技术领域

本发明涉及一种凸轮的生产工艺，属于合金加工技术领域。

背景技术

随着发动机动力性和经济性要求的不断提高，人们对凸轮轴的综合性能也提出了更高的要求。在保证产品强度和可靠性的前提下，凸轮轴的设计制造应具有结构紧凑、重量轻、材料优化和加工流程简化的特点，以达到轻量化、低成本的目的。

传统的凸轮轴制造方法主要是采用整体铸造或整体锻造凸轮轴毛坯，然后通过切削加工进行生产，材料浪费较多，凸轮轴整体重量较重。装配式凸轮轴是将凸轮轴分成凸轮片、芯轴、轴颈等若干个可装配件，分别进行材料优化及精加工，再组装成凸轮片密布排列的紧凑结构凸轮轴。装配式凸轮轴制造新技术具有无可比拟的优点，它将凸轮轴的设计、材料的优化选择和性能分析三者恰当地结合起来，在保证高强度和可靠性的前提下具有结构紧凑、重量轻、材料组合优化以及灵活设计柔性生产等特点，是凸轮轴制造技术上的新突破，顺应了当今世界汽车工业发展的趋势。装配式凸轮轴的凸轮片的制造精度直接影响到装配式凸轮轴的整体质量，是装配式凸轮轴生产过程中十分重要的环节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种成品率高，所生产的凸轮片尺寸精度高且综合力学性能优良的凸轮片的生产方法，以及通过该生产方法制成的凸轮片。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种凸轮片的生产方法包括以下步骤：

第一步、下料；将钢材切割成毛坯，钢材的合金组分及其质量百分比为：碳0.48％～0.53％，硅0.15％～0.30％，锰0.80％～1.00％，铬0.70％～0.85％，铝0.02％～0.05％，磷小于等于0.03％，硫小于等于0.02％，余量为铁和不可避免的杂质；

第二步、毛坯锻压；将毛坯升温至780℃～880℃，将毛坯一次挤压出凸轮片的外轮廓；

第三步、加热冲孔；将毛坯升温至580℃～700℃，然后在毛坯的相应位置处冲出通孔；

第四步、退火；将毛坯先升温至580℃～620℃，在此温度下保温2～3小时，再将温度升至800℃～880℃，在此温度下保温3～4小时，然后炉冷至600℃以下，接着在空气中冷却至常温；

第五步、挤孔；用与凸轮片的中心孔尺寸一致的顶头，对准通孔进行一次挤压，使得通孔挤压成中心孔，制成凸轮片；

第六步、机加工；将凸轮片的两端面车平面，对凸轮片的边缘处倒角；

第七步、抛丸处理；

第八步、调质处理；对凸轮片进行淬火处理，将凸轮片升温至800℃～880℃，在此温度下保温3～5小时，然后进行油淬；淬火时的升温速度控制在150～180℃/小时，淬火后进行回火处理，将凸轮片升温至600℃～680℃，在此温度下保温2～3小时，接着在空气中冷却至常温。

上述技术方案的一种优选是：上述钢材依次通过合金熔炼、浇注钢锭、热轧、扩散退火工艺制成；所述热轧时，轧制比≥5，始轧温度为1040℃～1060℃，终轧温度为1000℃～1150℃；所述扩散退火是先将钢锭升温至550℃～620℃，在此温度下保温2～3小时，再将钢锭升温至820℃～880℃，在此温度下保温2～3小时，再升至1000℃～1080℃，在此温度下保温6小时以上，然后随炉冷却至600℃以下，接着在空气中冷却至常温。