[发明专利]滚花式装配凸轮轴的装配方法

权利要求书

1.一种滚花式装配凸轮轴的装配方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1)根据待装配的凸轮套和芯轴建立CAD三维参数化实体装配模型；

2)将CAD模型转化为CAE模型；

3)有限元建模提交；

4)根据步骤3)的设置进行有限元分析，从而得到压力函数变化曲线；

5)将压力函数变化曲线转入到压力机的CNC控制装置内；

6)把待装配的凸轮套和芯轴放置到压力机上，通过变压力下压力对凸轮套和芯轴进行滚花式装配，得到装配式凸轮轴成品；

在步骤3)，凸轮套和芯轴均为对称，在减少计算量的前提下，选取CAE模型的1/36部件进行模拟分析；

对步骤3)的有限元分析包括以下几点：

A、材料属性的定义；凸轮套的选取材料为GCr15的高碳铬轴承钢，芯轴的选取材料为E355钢，根据两者的本构关系选用塑性随动硬化模型，其中的本构关系即应力张量与应变张量的关系；

B、划分网格；在网格划分时，凸轮套与芯轴的接触区域网格密度大于非接触区域网格密度，两个区域之间的网格密度自动过渡；

C、凸轮套与芯轴的接触定义；根据滚轮齿形和凸轮内表面发生挤压塑性变形的特点，凸轮套与芯轴之间采用无穿透接触定义，接触摩擦类型采用库仑摩擦模型；

D、载荷边界定义；在压装时，芯轴处于全约束固定不动的状态，凸轮套则以恒定的速度下移，根据分析结果获得的1/36模型的接触力和下压载荷，通过拟合，将压装过程中不同位置点的应力值转化为相应的压力函数变化曲线。

2.根据权利要求1所述的滚花式装配凸轮轴的装配方法，其特征在于：在步骤1)中，它包括以下步骤：

A、设置芯轴的参数，包括芯轴的外径D，芯轴的内径D1，滚花区域的齿间距L，齿间角β和滚花区长度B；

B、设置凸轮套的参数，包括凸轮套的内孔直径d2，将凸轮套的内孔等分若干槽，其中槽底直径d1，相邻两个内孔槽的槽口间距l1，相邻两个内孔槽的槽底间距l2，相邻两个内孔槽的槽间角α；

C、确定压装时的过盈量参数，δ＝(d-D)/2，其中，d为滚花后在芯轴表面成形的三角形齿齿尖处的外径，D为芯轴原始的外径。

3.根据权利要求1所述的滚花式装配凸轮轴的装配方法，其特征在于：在步骤2)中，将建立好的CAD三维参数化实体装配模型保存为IGS格式，利用ABAQUS有限元分析软件导入此IGS格式的CAD三维参数化实体装配模型，形成CAE模型，此时导入后凸轮套和芯轴处于下压装配前状态。