一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于汽車發動機技術領域，具體涉及一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸。
【背景技術】
[0002]隨著技術的發展，對企業能耗要求的提高，用戶對發動機動力性、燃油經濟型、可靠性需有更高要求。零部件小型化、輕量化一直以來是研發人員、企業一直不斷追求的目標，從而對各零部件質量提出更高要求。
[0003]凸輪軸作為發動機核心零件之一，常規的凸輪軸減重方案一般為軸鑄造中空、軸加工中空、凸輪基圓減薄、組合式凸輪軸等方案，這些方案，對零部件鑄造工藝、加工工藝、制造工藝及零部件成本有各方面限制，一定程度上影響了零件質量，降低了產品可靠性，提高了零部件成本，增加了能耗，工藝更為復雜。如軸頸鑄造中空，對鑄造工藝要求高，產品質量保證難度較大，對凸輪軸后端還需增加堵頭等零部件，成本上升；軸頸機加工中空，成本較高，且對總長較長的凸輪軸不適用；凸輪基圓減薄減重，對冷激鑄造(灰鐵或球鐵材質)凸輪軸更為適用，但對球鐵材質凸輪軸而言，并不完全適用；如球鐵凸輪軸凸輪采用淬火工藝，在凸輪基圓與凸輪工作段過渡處易造成能量集中而產生淬火裂紋，給產品質量造成嚴重隱患；組合式凸輪軸，制造成本較高，且組合凸輪有松脫的風險。
【發明內容】
[0004]為了解決上述存在的技術問題，本實用新型設計了一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸。
[0005]為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用了以下方案:
[0006]一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸，包括軸頸(I)和凸輪(2)，其特征在于:在軸頸
(I)上相對拔模中心面(3)的兩側對稱設置有減重凹槽(12)，以形成橫截面為“工”字形或類似“工”字形的軸頸結構。
[0007]進一步，減重凹槽(12)和軸頸(I)外圓柱面的連接處通過過渡圓弧面(13)過渡連接。
[0008]進一步，軸頸(I)的減重凹槽(12)和相鄰凸輪(2)的連接部分設置有過渡圓角
(14)和棱邊倒圓角(15)。
[0009]進一步，凸輪軸中心開有中心油孔(4)。
[0010]該鑄造的輕量化發動機凸輪軸具有以下有益效果:
[0011 ] (I)本實用新型采用了 “工”字形截面結構或類似“工”字形截面結構的軸頸，有效降低了凸輪軸重量，滿足凸輪軸本身強度，在凸輪軸高速運轉，還有利于降低其慣性質量和轉動慣量，有助于降低軸頸與缸蓋軸承間的受力，從而改善配氣機構摩擦功損失，提升發動機性能。
[0012](2)本實用新型采用了“工”字形截面結構或類似“工”字形截面結構的軸頸，凸輪軸在抗彎、抗扭性能上得到提高，凸輪軸結構強度得到提升，與現有技術相比可進一步減小凸輪軸軸頸直徑，從而進一步降低凸輪軸的重量。
[0013](3)本實用新型無需機加工即可實現，即通過普通的凸輪軸鑄造工藝，即可滿足設計要求，工藝可實現度高，可行性好，減重效果明顯。
【附圖說明】
[0014]圖1:本實用新型鑄造的輕量化發動機凸輪軸的總成結構示意圖；
[0015]圖2:圖1的A-A剖視圖；
[0016]圖3:圖1的俯視圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]I—軸頸；11—軸頸直徑；12—減重凹槽；13—過渡圓弧面；14—過渡圓角；15—棱邊倒圓角；2—凸輪；3—拔模中心面；4一中心油孔。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖，對本實用新型做進一步說明:
[0020]圖1至圖3示出了一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸，包括軸頸I和凸輪2，凸輪軸中心開有中心油孔4。軸頸I的軸頸直徑11如圖2所示，在軸頸I上相對拔模中心面3的兩側分別設置有減重凹槽12，以形成橫截面為“工”字形或類似“工”字形的軸頸結構，從而滿足凸輪軸強度的同時降低凸輪軸本身重量。減重凹槽12和軸頸I上下兩端的外圓柱面之間通過過渡圓弧面13過渡連接以去除局部應力集中。軸頸I的減重凹槽12和凸輪2的連接部設置有過渡圓角14和棱邊倒圓角15以去除局部應力集中，如圖3所示。
[0021]該減重設計無需機加工即可實現，不論是減重凹槽12，還是過渡圓弧面13、過渡圓角14和棱邊倒圓角15，均是同凸輪軸一起鑄造成型，即通過普通的凸輪軸鑄造工藝，SP可滿足設計要求，工藝可實現度高，可行性好，減重效果明顯。
[0022]本實用新型，有效降低了凸輪軸重量，滿足凸輪軸本身強度，在凸輪軸高速運轉，還有利于降低其慣性質量和轉動慣量，有助于降低軸頸與缸蓋軸承間的受力，從而改善配氣機構摩擦功損失，提升發動機性能。
[0023]本實用新型，由于采用“工”字形截面結構，凸輪軸在抗彎、抗扭性能上得到提高，凸輪軸結構強度得到提升。
[0024]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸，包括軸頸(I)和凸輪(2)，其特征在于:在軸頸(I)上相對拔模中心面(3)的兩側對稱設置有減重凹槽(12)，以形成橫截面為“工”字形或類似“工”字形的軸頸結構。2.根據權利要求1所述的鑄造的輕量化發動機凸輪軸，其特征在于:減重凹槽(12)和軸頸(I)外圓柱面的連接處通過過渡圓弧面(13)過渡連接。3.根據權利要求1或2所述的鑄造的輕量化發動機凸輪軸，其特征在于:軸頸(I)的減重凹槽(12 )和相鄰凸輪(2 )的連接部分設置有過渡圓角(14)和棱邊倒圓角(15 )。4.根據權利要求3所述的鑄造的輕量化發動機凸輪軸，其特征在于:凸輪軸中心開有中心油孔(4)。5.根據權利要求1或2所述的鑄造的輕量化發動機凸輪軸，其特征在于:凸輪軸中心開有中心油孔(4)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種鑄造的輕量化發動機凸輪軸，包括軸頸（1）和凸輪（2），其特征在于：在軸頸（1）上相對拔模中心面（3）的兩側對稱設置有減重凹槽（12），以形成？“工”字形截面或類似“工”字形截面的軸頸結構。減重凹槽（12）和軸頸（1）的外圓柱面之間通過過渡圓弧面（13）過渡連接。軸頸（1）的減重凹槽（12）和相鄰凸輪（2）的連接部分設置有過渡圓角（14）和棱邊倒圓角（15）。本實用新型無需機加工即可實現，即通過普通的凸輪軸鑄造工藝，即可滿足設計要求，工藝可實現度高，可行性好，減重效果明顯。
【IPC分類】F01L1/047
【公開號】CN204941628
【申請號】CN201520599615
【發明人】鄧智輝, 孫玥
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月11日