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日本开发出在钢管上铆接凸轮的凸轮轴 |
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| http://cn.newmaker.com
5/25/2010 12:43:00 PM
日经BP社
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日本武藏精密工业宣布，该公司开发出了在钢管上铆接安装凸轮的凸轮轴，并有可能在实际车辆上配备。该凸轮轴比该公司以往的铸造凸轮轴减轻了27％。
在今后需求趋于增加的直喷汽油发动机上，为了运转燃料泵，需要在凸轮轴上配备燃料泵使用的凸轮，其表面压力极大。而且，用于驱动吸排气阀的其他凸轮，其表面压力的要求水平也趋于提高。
组装凸轮轴通常使用热嵌、冷嵌、扩散接合及扩管等方法来进行凸轮轴与凸轮之间的接合。无论哪种方法，其能够传输的转矩均与凸轮宽度成比例。
凸轮表面压力大，就意味着凸轮宽度窄而传输转矩大。表面压力变大的话，就存在无法利用热装等方法进行接合的可能性。
而新方法先利用冷锻工艺来制造凸轮，然后从一端起按顺序将所形成的凸轮一个个铆接到凸轮轴上。具体而言，首先用轧辊对最边上的凸轮更靠外端的外周进行挤压，制造沟槽。这样，被挤压的管壁就会向旁边流动隆起，形成突檐。一般来说，单纯挤压时会导致两侧隆起，但该公司在防止这种情况的挤压方法上拥有技术经验。
然后，相对于该突檐，沿轴方向压接凸轮。在凸轮内周上，整个一周设计有24处凹坑，这时突檐壁会被挤入这些凹坑，从而起到防止转动的作用。这样，凸轮的一侧就被铆接好了。
接着，在铆接一侧的相反一侧，还是用轧辊挤压凸轮紧旁边的部位，制造沟槽。这样，管壁就会流动隆起，在旁边形成突檐。而隆起的地方正好是凸轮孔与凸轮轴的间隙处，因此管壁隆起时会填埋间隙，从而实现凸轮与凸轮轴之间的铆接。
由此，凸轮两端就与凸轮轴铆接到了一起。然后只需按照凸轮的数量反复进行这一加工，便可形成凸轮轴。
只铆接凸轮的两端，中间就会处悬空状态，因此也有用户对此有所担心，但从传输转矩的约对值及疲劳试验结果等来看，可以保证充分的强度。
而反过来看，中间处于悬空状态，就意味着无需对该处进行铆接加工。利用热嵌等方法时，为了提高紧贴程度，还需要对轴管的外径进行精加工，而新方法不同，轴管的轴颈部分是一个例外，可直接带着氧化膜加工。由于凸轮孔的内径也无需精修即可铆接，因此实现了最小限度的加工。
其他优点也很多。比如与热嵌等方法不同，在组装工序中不易发生热热变形问题。而且凸轮研磨工序中的加工留量也只确保以往铸造凸轮轴的约1/4即可。凸轮面的硬度按洛氏硬度计算从铸造的52提高到了58。
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