CN103111532B - 摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，在轴套与缸体内孔相配合的外圆周面上，设置为阶梯状结构，由依次设置的外层圆盘、外缘凸台和内层圆盘组成，外缘凸台的直径大于外层圆盘和内层圆盘的直径，在外缘凸台的外圆周上设置有若干段切削弦槽；装配时轴套的外层圆盘放置在缸体的阶梯小孔内；外缘凸台的切削弦槽与缸体大孔的对应部位形成数段空隙；模具由配合设置的上模和下模构成，分别设置上、下模凸模；通过外缘凸台上形成的上挡块、下挡块，以及止转挡块，将轴套与缸体连接成一个整体。本发明的连接方法，采用模具冲压的方法，将轴套与缸体牢固连接成一个整体；轴套的尺寸明显减小，减少了轴套耗用的材料，节省了宝贵的资源及加工工时。

Description

摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法

技术领域

本发明涉及一种摩托艇舷外机（动力装置）的飞轮，尤其涉及一种摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法。

背景技术

现有技术的大功率摩托艇舷外机飞轮，是圆环状结构，主要包括缸体、内罩、设置在缸体与内罩之间的磁瓦以及与缸体连接成一体的轴套，轴套位于飞轮的内部位置，内罩通常是不锈钢制作的薄片环，磁瓦是沿缸体内壁周向均匀布置的4片、6片、8片等，与舷外机的动力装置的工况相适应，依靠磁瓦固定架支撑和定位。高档大排量磁电机飞轮转子，国外一般采用轴套与外壳整体锻造后利用机械加工壳体内外圆，轴套外圆及锥度内孔，此种结构能保证外形美观，同等外形尺寸的情况下，能输出更大的发电量（内部有效空间大），但要求锻造设备吨位特别大，且锻造后须热处理，工件表面裂纹、折叠、夹渣、结疤、.层状断口、亮线(亮区)、硬度不均匀等缺陷时有发生，导致工件报废率较高；机械加工工作量很大，要求设备自身的精度也很高，由于锻造缺陷的难于筛选性及加工的不稳定性，导致工件在机加工过程中的报废率高，机械加工工作量特别大，由于锻造形状复杂，必须留很大的加工余量，浪费材料特别多，加工成本非常高；国内使用的飞轮，如图1所示，一般采用缸体（飞轮外壳）模具拉伸成形后，轴套采用大的圆盘与缸体利用铆钉铆压组合在一起后，由于要求轴套锥孔与缸体内孔要求同轴，一般以缸体内孔为准，再车轴套锥孔（机加工轴套锥孔），此种方法成本较国外同类产品，成本有很大的下降，但同等发电量外形较大或高（因轴套圆盘占据较大空间），整体尺寸增大，缸体及轴套耗用的材料较多，浪费了宝贵的资源；而且，铆钉外凸，不美观。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了一种无铆钉连接、轴套无大盘，且外形美观的摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，其特征在于：

（1）按照工艺要求制作摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体，轴套能配合放置在缸体的中心孔内；

（2）在轴套与缸体的中心孔相配合的外圆周面上，设置为阶梯状结构，由依次设置的外层圆盘、外缘凸台和内层圆盘组成，外缘凸台的直径大于外层圆盘和内层圆盘的直径，在外缘凸台的外圆周上设置有若干段切削弦槽；

缸体的中心孔的上端，设置为台阶式，最上端为阶梯小孔，阶梯小孔下面为阶梯大孔，阶梯小孔与轴套的外层圆盘配合设置，装配时轴套的外层圆盘放置在阶梯小孔内；轴套与缸体配合连接时，缸体上阶梯大孔与外缘凸台的圆弧段配合连接，外缘凸台的切削弦槽与缸体大孔的对应部位形成数段空隙；

（3）按照工艺要求制作模具；模具由配合设置的上模和下模构成，上模或

下模活动设置，是能垂直方向运动的动模；在上模上，对应轴套的切削弦槽的部位，设置上模凸模，在下模上，对应外缘凸台及内层圆盘的部位，设置下模凸模；

（4）在轴套与缸体相连接时，将缸体设置在配合设置的模具内，轴套放置在缸体的中心孔内；启动活动的上模，上模向下运动，上模凸模作用在缸体与切削弦槽对应部位的金属材料上，进行加压；缸体台阶带动轴套向下运动，当缸体的增厚凸台与下模凸模接触时，下模不动，上模继续施压；此时，下模凸模对缸体增厚凸台产生挤压，使增厚凸台的金属塑性变形，首先移动到轴套外缘凸台的切削弦槽与缸体大孔的对应部位形成的空隙内，形成若干段止转挡块；同时轴套的上轴肩与缸体台阶孔肩在压力作用下连接形成上挡块；在填满空隙的同时，多余的金属移动到外缘凸台下面的内层圆盘对应部位形成下挡块；

（5）通过外缘凸台上形成的上挡块以及其下部内层圆盘上形成的下挡块，以及外缘凸台外圆周面上形成的若干段止转挡块，将轴套与缸体牢固连接成一个整体。

进一步的特征是：上模凸模为一圆环状结构，内孔略大于轴套外层圆盘直径，避免由于轴套与缸体轴向尺寸加工误差，加压时上模凸模压轴套而未压缸体，最终导致金属移动困难，填充不满，轴套变形，缸体变形大，产品成为废品；

下模凸模为一圆环状结构，内外径设计尺寸根据空隙大小、下挡块直径及厚度等，根据体积变形原理及模具强度综合考虑设计；

压制后缸体材料必须溢出下凸模内孔，方能决定空隙是否填满。

相对于现有技术，本发明的舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，具有如下特点：

1、采用模具冲压的方法，利用金属材料的塑形变形，外缘凸台上形成的上挡块以及其下部内层圆盘上形成的下挡块，填满空隙形成的多段止转挡块，将轴套与缸体牢固连接成一个整体。

2、轴套的尺寸明显减小，不是原来的大圆盘了，减少了轴套耗用的材料，节省了宝贵的资源及加工工时。

3、轴套及缸体上不用钻铆钉孔了、节省了加工时间。

4、不采用铆钉连接，增加了外观的美观性；而且连接牢靠，承受轴套旋转

时带动缸体旋转的力矩。

5、缸体定位外圆与轴套锥度孔同轴线，从而保证缸体内孔与轴套锥度内孔同轴，不用组装好后再加工锥孔，节约成本，更易保证质量。

6、不采用大圆盘铆钉连接，内空尺寸更大，同等体积的飞轮缸体，发电量更大，节约了发动机的空间。

7、相对国外轴套与缸体整体锻造，更是大大节约了材料、加工成本，大大提高了产品的合格率。

附图说明

图1为现有技术摩托艇舷外机飞轮的结构剖视图；

图2是本发明摩托艇舷外机飞轮的结构剖视图；

图3是本发明摩托艇舷外机飞轮的结构剖视图局部放大图；

图4是本发明摩托艇舷外机飞轮的模具及其运动结构剖视图；

图5是轴套结构示意图。

图6是图轴套结构剖视；

图7是轴套结构示意图。

图8是缸体结构示意图；

附图中：1—飞轮本体； 2—轴套； 3—缸体； 4—磁瓦； 5—磁瓦内罩； 6—内触发磁片； 7—上挡块； 8—下挡块；9—磁片安装孔，10—软金属安装套；11—启动盘；12—刻度盘；13—止转挡块；14—支撑环；21—外层圆盘，22—外缘凸台，23—内层圆盘；24—切削弦槽；25—上轴肩；26—下轴肩；27—圆弧段；31—阶梯小孔；32—阶梯大孔；33—增厚凸台；34—阶梯孔肩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

本发明的摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，其特征在于：

1、按照工艺要求制作摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体，轴套能配合放置在缸体的中心孔内；

2、在轴套与缸体内孔相配合的外圆周面上，设置为阶梯状结构，由依次设置的外层圆盘、外缘凸台和内层圆盘组成，外缘凸台的直径大于外层圆盘和内层圆盘的直径，在外缘凸台的外圆周上设置有若干段切削弦槽，即按照弦方向进行直线切削，形成切削弦槽；轴套三个台阶外圆与锥孔同轴设置，

缸体的中心孔的上端，设置为台阶式，最上端为阶梯小孔，阶梯小孔下面为阶梯大孔，阶梯小孔与轴套的外层圆盘配合设置，轴套外缘凸台与台阶大孔相配合设置；在缸体的中心孔孔壁的下端，设置为增厚凸台结构；

3、装配时轴套的外层圆盘放置在阶梯小孔内；轴套与缸体配合连接时，轴套的外缘凸台外圆周面上的圆弧段与缸体的中心孔配合设置，外缘凸台的切削弦槽与缸体的中心孔的对应部位形成空隙；

4、按照工艺要求制作模具；模具由配合设置的上模和下模构成，上模或

下模活动设置，是能垂直方向运动的动模；在上模上，对应轴套的切削弦槽的部位，设置上模凸模，在下模上，对应外缘凸台及内层圆盘的部位，设置下模凸模；

5、在轴套与缸体相连接时，将缸体设置在配合设置的模具内，利用缸体的定位大内孔与下模定位外圆定位，轴套放置在缸体的中心孔内；启动活动的上模，上模向下运动进行加压，缸体孔台阶带动轴套向下运动，轴套压缩弹簧顶块，顶块压缩弹簧，弹簧储存能量，当缸体的增厚凸台与下模凸模接触时，下模不动，上模继续施压，此时，下模凸模对缸体增厚凸台产生挤压，使增厚凸台的金属塑性变形，首先移动到外缘凸台的切削弦槽与缸体的中心孔的对应部位形成的数段空隙内，形成若干段止转挡块（类似键一样的止转挡块）；同时轴套的上轴肩与缸体台阶孔肩压实（在压力作用下相连接）形成上挡块；在填满空隙的同时，多余的金属移动到内层圆盘对应部位，在外缘凸台的下面（内层圆盘的外面）形成下挡块；

6、通过轴套的上轴肩与缸体台阶孔肩压实形成上挡块以及其下部内层圆盘上形成的下挡块，填满空隙形成的多段止转挡块，将轴套与缸体牢固连接成一个整体；连接好后，上模上行（上凸模不对缸体施压），弹簧推动弹簧顶块，弹簧顶块推动轴套下底面，将组合体推出，取下组合体。

进一步的特征是：摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，其特征在于：上模凸模为一圆环状结构，内孔略大于轴套外层圆盘直径，避免由于轴套与缸体轴向尺寸加工误差，加压时上模凸模压轴套而未压缸体，最终导致金属移动困难，填充不满，轴套变形，缸体变形大，产品成为废品；

下模凸模为一圆环状结构，内外径设计尺寸根据空隙大小、下挡块直径及厚度等，根据体积变形原理及模具强度综合考虑设计；

压制后缸体材料须有溢出下凸模内孔即轴套内层圆盘侧面，方能决定空隙是否填满。

如图2、3、4、5、6、7、8所示，本发明的大功率摩托艇舷外机飞轮包括飞轮本体1，所述飞轮本体1主要包括轴套2、缸体3、磁瓦4和内触发磁片6，飞轮本体1是圆环状结构，位于内侧的轴套2与缸体3配合连接，轴套2配合设置在缸体3的中心孔内；磁瓦4设置在缸体3与磁瓦内罩5之间，磁瓦4、磁瓦内罩5通过粘胶、扣边等连接在缸体3上，磁瓦4沿缸体3内壁周向均匀布置，通常是2片、3片、4片、6片、8片等，其具体数量与舷外机的动力装置的工况相适应。

在轴套2与缸体3相连接的外圆周面上（沿径向的侧面），设置为阶梯状结构，由依次设置为外层圆盘21、外缘凸台22和内层圆盘23组成，外缘凸台22的直径大于外层圆盘21和内层圆盘23的直径，外缘凸台22居于外层圆盘21和内层圆盘23之间；在外缘凸台22的圆周上设置有若干段切削弦槽24，即切削掉部分外缘凸台22的外圆周面后，形成的扁方（通常是按照弦方向进行直线切削，形成切削弦槽），即切削掉部分外缘凸台21后，形成的扁方，而且将外缘凸台22的圆周上没有被切削的其余全部或部分圆弧段保留，通过该部分保留的圆弧段用于与缸体3中心孔的定位。

在缸体3的中心孔的上端，设置为台阶式，最上端（最外层）为尺寸较小的阶梯小孔31，阶梯小孔31下面是阶梯大孔32，阶梯孔31与轴套2的外层圆盘21配合设置（较小间隙），装配时轴套2的外层圆盘21放置在阶梯小孔31内。在缸体3的中心孔孔壁的下端，设置为一种增厚凸台结构，设置一个增厚凸台33，此增厚凸台既保证了连接的有效长度，又便于金属的流动，同时可降低压力机的吨位，减少缸体的变形，提高压制工作进度。

装配时，即将轴套2与缸体3相连接时，轴套2相对于缸体3从下往上放置在缸体的中心孔内，或缸体3相对于轴套2从上往下套在轴套2上，外层圆盘21放置在阶梯小孔31后形成轴向定位；轴套2上保留的圆弧段27用于与缸体的中心孔的配合定位，保证轴套2上的锥孔与缸体3上的内孔（中心孔）同心，起到径向定位的作用；轴套2的上轴肩25与缸体3的台阶孔肩34配合，轴套2的下轴肩26放置在阶梯大孔32内。同时外缘凸台22的切削槽24与缸体3中心孔（大孔）的对应部位形成数段空隙，在压力的作用下利用金属的塑性变形来填满空隙，形成多段止转挡块13。填入该空隙形成的止转挡块13是利用缸体3的增厚凸台33在模具及压力机的作用下，增厚凸台33的金属材料产生塑性变形，缸体3的这部分金属材料首先移动到切削槽24与缸体3的中心孔（阶梯大孔32）之间的空隙内，填满该空隙，分别形成多段止转挡块13，同时轴套2的上轴肩25与缸体3台阶孔肩34在压力作用下被压实而结合形成上挡块7；在填满空隙的同时，多余的金属移动到内层圆盘23对应部位的下端形成下挡块8；通过外缘凸台22上形成的上挡块7以及其下部内层圆盘23上形成的下挡块8，以及多段止转挡块13，将轴套2与缸体3牢固连接成一个整体。

作为一个完整的部件，在装配时还需要在缸体3上设置启动盘11和刻度盘12。

如图所示的模具，上模是动模，下模是定模；在与切削槽24和内层圆盘23的对应部位，分别设置上模凸模、下模凸模，上模凸模设置在上模上，随同上模一起移动；下模凸模设置在下模上；上、下模凸模，分别对缸体3与切削槽24对应部位、缸体3与内层圆盘23对应部位的金属材料进行加压，使缸体3的增厚凸台33部位的金属材料产生塑性变形，分别移动到切削槽24内和内层圆盘23的外侧，在外缘凸台22的上表面形成上挡块7，在其外圆表面，填满切削槽24空隙的金属形成的若干个止转挡块13，填满切削槽24后多余的金属在外缘凸台21的下面形成的下挡块8，通过外缘凸台22上形成的上挡块7以及其下面形成的下挡块8和外圆表面的止转挡块13将轴套2与缸体3牢固连接成一个整体。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，其特征在于：

（1）按照工艺要求制作摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体，轴套能配合放置在缸体的中心孔内；

（2）在轴套与缸体的中心孔相配合的外圆周面上，设置为阶梯状结构，由依次设置的外层圆盘、外缘凸台和内层圆盘组成，外缘凸台的直径大于外层圆盘和内层圆盘的直径，在外缘凸台的外圆周上设置有若干段切削弦槽；

缸体的中心孔的上端，设置为台阶式，最上端为阶梯小孔，阶梯小孔下面为阶梯大孔，阶梯小孔与轴套的外层圆盘配合设置，装配时轴套的外层圆盘放置在阶梯小孔内；轴套与缸体配合连接时，缸体上阶梯大孔与外缘凸台的圆弧段配合连接，外缘凸台的切削弦槽与缸体大孔的对应部位形成数段空隙；

（3）按照工艺要求制作模具；模具由配合设置的上模和下模构成，上模或

下模活动设置，是能垂直方向运动的动模；在上模上，对应轴套的切削弦槽的部位，设置上模凸模，在下模上，对应外缘凸台及内层圆盘的部位，设置下模凸模；

    （4）在轴套与缸体相连接时，将缸体设置在配合设置的模具内，轴套放置在缸体的中心孔内；启动活动的上模，上模向下运动，上模凸模作用在缸体与切削弦槽对应部位的金属材料上，进行加压；缸体台阶带动轴套向下运动，当缸体的增厚凸台与下模凸模接触时，下模不动，上模继续施压；此时，下模凸模对缸体增厚凸台产生挤压，使增厚凸台的金属塑性变形，首先移动到轴套外缘凸台的切削弦槽与缸体大孔的对应部位形成的空隙内，形成若干段止转挡块；同时轴套的上轴肩与缸体台阶孔肩在压力作用下连接形成上挡块；在填满空隙的同时，多余的金属移动到外缘凸台下面的内层圆盘对应部位形成下挡块；

（5）通过外缘凸台上形成的上挡块以及其下部内层圆盘上形成的下挡块，以及外缘凸台外圆周面上形成的若干段止转挡块，将轴套与缸体牢固连接成一个整体。

2.根据权利要求1所述摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，其特征在于：上模凸模为一圆环状结构，内孔略大于轴套外层圆盘直径。

3.根据权利要求1所述摩托艇舷外机飞轮的轴套与缸体的连接方法，其特征在于：下模凸模为一圆环状结构。