CN107476840A - 凸轮轴装配结构和凸轮轴装配工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸轮轴装配结构和凸轮轴装配工艺，尤其是一种涉及可变升程气门领域的凸轮轴装配结构和凸轮轴装配工艺。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：凸轮轴装配结构的高速凸轮、低速凸轮、芯轴和钢管均为分体结构，钢管外壁上设置有限位台阶，在钢管的端部设置有旋铆结构，所述凸轮组件位于在旋铆结构和限位台阶之间。凸轮轴装配工艺A、将钢管装配到芯轴上；B、将凸轮组件套在钢管外壁，使凸轮组件的端面与限位台阶接触。本发明的凸轮轴装配结构和工艺可以显著降低加工难度，大大减少制造成本，并保证产品质量稳定可靠。

Description

凸轮轴装配结构和凸轮轴装配工艺
技术领域
本发明涉及一种凸轮轴装配结构和凸轮轴装配工艺，尤其是一种涉及可变升程气门领域的凸轮轴装配结构和凸轮轴装配工艺。
背景技术
凸轮轴作为发动机的配气相位机构负责控制向气缸提供汽油燃烧做功所必须的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出，从工作原理上讲，配气相位机构的主要功能是按照一定的时限来开启和关闭各气缸的进、排气门，从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。但是在现有技术凸轮轴采用整体结构，其形状比较复杂，而其中的凸轮又属于较为精密的零件，不仅加工精度高，对其力学性能的要求也较高，如果零件某个局部结构加工不好则会造成整个零件报废。尤其是具备可变气门升程技术的凸轮轴，由于其在工作过程中需要改变气门升程，在一体化制造时难度更大。因此采用一体化的凸轮轴结构增加了机加工和热处理难度，提高了生产成本，难以保证产品质量的稳定性。因此现有技术中还没有一种可以显著降低加工难度，大大减少制造成本，并保证产品质量稳定可靠凸轮轴装配结构及相应的装配工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以显著降低加工难度，大大减少制造成本，并保证产品质量稳定可靠的凸轮轴装配结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：凸轮轴装配结构，包括芯轴、钢管和凸轮组件，所述凸轮组件包括高速凸轮和低速凸轮，所述高速凸轮、低速凸轮、芯轴和钢管均为分体结构，所述钢管内壁与芯轴外壁配合安装，所述高速凸轮的内壁与钢管外壁配合安装，所述低速凸轮的内壁和钢管的外壁配合安装，所述钢管外壁上设置有限位台阶，在钢管的端部设置有旋铆结构，所述凸轮组件位于在旋铆结构和限位台阶之间。
进一步的是，所述旋铆结构的旋向与钢管的转动方向相反。
进一步的是，所述钢管与芯轴配合安装处的内壁截面为多边形。
进一步的是，所述高速凸轮和低速凸轮与钢管配合安装处的内壁截面为多边形。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种可以显著降低加工难度，大大减少制造成本，并保证产品质量稳定可靠的凸轮轴装配方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：凸轮轴装配工艺，包括以下几个步骤：
A、将凸轮组件套在钢管外壁，使凸轮组件的端面与限位台阶接触；
B、在钢管的端部通过旋铆将凸轮组件固定在钢管上。
进一步的是，在B步骤中旋铆的旋向与钢管的转动方向相反。
本发明的有益效果是：本申请的方案可以将凸轮轴中高速凸轮、低速凸轮、芯轴和钢管等重要结构作为分体结构分开制造后再进行装配组成完整的凸轮轴。并利用限位台阶和旋铆结构将高速凸轮和低速凸轮，进行精准轴向限位，并可靠固定在钢管上，使分别制造好的部件可以精确装配成一个整体。采用本申请的方案可以将结构复杂的凸轮轴分拆成多个部件分别制造，从而大大减低制造难度，降低制造成本，提高制造精度。并且可以分开对高速凸轮和低速凸轮进行热处理，避免了一体化结构进行热处理时高低速凸轮衔接位置附近出现电子束淬火无法覆盖的区域，形成软带，使凸轮的力学性能得到显著提高。
附图说明
图1是申请的结构示意图。
图2是本申请凸轮轴的截面结构示意图。
图中标记为：芯轴1、钢管2、高速凸轮3、低速凸轮4、限位台阶5、旋铆结构6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1及图2所示的凸轮轴装配结构，包括芯轴1、钢管2和凸轮组件，所述凸轮组件包括高速凸轮3和低速凸轮4，所述高速凸轮3、低速凸轮4、芯轴1和钢管2均为分体结构，所述钢管2内壁与芯轴1外壁配合安装，所述高速凸轮3的内壁与钢管2外壁配合安装，所述低速凸轮4的内壁和钢管2的外壁配合安装，所述钢管2外壁上设置有限位台阶，在钢管2的端部设置有旋铆结构，所述凸轮组件位于在旋铆结构和限位台阶之间。本申请的方案可以将凸轮轴中高速凸轮3、低速凸轮4、芯轴1和钢管2等重要结构作为分体结构分开制造后再进行装配组成完整的凸轮轴。并利用限位台阶和旋铆结构将高速凸轮3和低速凸轮4，进行精准轴向限位，并可靠固定在钢管2上，使分别制造好的部件可以精确装配成一个整体。采用本申请的方案可以将结构复杂的凸轮轴分拆成多个部件分别制造，从而大大减低制造难度，降低制造成本，提高制造精度。并且可以分开对高速凸轮3和低速凸轮4进行热处理，避免了一体化结构进行热处理时高低速凸轮4衔接位置附近出现电子束淬火无法覆盖的区域，形成软带，使凸轮的力学性能得到显著提高。
旋铆结构采用与钢管2的转动方向相反的旋向可以消除高速凸轮3和低速凸轮4之间的角位置误差，使装配精度得到更进一步的提高。
所述钢管2与芯轴1配合安装处的内壁截面为多边形。
所述高速凸轮3和低速凸轮4与钢管2配合安装处的内壁截面为多边形。
截面采用多边形可以实现钢管2与芯轴1以及高低速凸轮4和钢管2的周向定位，采用多边形结构定位精确，装配后结构稳定，且多边形截面加工方便，成本相对较低，比现有的花键结构制造成不显著降低。
本申请的凸轮轴装配工艺，包括以下几个步骤：
A、将凸轮组件套在钢管外壁，使凸轮组件的端面与限位台阶接触；
B、在钢管的端部通过旋铆将凸轮组件固定在钢管上。
旋铆完成后将芯轴装到前述组装好的部件上。采用本申请的工艺可以将凸轮轴的各个部件分别制造后在进行装配，可以在提高制造精度，提高部件力学性能的同时大大降低制造成本。本申请利用旋铆工艺并结合钢管2上的限位台阶，在钢管2端部将高低速凸轮4可靠固定在钢管2上并实现高低速凸轮4的轴向精确限位。
在B步骤中旋铆的旋向与钢管2的转动方向相反。在进行旋铆处理时让旋铆的旋铆的旋向与钢管2的转动方向相反，可以消除高速凸轮3和低速凸轮4之间的角位置误差，使装配精度得到更进一步的提高。

Claims (6)

1.凸轮轴装配结构，其特征在于：包括芯轴(1)、钢管(2)和凸轮组件，所述凸轮组件包括高速凸轮(3)和低速凸轮(4)，所述高速凸轮(3)、低速凸轮(4)、芯轴(1)和钢管(2)均为分体结构，所述钢管(2)内壁与芯轴(1)外壁配合安装，所述高速凸轮(3)的内壁与钢管(2)外壁配合安装，所述低速凸轮(4)的内壁和钢管(2)的外壁配合安装，所述钢管(2)外壁上设置有限位台阶(5)，在钢管(2)的端部设置有旋铆结构(6)，所述凸轮组件位于在旋铆结构(6)和限位台阶(5)之间。
2.如权利要求1所述的凸轮轴装配结构，其特征在于：所述旋铆结构(6)的旋向与钢管(2)的转动方向相反。
3.如权利要求1所述的凸轮轴装配结构，其特征在于：所述钢管(2)与芯轴(1)配合安装处的内壁截面为多边形。
4.如权利要求1所述的凸轮轴装配结构，其特征在于：所述高速凸轮(3)和低速凸轮(4)与钢管(2)配合安装处的内壁截面为多边形。
5.凸轮轴装配工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：
A、将凸轮组件套在钢管(2)外壁，使凸轮组件的端面与限位台阶(5)接触；
B、在钢管(2)的端部通过旋铆将凸轮组件固定在钢管(2)上。
6.如权利要求5所述的凸轮轴装配工艺，其特征在于：在B步骤中旋铆的旋向与钢管(2)的转动方向相反。
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