CN112207280B - 一种发动机摇臂的制造方法及烧结工艺用仿形卡接支架 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发动机摇臂的制造方法，其包括：S1：注射成型，成型时在发动机摇臂的左臂板和右臂板之间同时成型有支撑筋体的发动机摇臂毛坯件；S2：脱粘，S3：烧结；在烧结时将发动机摇臂毛坯件卡接在仿形卡接支架上进行烧结，仿形卡接支架与发动机摇臂毛坯件具有相同的收缩率；S4：冲压；S5：振动研磨；S6：质量检测；本申请还涉及一种上述制造方法中在烧结时所用的一种仿形卡接支架，包括支架本体，支架本体上设置有用于分别卡接左臂板和右臂板的卡接槽。本申请可改善坯件铸胶表面填充不均匀的缺点，同时在烧结时，利用支撑筋体作为支撑筋，结合相同收缩率的仿形卡接支架，大幅度减少产品在烧结的过程中产生的变形量。

Description

一种发动机摇臂的制造方法及烧结工艺用仿形卡接支架

技术领域

本申请涉及摇臂制造技术领域，尤其是涉及一种发动机摇臂的制造方法及烧结用仿形卡接支架。

背景技术

发动机摇臂采用7510铁基材料制作，是汽车发动机可变气门摇臂功能部件。相关技术中的发动机摇臂产品，如图1所示，包括左臂板10、右臂板20和连接板30，连接板30连接在左臂板10和右臂板20的端部，左臂板10和右臂板20上同轴开设有连接孔40，且左臂板10和右臂板20远离连接板30的一侧一体成型有第一连接筋条50和第二连接筋条60，第一连接筋条50和第二连接筋条60呈上下间隔设置。

对于相关技术中发动机摇臂的制造，常采用MIM工艺制造而成，该工艺在烧结过程中一般将产品平放在陶瓷烧结支撑板上，由于接触表面与非接触表面收缩率不同，因此，产品在烧结过程中会发生形变，产品非支撑面的各部位变形严重，各个方向扭曲没有规律，需要结合整形或机加工等进行整形。由于金属粉末注射成型喂料的特性，整形工艺产品容易产生内应力导致裂纹的产生，对主机厂装车有风险隐患；另外，发动机摇臂的制造，还可采用其他工艺，比如采用机加工或者采用冲压工艺等，但加工费用非常高，存在待改进之处。

发明内容

为了减少发动机摇臂在烧结时的收缩变形量，本申请提供一种发动机摇臂的制造方法。

本申请提供的一种发动机摇臂的制造方法采用如下的技术方案：包括：

S1：注射成型，成型时在发动机摇臂的左臂板和右臂板之间同时成型有与左臂板和右臂板连接的支撑筋体，以形成发动机摇臂毛坯件；

S2：脱粘，以去除发动机摇臂毛坯件内所含有的有机粘接剂；

S3：烧结；在烧结时将发动机摇臂毛坯件卡接在仿形卡接支架上进行烧结，所述仿形卡接支架与发动机摇臂毛坯件具有相同的收缩率；

S4：冲压，去除支撑筋体，形成发动机摇臂成品；

S5：振动研磨，对发动机摇臂成品进行表面抛光；

S6：质量检测。

通过采用上述技术方案，在烧结时，利用与发动机摇臂具有相同收缩率的支撑筋体作为左臂板和右臂板之间的支撑筋，减少在烧结过程中，发动机摇臂在尺寸上的收缩变形；另外，在烧结的过程中，利用仿形卡接支架作为轮廓仿形烧结支撑体，与产品一起烧结而同步收缩，大幅度减少产品在烧结的过程中发生变形量。

优选的，S1中通过模具以成型带有支撑筋体的发动机摇臂毛坯件，模具的的注射点设置在支撑筋体上。

通过采用上述技术方案，以支撑筋体作为模具的注射点，改善坯件铸胶表面填充不均匀的缺点，克服注射坯因各点密度的差异造成产品变形或者因为注射不满导致产品产生黑纹、流纹、缩水变形等缺陷。

优选的，S1中所用的模具包括底模、侧边模和顶模，所述顶模上设置有注射口，所述底模上位于注射口的正下方固定设置有成型块，所述成型块上开设有用于成型支撑筋体的进料通道，所述侧边模关于成型块对称设置有两个，且两所述侧边模沿靠近和远离成型块的方向滑移设置在底模上，两所述侧边模靠近成型块的一侧固定设置有用于成型连接孔的插接杆，两所述侧边模靠近成型块的一侧与成型块之间形成有用于成型左臂板和右臂板的第一成型腔；所述成型块上开设有用于成型连接板的第一成型槽，所述成型块上开设有用于成型第一连接筋条的第二成型槽，所述成型块上开设有插接槽；所述顶模上固定设置有与插接槽形成插接配合的插接块，所述插接块与插接槽的底壁之间形成有用于成型第二连接筋条的第二成型腔，所述进料通道、第一成型腔、第一成型槽第二成型槽和第二成型腔相连通。

通过采用上述技术方案，当两个侧边模与成型块相抵接时，即两个侧边模、底模、顶模和成型块之间形成有相互连通的进料通道、第一成型腔、第一成型槽第二成型槽和第二成型腔，此时利用注射机向进料通道内注入坯料，成型之后便形成了左臂板、右臂板、连接板、第一连接筋条、第二连接筋条、连接孔和支撑筋体，此时，驱动两个侧边模沿远离成型块的方向移动，即可完成成型坯料的脱料作业。

优选的，所述顶模靠近底模的一侧固定设置有引导斜杆，所述引导斜杆设置有两个，两所述引导斜杆靠近底模的一端沿远离成型块的方向呈倾斜设置，且任一所述侧边模上均开设有与引导斜杆形成插接滑移配合的导向槽，所述底模升降设置在驱动设备上。

通过采用上述技术方案，实际脱料时，顶模及引导斜杆保持固定不动，利用驱动设备驱动底模进行升降作业，随着底模的升降运动,在引导斜杆和导向槽之间的插接配合下，具体实现了两个侧壁模沿靠近和远离成型块的方向滑移的方式。

优选的，所述顶模上设置有抵接块，所述抵接块关于成型块对称设置有两个，两所述抵接块相对的一侧均设置有引导斜面，所述引导斜面的倾斜方向与引导斜杆的倾斜方向平行，两所述侧边模相背离的一侧设置有抵接斜面，两所述抵接斜面分别与两个引导斜面相抵接，两所述引导斜面上均开设有用于注入散热油的散热纹路。

通过采用上述技术方案，在底模升降移动的过程中，在两个引导斜面与抵接斜面的作用下，严格实现两个侧边模的移动方式，且利用两个引导斜面上开设的散热纹路，一方面，具有润滑的作用，另一方面，起到散热的作用。

为了实现仿形卡接支架与发动机摇臂之间的卡接固定，本申请还提供了一种烧结用的仿形卡接支架。

本申请提供的仿形卡接支架采用如下的技术方案：包括支架本体，所述支架本体上设置有用于分别卡接左臂板和右臂板的卡接槽。

通过采用上述技术方案，将发动机摇臂上的左臂板和右臂板分别卡接固定在两个卡接槽中，便可实现仿形卡接支架与发动机摇臂之间的卡接固定。

优选的，所述卡接槽的底壁设置有抵接凸起。

通过采用上述技术方案，利用卡接槽底壁上的抵接凸起，有助于防止发动机摇臂和支架本体粘连在一起而无法脱离。

优选的，所述抵接凸起呈圆弧设置。

通过采用上述技术方案，将抵接凸起呈圆弧设置，即以剖面点接触，实际线接触为出发点，进一步方便发动机摇臂在烧结后脱离支架本体。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

利用作为注射点的支撑筋体，改善坯件铸胶表面填充不均匀的缺点，克服注射坯因各点密度的差异造成产品变形或者因为注射不满导致产品产生黑纹、流纹、缩水变形等缺陷。同时在烧结时，可作为左臂板和右臂板之间的支撑筋，并结合相同收缩率的仿形卡接支架，大幅度减少产品在烧结过程中产生的变形量，避免发动机摇臂在使用过程中发生变形或者断裂导致整车失效的风险；

采用MIM工艺开发三维结构复杂的发动机摇臂肋产品，具有很强的借鉴意义；

产品烧结出即成品，大大增加产品良率，不用整形和机加工，节约制造成本，增加客户满意度。

附图说明

图1相关技术中，发动机摇臂产品的结构示意图；

图2为本实施例主要体现发动机摇臂毛坯件整体结构的轴测示意图；

图3为本实施例主要体现铸胶模具中底模结构的示意图；

图4为图3中A部分的局部放大图，主要体现成型块的结构；

图5为本实施例主要体现铸胶模具中顶模结构的示意图；

图6为图5中B部分的局部放大图，主要体现注射口和插接块的结构；

图7为本实施例主要体现在烧结时，仿形卡接支架与发动机摇臂卡接时的结构示意图；

图8为本实施例主要体现仿形卡接支架结构的示意图。

附图标记：1、发动机摇臂毛坯件；11、左臂板；12、右臂板；13、连接板；14、第一连接筋条；15、第二连接筋条；16、连接孔；17、支撑筋体；2、底模；21、成型块；211、进料通道；3、侧边模；31、导向槽；32、抵接斜面；33、插接杆；4、顶模；41、引导斜杆；42、抵接块；421、引导斜面；422、散热纹路；43、注射口；44、插接块；5、第一成型腔；6、第一成型槽；7、第二成型槽；8、插接槽；9、仿形卡接支架；91、支架本体；92、卡接槽；93、抵接凸起。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种发动机摇臂，参照图1，

本申请实施例还公开了一种制造上述发动机摇臂毛坯件1的制造方法。参照图1，发动机摇臂毛坯件1的制造方法包括：

S1：铸胶；S1中，利用模具注射成型有发动机摇臂毛坯件1。

参照图3，发动机摇臂毛坯件1包括相互平行的左臂板11和右臂板12；左臂板11和右臂板12上同轴贯穿有连接孔16；左臂板11和右臂板12同一端部连接有连接板13；且左臂板11和右臂板12之间上下成型有第一连接筋条14和第二连接筋条15，且左臂板11和右臂板12连接有支撑筋体17。

参照图3和图5，铸胶模具包括底模2、侧边模3和顶模4，该铸胶模具上对称设置有两个用于成型发动机摇臂毛坯件1的成型区域，由于两个成型区域的功能和作用均相同，现以其中一个成型区域为例进行阐述。

参照图3和图4，底模2上固定有成型块21，成型块21上开设有用于成型支撑筋体17的进料通道211，即以支撑筋体17作为注射点；侧边模3关于成型块21对称设置有两个，两个侧边模3嵌设在底模2上并与其形成滑移配合。

参照图3和图5，顶模4通过螺栓固定安装在机架上，顶模4靠近底模2的一侧固定设置有引导斜杆41，引导斜杆41关于成型块21对称设置有两个，两个引导斜杆41靠近底模2的一端沿远离成型块21的方向呈倾斜设置，且任一侧边模3上均开设有与引导斜杆41形成插接滑移配合的导向槽31；顶模4靠近底模2的一侧上关于成型块21对称固定有两个抵接块42，两个抵接块42相对的一侧均设置有引导斜面421，引导斜面421的倾斜方向与引导斜杆41的倾斜方向平行，两个侧边模3相背离的一侧设置有抵接斜面32，两个抵接斜面32分别与两个引导斜面421相抵接，且两个引导斜面421上均开设有呈网格状设置的散热纹路422，后期注入散热油，一方面，起到润滑的作用，另一方面，起到散热的作用。

参照图4和图6，顶模4上设置有注射口43，注射口43位于成型块21的正上方，注射口43与注射机相连接；底模2背离顶模4的一侧升降设置在驱动设备，该驱动设备可以为驱动气缸等等；顶模4及引导斜杆41保持固定不动，随着底模2的升降运动,在引导斜杆41和导向槽31、引导斜面421和抵接斜面32之间的配合下，具体实现了两个侧边模3沿靠近和远离成型块21的方向进行滑移。

两个侧边模3靠近成型块21的一侧固定有用于成型连接孔16的插接杆33，两个侧边模3靠近成型块21的一侧与成型块21之间形成有用于成型左臂板11和右臂板12的第一成型腔5；成型块21上开设有用于成型连接板13的第一成型槽6，成型块21上开设有用于成型第一连接筋条14的第二成型槽7，且成型块21上开设有插接槽8，顶模4上固定有与插接槽8形成插接配合的插接块44，插接块44与插接槽8的底壁之间形成有用于成型第二连接筋条15的第二成型腔；当两个侧边模3与成型块21相抵接时，进料通道211、第一成型腔5、第一成型槽6第二成型槽7和第二成型腔相连通。

实际使用中，利用注射机向进料通道211内注入坯料，成型之后便形成了由左臂板11、右臂板12、连接板13、第一连接筋条14、第二连接筋条15、连接孔16和支撑筋体17。

S2：脱粘，利用升降设备驱动底模2下降移动，即带动成型块21远离顶模4和插接块44以及带动两个侧边模3和插接杆33远离成型块21，之后，去除发动机摇臂毛坯件1内所含有的有机粘接剂，便可将发动机摇臂毛坯件1从成型块21上取出。

S2：烧结；参照图7，根据发动机摇臂毛坯件1左臂板11和右臂板12的轮廓设置有仿形卡接支架9，将铸胶后的发动机摇臂毛坯件1卡接在仿形卡接支架9上进行烧结，且所述仿形卡接支架9与发动机摇臂毛坯件1具有相同的收缩率。在烧结的过程中，利用仿形卡接支架9作为轮廓仿形烧结支撑体，与产品一起烧结而产生同步收缩，同时，利用位于左臂板11和右臂板12之间的支撑筋体17，大幅度防止产品在烧结的过程中发生变形，避免发动机摇臂毛坯件1在使用过程中发生变形或者断裂导致整车失效的风险。

S2：冲压；S2中，利用冲压设备将烧结后的支撑筋体17进行去除，得到最终的产品；

S3:振动研磨，利用振动研磨设备对发动机摇臂毛坯件1的表面进行去毛刺抛光作业；

S4：质量检验，最终，对研磨后的成品进行质量检验。

本申请实施例还公开了一种上述发动机摇臂的制造方法中烧结时所用的仿形卡接支架。参照图8，仿形卡接支架9包括支架本体91，该支架本体91与发动机摇臂毛坯件1的材质相同，即与发动机摇臂毛坯件1具有相同的收缩率；支架本体91上设置有用于分别卡接左臂板11和右臂板12的卡接槽92，两个卡接槽92的底壁均设一体成型有抵接凸起93，且任一抵接凸起93的截面均呈圆弧设置。

本申请的实施原理为：

实际卡接时，将发动机摇臂毛坯件1上的左臂板11和右臂板12分别卡接固定在两个卡接槽92中，利用卡接槽92底壁上截面呈圆弧设置的抵接凸起93，即以剖面点接触，实际线接触为出发点，有助于防止发动机摇臂毛坯件1和支架本体91粘连在一起而无法脱离。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种发动机摇臂的制造方法，其特征在于：包括：

S1：注射成型，成型时在发动机摇臂的左臂板（11）和右臂板（12）之间同时成型有与左臂板（11）和右臂板（12）连接的支撑筋体（17），以形成发动机摇臂毛坯件；

S2：脱粘，以去除发动机摇臂毛坯件（1）内所含有的有机粘接剂；

S3：烧结；在烧结时将发动机摇臂毛坯件卡接在仿形卡接支架（9）上进行烧结，所述仿形卡接支架（9）与发动机摇臂毛坯件具有相同的收缩率；

S4：冲压，去除支撑筋体（17），形成发动机摇臂成品；

S5：振动研磨，对发动机摇臂成品进行表面抛光；

S6：质量检测；

S1中通过模具以成型带有支撑筋体（17）的发动机摇臂毛坯件，模具的的注射点设置在支撑筋体（17）上；

S1中所用的模具包括底模（2）、侧边模（3）和顶模（4），所述顶模（4）上设置有注射口（43），所述底模（2）上位于注射口（43）的正下方固定设置有成型块（21），所述成型块（21）上开设有用于成型支撑筋体（17）的进料通道（211），所述侧边模（3）关于成型块（21）对称设置有两个，且两所述侧边模（3）沿靠近和远离成型块（21）的方向滑移设置在底模（2）上，两所述侧边模（3）靠近成型块（21）的一侧固定设置有用于成型连接孔（16）的插接杆（33），两所述侧边模（3）靠近成型块（21）的一侧与成型块（21）之间形成有用于成型左臂板（11）和右臂板（12）的第一成型腔（5）；所述成型块（21）上开设有用于成型连接板（13）的第一成型槽（6），所述成型块（21）上开设有用于成型第一连接筋条（14）的第二成型槽（7），所述成型块（21）上开设有插接槽（8）；所述顶模（4）上固定设置有与插接槽（8）形成插接配合的插接块（44），所述插接块（44）与插接槽（8）的底壁之间形成有用于成型第二连接筋条（15）的第二成型腔，所述进料通道（211）、第一成型腔（5）、第一成型槽（6）第二成型槽（7）和第二成型腔相连通；

所述顶模（4）靠近底模（2）的一侧固定设置有引导斜杆（41），所述引导斜杆（41）设置有两个，两所述引导斜杆（41）靠近底模（2）的一端沿远离成型块（21）的方向呈倾斜设置，且任一所述侧边模（3）上均开设有与引导斜杆（41）形成插接滑移配合的导向槽（31），所述底模（2）升降设置在驱动设备上；

所述顶模（4）上设置有抵接块（42），所述抵接块（42）关于成型块（21）对称设置有两个，两所述抵接块（42）相对的一侧均设置有引导斜面（421），所述引导斜面（421）的倾斜方向与引导斜杆（41）的倾斜方向平行，两所述侧边模（3）相背离的一侧设置有抵接斜面（32），两所述抵接斜面（32）分别与两个引导斜面（421）相抵接，两所述引导斜面（421）上均开设有用于注入散热油的散热纹路（422）；

所述仿形卡接支架包括支架本体（91），所述支架本体（91）上设置有用于分别卡接左臂板（11）和右臂板（12）的卡接槽（92）；

所述卡接槽（92）的底壁设置有抵接凸起（93）；

所述抵接凸起（93）呈圆弧设置。

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