TW201538249A - 凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，其係利用複動化模組成形機構並配合具有螺旋導軌之浮動模座及具有螺旋溝槽之外導引塊，將鍛造後之凸輪軸進行扭轉，使其凸輪間產生特定之角度。該模組設計為具有模穴之上下模具，下模具裝配於一具有螺旋導軌之浮動模座，浮動模座則安裝於一模墊上，模墊外接一油壓單元，可驅動活塞作動，使下模與浮動模座浮升與上模接觸而能呈保持閉合狀態；另外於具螺旋導軌之浮動模座左右側設計有具有固定之導引塊，該外導引塊之內側設計有螺旋溝槽，係可供浮動模座之螺旋導軌卡掣，當浮動模座隨著模墊中之活塞上下移動時，藉由螺旋導軌與螺旋溝槽之相互作用使浮動模座產生旋轉，帶動下模進行旋轉運動，當上模為固定時，往下與下模合模，驅動下模往下移動時，則對於模穴中之物件產生扭轉動做。因此，若置入物件為凸輪軸鍛件，個別之凸輪分別卡在上下模穴中時，則可進行扭轉，產生角度差異，即可完成凸輪軸鍛件之凸輪角度的扭轉。為避免常溫扭轉易於產生斷裂，凸輪軸鍛件須加熱至750度C至900度C間進行扭轉。本發明之凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組係利用螺旋機構，產生扭轉運動，在高溫下使凸輪軸之凸輪間相互扭轉成形，產生特定之角度，可簡化前工程鍛造模具之設計與製作，並提升鍛造模具之使用壽命，達到提高生產效率，節省成本之目的。

Description

凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組

本發明係有關於一種凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，其係利用複動化模組成形機構並配合具有螺旋導軌之浮動模座及具有螺旋溝槽之固定導引塊，將鍛造後之凸輪軸進行扭轉，使其凸輪間產生特定之角度，不僅生產效率高，並能提升前工程鍛造模具之壽命且降低成本。

按，引擎凸輪軸是引擎中最主要的零件之一，引擎凸輪軸之設計係為了提供汽門開啟與關閉，因此引擎凸輪軸必須根據活塞的數目設計成一支具有數個不同角度凸輪的軸。

而對於引擎凸輪軸各凸輪間角度曲折之成形方法，有直接鍛造成形與鍛造後再扭轉成形兩種，直接鍛造成形因分模線變化太大，鍛模設計不易，且模具之使用壽命較短；而鍛造後再將曲軸扭轉角度之方法，其鍛模設計較為容易，模具壽命也相對較長。因此，若能於提高其生產效率而又能降低成本且增長模具之壽命，也成為模具業研究發展的方向。

發明人專門研究模具生產技術，為解決習知引擎凸輪軸角度曲折之成直接形方法效率較低，產量有限，成本相對地提高等問題，於是乃極力苦思解決之道，並憑藉本身之專業及多年來的研究經驗，再配合歷經數次的試驗、修正與改進後，終於有本發明之引擎凸輪軸鍛件之凸輪角度扭轉成形模組誕生。

本發明係有關於一種引擎凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，其係於複動化成形模組下模之底部結合有一浮動模座，該浮動模座外側形成有螺旋導軌，浮動模座之兩側則分別設有外導引塊，該外導引塊之內側形成有螺旋溝槽，係可供浮動模座之螺旋導軌卡掣。其方法為當油壓機作動後，可推動活塞將下模與浮動模座上升至最高處，此時將成形之凸 輪軸鍛件加熱至750度C至900度C，再置於下模穴內，接著上模往下運動與下模閉合後，個別凸輪與上下模穴形成卡掣，再利用鍛造機台的向下力量，使下模向下運動，並藉由浮動模座螺旋導軌與外導引塊螺旋溝槽之相互運動，使下模產生旋轉後帶動引擎凸輪軸鍛件之凸輪進行扭轉，使其個別凸輪間產生特定之角度，即可完成引擎凸輪軸之凸輪角度的扭轉。

本發明之目的在於提供一種引擎凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，因此本發明係利用模組在高溫下將鍛造後之凸輪軸之個別凸輪進行扭轉即可得到具不同角度凸輪之凸輪軸，不僅前工程之鍛造模具設計較為容易，模具壽命也較長，可達到生產效率高，降低成本之功效。

〔本創作〕

1‧‧‧扭轉成形模組

10‧‧‧上模

101‧‧‧上模板

102‧‧‧導柱

11‧‧‧下模

110‧‧‧浮動模座

1101‧‧‧螺旋導軌

111‧‧‧外導引塊

1111‧‧‧螺旋溝槽

112‧‧‧模墊

12‧‧‧定位環

13‧‧‧中保持件

14‧‧‧活塞

15‧‧‧油壓缸

16‧‧‧油壓單元

2‧‧‧凸輪軸

第1圖係本發明之結構示意圖。

第2圖係本發明之模具立體分解圖。

第3圖係本發明之實施示意圖一。

第4圖係本發明之實施示意圖二。

首先，請參閱第1圖所示，為本發明之結構示意圖，該扭轉成形模組1主要係具有可相互搭配合模之上模10及下模11，二模具中間並設置有一定位環12。上模10係固定於上模板上101，上模板101與一導柱102相連結，藉由導柱102之升降控制開模與閉模；下模11之底部結合有一具導軌之浮動模座110，下模11之兩對應側設有具溝槽之外導引塊111，該外導引塊111係固定於中保持件13之內側端。浮動模座110下端係就由一模墊112與活塞14結合，活塞14可於油壓缸15內上下移動，其係由外接之油壓單元16來驅動活塞14。

其次，請參閱第2圖，係本發明之模具立體分解圖，下模11之底部結合有一具導軌之浮動模座110，該浮動模座110外側形成有螺旋導軌1101；下模11之兩側則分別設有具溝槽之外導引塊11 1，外導引塊111之內側有螺旋溝槽1111，當浮動模座110向下移動時，該螺旋導軌1101係可卡掣於螺旋溝槽1111中，可藉由螺旋導軌1101與外導引塊中之螺旋溝槽1111產生旋轉，進而帶動下模11轉動。

接著，請參閱第3圖所示，係本發明之實施示意圖一，當該油壓單元16開始作動輸油後，將油量輸入油壓缸15內部時，可驅動活塞14作動，使下模11向上移動，使其達到可與上模10呈閉合之高度，此時將凸輪軸鍛件2置入下模11中，將上模10與下模11閉合。

接著，請參閱第4圖，係本發明之實施示意圖二，當上模10與下模11閉合後，即會向下移動，此時油壓缸15之活塞14亦同時往下移動，將油壓缸15內部之液壓油經由洩壓閥擠回油壓單元16，而當上模10與下模11往下移動同時，浮動模座110也向下移動並同時進入外導引塊111中，此時浮動模座110之螺旋導軌1101與外導引塊111內側之螺旋溝槽1111卡掣後，浮動模座110於向下移動之時也會產生旋轉，同時也帶動浮動模座110上端之下模11產生旋轉。當下模11旋轉時，其與上模10間之定位環12可保持下模11與上模10間之定位，而不致產生偏移。當完成向下移動，由於上模10為固定於上模板101上，藉由該下模11之旋轉，可將於模穴中之凸輪軸鍛件2扭轉，產生凸輪間角度之差異。

因此，由本發明之凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組1，係於複動化成形模組之下模11底部之浮動模座110，於其外側設有螺旋導軌1101(請回顧第2圖所示)，下模11之兩側則分別設有外導引塊111，於該外導引塊111之內側設有螺旋溝槽1111，係可供浮動模座110之螺旋導軌1101卡掣。利用鍛造機台的向下力量，使下模11向下運動，並藉由螺旋導軌1101與螺旋溝槽1111使下模11產生旋轉後帶動置放於模穴中之引擎凸輪軸2鍛件進行扭轉，使凸輪間產生角度，而為避免常溫扭轉易於產生斷裂，該凸輪軸2鍛件需加熱至750度C至900度C之間進行扭轉，即可完成引擎凸輪軸2之凸輪角度的旋轉，實為引擎凸輪軸2製造方法的一大突破。

所以利用本發明之凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組1，至 少具有以下之優點：

(1)、本發明利用複動化扭轉成形模組1在凸輪軸2之鍛件鍛造成形後再予以扭轉凸輪角度，由於凸輪為同一角度，分模線為平面，其鍛模設計與製造較為容易，模具壽命也相對較長。

(2)、本發明利用複動化扭轉成形模組，先將凸輪軸2鍛造成形後再予以扭轉凸輪角度，其生產良率高，可有效降低生產成本，增加獲利。

(3)、本發明利用螺旋機構使浮動模座110帶動下模11產生轉動，進行引擎凸輪軸2凸輪間扭轉產生角度，能提高生產效率。

綜上所述，本發明藉由浮動模座之螺旋導軌，及外導引塊之螺旋溝槽使下模旋轉運動，再將引擎凸輪軸鍛件加熱使其成形性增加後進行扭轉，可使凸輪間產生角度差異，而能節省前工程鍛造模具成本，提高生產效率且降低成本之成效，實已較傳統凸輪軸鍛造方法更為進步，且並未見於刊物，理已符合發明之專利要件，爰依法提出專利申請。

1‧‧‧扭轉成形模組

10‧‧‧具模穴之上模

101‧‧‧上模板

102‧‧‧導柱

11‧‧‧具模穴之下模

110‧‧‧具螺旋導軌之浮動模座

111‧‧‧具螺旋溝槽之外導引塊

112‧‧‧模墊

12‧‧‧定位環

13‧‧‧中保持件

14‧‧‧活塞

15‧‧‧油壓缸

16‧‧‧油壓單元

Claims (4)

1. 一種凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，其係利用複動化成形模組，配合螺旋導軌及螺旋溝槽進行引擎凸輪軸鍛件之凸輪角度扭轉，其係至少包含有上模、下模、浮動模座、外導引塊；浮動模座係結合於下模之底端，外導引塊係設於下模與浮動模座之外環；浮動模座外側設有螺旋導軌以供與外導引塊之螺旋溝槽相互卡掣。
2. 如請求項1所述之引擎凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，其中，該上模與下模間設有定位環，以保持上下模穴之閉合及定位。
3. 如請求項1所述之引擎凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，其中，該浮動模座下方係與活塞結合，並由油壓單元提供輸油，以供活塞運動。
4. 如請求項1所述之引擎凸輪軸鍛件凸輪角度扭轉成形模組，在成形時其凸輪軸鍛件須加熱至750度C至900度C，以增加物件之成形性，避免扭轉斷裂之現象。