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SUV汽车用双VVT顶置凸轮发动机正时链条及制作方法

阅读:1019发布:2021-06-25

专利汇可以提供SUV汽车用双VVT顶置凸轮发动机正时链条及制作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种SUV 汽车 用双VVT顶置 凸轮 轴 发动机 正时链条及制作方法,发动机输出最大功率103kW、最大 扭矩 180N.m、最高 曲轴 链轮 转速6000rpm、 凸轮轴 压紧 力 矩28N.m时,⑴正时链条 抗拉强度 ≥10kN、圆周 张力 ≤1650N;⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7.6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8mm、内链节的两个内链板之间的内距为4.6min。优点:一是满足了正时链条抗拉强度≥10kN,圆周张力≤1650N要求;二是销轴采用75材质表面渗铬强化处理,抗拉强度达11-12kN,完全可以满足大功率、高扭矩SUV+双VVT汽车发动机的需求;四是滚子采用冷镦后+预 热处理 +淬回火方式,有效消除环形裂纹 应力 集中,提高耐冲击性能。,下面是SUV汽车用双VVT顶置凸轮发动机正时链条及制作方法专利的具体信息内容。

1.一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮发动机正时链条,其特征是:发动机输出最大功率103KW、最大扭矩180N.m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧矩28N.m时,⑴正时链条抗拉强度≥10KN、圆周张力≤1650N;
⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7.6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8mm、内链节的两个内链板之间的内距为4.6min。
2.根据权利要求1所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条,其特征是:所述链条销轴伸出外链节外链板的两端部分增大率分别不小于3%且增大后直径为
3.14min;其伸出部分长度为0.85min;其增大部分周边呈棱型且端面上的斜面与平面夹角为25度。
3.根据权利要求1所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条,其特征是:
所述链条销轴与外链节的外链板的压出力为500N;所述套筒与内链节的内链板的压出力为800N。
4.根据权利要求1所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条,其特征是:
销轴采用75材质表面渗铬强化处理,抗拉强度为11-12KN。
5.根据权利要求1所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条,其特征是:
所述正时系统链条中滚子0.10-0.13mm的硬化层,表面硬度610-625HV,心部470-480HV。
6.根据权利要求1所述的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链
条,其特征是:所述正时系统链条抗拉强度,即破断载荷≥10KN,安全系数n= =6.25。
7.一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法,其特征是所述正时系统传动链条中的滚子制作方法如下:
⑴取材:取Φ5.9mm的42CRrMo,切3.05mm厚;
⑵粗镦:在粗模中将厚3.05mm、Φ5.9mm的42CRrMo粗镦为厚3mm、上Φ6.21mm、下部四周弧边中部Φ4mm;
⑶精镦:在精模中将粗镦后滚子料精镦为厚3.03mm、上Φ6.29mm、下部四周弧边中部Φ4mm;
⑷拉伸:在拉伸模中将精镦后的滚子料拉伸为外径为Φ6.32mm、内径Φ4.83mm、高
5.65mm+0或0.05;
⑸长度整形:将拉伸后的滚子料在整形模中进行整形,整形后的滚子料的外径Φ6.35mm、高5.62mm-0或0.1;
⑹穿孔:得滚子;
⑺内孔精挤:采用模具对穿孔后的滚子精挤,精挤后的滚子外径为Φ6.35mm-0或
0.05、内径Φ4.77mm+0.08或0.03、高5.62mm+0或0.15;
⑻去应力退火:滚子零件放置于井式炉,升温至580-600度且包子密封性能好,关闭井式炉,随炉冷却出炉;
⑼滚毛刺:80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中,然后加入10-15Kg石英砂、0.5Kg清洗剂,加水使水面高出零件3-4cm,控制滚筒转速55-60r/mim、清洗2-3小时,而后以
150-200r/mim进行脱水,脱水时8-12mim;
氮共渗淬回火:采用850度淬火,180度低温回火,使其表面具有0.10-0.13mm的硬化层,表面硬度610-625HV,心部470-480HV,心部具有硬度支撑
⑾滚亮:将碳氮共渗淬回火后80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中,然后加入0.5Kg纯、0.5Kg皂角粉,加水使水面高出零件3-4cm,控制滚筒转速55-60r/mim、清洗60小时;
⑿粗抛:将滚亮后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中,然后加入0.2-0.3Kg光亮剂,加水使水面高出零件3-7cm、加Φ5mm高瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光63mim;
⒀精抛:将粗抛后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中,然后加入0.2-0.3Kg光亮剂,加水使水面高出零件3-8cm、加Φ2mm高铝瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光64mim。

说明书全文

SUV汽车用双VVT顶置凸轮发动机正时链条及制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无缝套筒露头装配、销轴抗拉强度达11-12KN、滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式,能有效消除环形裂纹应集中,提高链条耐冲击性能的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条及制作方法,属于汽车零部件制造领域。

背景技术

[0002] CN102312690A、名称“V型汽车发动机正时链系统的设计方法”, 正时链条内凹垂度值的计算依据以下公式:hn=rn[1-cos(αn/2)],式中:h对应正时链条内凹垂度值;r正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的曲率半径;α正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的弧度。上式中,正时链与导轨接触的侧边圆弧的半径r,即圆弧型导轨的曲率半径,该半径的计算依据以下公式:rn=(An/2)/sin(αn/2),式中:r正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的曲率半径;A正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的玄长;α正时链与对应导轨接触的侧边圆弧的弧度。其不足之处:一是卷制套筒与内链板压平,销轴采用30CrMnTi材质渗处理,抗拉强度低,仅为7.9-8.2KN;二是卷制滚子在接缝处圆度较差,自由状态下与链轮啮合时冲击力增加,易发生碎裂;三是冲棒为过渡,易对工件产生划痕(深度大的有可能转变为裂纹源)且对称度不好,滚子有明显的环形台阶;四是穿孔后与零件本身撕裂易产生应力集中区,热处理后变形后碎裂;五是冲棒为倒角过渡,易对工件产生划痕(深度大的有可能转变为裂纹源)且对称度不好,滚子有明显的环形台阶;五是穿孔后与零件本身撕裂易产生应力集中区,热处理后变形后碎裂;六是由于冷镦时上下冲棒同轴度形位公差控制不佳,另冲棒端部为直倒角过渡,冷镦出的滚子在冲底面有一圈环形台阶,也可以说是裂纹源,经热处理后应力集中,疲劳强度降低,承受不住汽车发动机链条滚子高速变载多冲击的复杂工况。

发明内容

[0003] 设计目的:避免背景技术中的不足之处,设计一种无缝套筒露头装配、销轴抗拉强度达11-12KN、滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式,能有效消除环形裂纹应力集中,提高链条耐冲击性能的SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条及制作方法。
[0004] 设计方案:为了实现上述设计目的。1、SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链无缝套筒露头装配,销轴采用75材质表面渗铬强化处理的设计,是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于:它可以有效地提高销轴的抗拉强度,使销轴的抗拉强度达11-12KN,完全满足大功率、高扭矩SUV+双VVT汽车发动机的需求。 2、滚子冷镦工艺+预热处理+淬回火工艺的设计,是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于:有效消除滚子环形裂纹应力集中,提高耐冲击性能。3、严格控制冲棒的制造精度,并将其端部改为圆弧过渡,并在冷镦后增加反挤的工位,有效地去除环形台阶,避免了裂缝源的产生。4、碳氮共渗淬回火工艺参数的选择,是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于:采用850度淬火,180度低温回火,使其表面形成了具有0.10-0.13mm的硬化层,该硬化层表面硬度
610-625HV、心部达470-480HV,使其心部具有较高硬度支撑,从根本上避免强度不够而导致的碎裂。
[0005] 技术方案1:一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条,发动机输出最大功率103KW、最大扭矩180N.m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧力矩28N.m时,⑴正时链条抗拉强度≥10KN、圆周张力≤1650N;⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7.6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8mm、内链节的两个内链板之间的内距为4.6min。
[0006] 技术方案2:一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法,所述正时系统传动链条中的滚子制作方法如下:⑴取材:取Φ5.9mm的42CRrMo,切3.05mm厚;⑵粗镦:在粗模中将厚3.05mm、Φ5.9mm的42CRrMo粗镦为厚3mm、上Φ6.21mm、下部四周弧边中部Φ4mm;⑶精镦:在精模中将粗镦后滚子料精镦为厚3.03mm、上Φ6.29mm、下部四周弧边中部Φ4mm;⑷拉伸:在拉伸模中将精镦后的滚子料拉伸为外径为Φ6.32mm、内径Φ4.83mm、高5.65mm+0或0.05;⑸长度整形:将拉伸后的滚子料在整形模中进行整形,整形后的滚子料的外径Φ6.35mm、高5.62mm-0或0.1;⑹穿孔:得滚子;⑺内孔精挤:采用模具对穿孔后的滚子精挤,精挤后的滚子外径为Φ6.35mm-0或0.05、内径Φ4.77mm+
0.08或0.03、高5.62mm+0或0.15;⑻去应力退火:滚子零件放置于井式炉,升温至
580-600度且包子密封性能好,关闭井式炉,随炉冷却出炉;⑼滚毛刺:80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中,然后加入10-15Kg石英砂、0.5Kg清洗剂,加使水面高出零件3-4cm,控制滚筒转速55-60r/mim、清洗2-3小时,而后以150-200r/mim进行脱水,脱水时8-12mim;
⑽碳氮共渗淬回火:采用850度淬火,180度低温回火,使其表面具有0.10-0.13mm的硬化层,表面硬度610-625HV,心部470-480HV,心部具有硬度支撑;⑾滚亮:将碳氮共渗淬回火后80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中,然后加入0.5Kg纯、0.5Kg皂角粉,加水使水面高出零件3-4cm,控制滚筒转速55-60r/mim、清洗60小时;⑿粗抛:将滚亮后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中,然后加入0.2-0.3Kg光亮剂,加水使水面高出零件3-7cm、加Φ5mm高瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光63mim;⒀精抛:将粗抛后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中,然后加入0.2-0.3Kg光亮剂,加水使水面高出零件3-8cm、加Φ2mm高铝瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光64mim。
[0007] 本发明与背景技术相比,一是在发动机最大功率103KW、最大扭矩180N.m、最高曲轴链轮转速6000rpm,凸轮轴压紧力矩28N.m时,本申请满足了正时链条抗拉强度≥10KN,圆周张力≤1650N要求;二是采用无缝套筒露头装配,销轴采用75材质表面渗铬强化处理,抗拉强度达11-12KN,完全可以满足大功率、高扭矩SUV+双VVT汽车发动机的需求;三是滚子采用冷镦后+预热处理+淬回火方式,有效消除环形裂纹应力集中,提高耐冲击性能;四是冲棒制造的精度严格控制,并将其端部改为圆弧过渡,在冷镦后增加反挤的工位,有效去除环形台阶的产生。附图说明
[0008] 图1是SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法的方框示意图。
[0009] 图2是正时链条的主视结构示意图。
[0010] 图3是正时链条的俯视局剖结构示意图。

具体实施方式

[0011] 实施例1:参照附图2和3。一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条,发动机输出最大功率103KW、最大扭矩180N.m、最高曲轴链轮转速6000rpm、凸轮轴压紧力矩28N.m时,⑴正时链条抗拉强度≥10KN、圆周张力≤1650N;⑵正时系统传动链条中外链节和内链节的外、内链板两端部的圆弧直径为7.6max、外链节和内链节的链板上分别设有两个链条销轴孔且孔距分别为8mm、内链节的两个内链板之间的内距为4.6min。所述链条销轴伸出外链节外链板的两端部分增大率分别不小于3%且增大后直径为3.14min;其伸出部分长度为0.85min;其增大部分周边呈棱角型且端面上的斜面与水平面夹角为25度。所述链条销轴与外链节的外链板的压出力为500N;所述套筒与内链节的内链板的压出力为800N。所述销轴采用75材质表面渗铬强化处理,抗拉强度为11-12KN。所述正时系统链条中滚子0.10-0.13mm的硬化层,表面硬度610-625HV,心部470-480HV。所述正时系统链条抗拉强度,即破断载荷≥10KN,安全系数n= =6.25。
[0012] 实施例2:参照附图1。一种SUV汽车用双VVT顶置凸轮轴发动机正时链条制作方法,所述正时系统传动链条中的滚子制作方法如下:⑴取材:取Φ5.9mm的42CRrMo,切3.05mm厚;⑵粗镦:在粗模中将厚3.05mm、Φ5.9mm的42CRrMo粗镦为厚3mm、上Φ6.21mm、下部四周弧边中部Φ4mm;⑶精镦:在精模中将粗镦后滚子料精镦为厚3.03mm、上Φ6.29mm、下部四周弧边中部Φ4mm;⑷拉伸:在拉伸模中将精镦后的滚子料拉伸为外径为Φ6.32mm、内径Φ4.83mm、高5.65mm+0或0.05;⑸长度整形:将拉伸后的滚子料在整形模中进行整形,整形后的滚子料的外径Φ6.35mm、高5.62mm-0或0.1;⑹穿孔:得滚子;⑺内孔精挤:采用模具对穿孔后的滚子精挤,精挤后的滚子外径为Φ6.35mm-0或0.05、内径Φ4.77mm+0.08或0.03、高5.62mm+0或0.15;⑻去应力退火:滚子零件放置于井式炉,升温至580-600度且包子密封性能好,关闭井式炉,随炉冷却出炉;⑼滚毛刺:
80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中,然后加入10-15Kg石英砂、0.5Kg清洗剂,加水使水面高出零件3-4cm,控制滚筒转速55-60r/mim、清洗2-3小时,而后以150-200r/mim进行脱水,脱水时8-12mim;⑽碳氮共渗淬回火:采用850度淬火,180度低温回火,使其表面具有
0.10-0.13mm的硬化层,表面硬度610-625HV,心部470-480HV,心部具有硬度支撑;⑾滚亮:
将碳氮共渗淬回火后80-150Kg滚子零件置于八角滚筒中,然后加入0.5Kg纯碱、0.5Kg皂角粉,加水使水面高出零件3-4cm,控制滚筒转速55-60r/mim、清洗60小时;⑿粗抛:将滚亮后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中,然后加入0.2-0.3Kg光亮剂,加水使水面高出零件
3-7cm、加Φ5mm高铝瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光63mim;⒀精抛:将粗抛后4-5Kg滚子零件置于离子研磨机中,然后加入0.2-0.3Kg光亮剂,加水使水面高出零件3-8cm、加Φ2mm高铝瓷,控制滚筒转速130-140r/mim、抛光64mim。
[0013] 无缝套筒可完全消除接缝处的圆度差,链条运转时圆度差将会对滚子增加额外的冲击矢量,增强滚子耐冲击能力,且对链条噪音有明显降低;套筒露头可增强内链节的联接牢固度,并提高整链润滑能力,提高寿命;滚子的预热处理可消除冷镦应力,减慢环形裂纹源的扩张速度,有效提高滚子耐冲击性能。
[0014] 需要理解到的是:上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述,但是这些文字描述,只是对本发明设计思路的简单文字描述,而不是对本发明设计思路的限制,任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改,均落入本发明的保护范围内。
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