用于凸輪軸的端件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及接合預(yù)制凸輪軸的澆鑄端件，尤其是接合如下所述的預(yù)制凸輪軸的澆鑄端件:該預(yù)制凸輪軸包括由中空管子和耦接到該中空管子的凸輪構(gòu)成的中空凸輪軸以及組裝到該凸輪軸上的端件，其中端件由具有良好機(jī)械特性、用于澆鑄產(chǎn)品的球墨鑄鐵(FCD70)形成，端件的接合到凸輪軸的一部分由不同于凸輪軸的材料形成，且端件和凸輪軸使用銅焊通過固態(tài)擴(kuò)散接合相互接合。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的凸輪軸總成由端件材料S45C(碳鋼)或者用于改善機(jī)械加工性能的SUM43(自由切削鋼)形成。但是，由于在購買圓棒形材料之后，這樣的材料應(yīng)該用于通過機(jī)械加工制造成品，因此在產(chǎn)品制造過程中，作為碎肩被浪費的材料的量會增加，這會降低成品的價格競爭能力。
[0003]為了解決這些問題，在有些領(lǐng)域，端件通過鍛造來制造，從而使在機(jī)械加工過程中浪費的碎肩的量最少，增加價格競爭力。
[0004]但是，在近代的汽車發(fā)展趨勢中，CVVT結(jié)構(gòu)基本上安裝在凸輪軸上，以提高發(fā)動機(jī)的效率，增加燃料效率和輸出。
[0005]因此，凸輪軸的安裝有CVVT結(jié)構(gòu)的端件段應(yīng)該被機(jī)械加工以形成油路和孔，油可以通過該孔供應(yīng)，以操作CVVT。
[0006]但是，S45C和SUM43材料具有高延伸率，尤其是在包括燒結(jié)法制造預(yù)制凸輪軸的過程中，由于在燒結(jié)之后延伸率進(jìn)一步增加，因此毛刺不易去除。
[0007]毛刺未能完全去除，并且在發(fā)動機(jī)驅(qū)動過程中可能脫落，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)燒毀。因此，除毛刺程序可以說是凸輪軸制造過程中非常重要的程序。
[0008]本實用新型涉及應(yīng)用澆鑄材料的凸輪軸的端件，它被公開在韓國實用新型登記N0.290481 中。
[0009]在本實用新型中，比S45C較軟的澆鑄材料被用作端件，以減小工件的磨損，并由于端件的加工而增加壽命。另外，使用與管子相同的材料(S45C)來增加接合強(qiáng)度的凸輪軸的端件I被設(shè)置在端件的接合到管子的接合段2處，從而將具有不良熔化接合特性的澆鑄材料端件和管子耦接，因此由不同材料形成的端件不易形成。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]為了解決這些問題，本實用新型旨在接合預(yù)制凸輪軸的澆鑄材料端件，其中在端件的加工過程中產(chǎn)生的毛刺可易于去除，并且不同材料可易于接合。
[0011]為了實現(xiàn)上述方面，本實用新型提供一種凸輪軸總成，包括:由中空管子和耦接到該中空管子的凸輪構(gòu)成的中空凸輪軸；以及組裝到該凸輪軸的端件，其中端件由具有良好機(jī)械特性的用于澆鑄材料的球墨鑄鐵(FCD70)形成，在接合到凸輪軸的部分處，端件由不同于凸輪軸的材料形成，并且端件和凸輪軸使用銅焊通過固態(tài)擴(kuò)散接合而相互接合，在接合到凸輪軸的部分處，端件由延伸率小于凸輪軸的延伸率的材料形成，并且端件具有油路或者孔。
[0012]該凸輪軸總成可以通過如下步驟制造:通過澆鑄形成端件；將該端件組裝到在接合到端件的部分處由不同于端件的材料形成的凸輪軸，其中，在組裝過程中，端件和凸輪軸使用銅焊通過固態(tài)擴(kuò)散接合而相互接合。
[0013]在組裝中，熔點低于端件和凸輪軸的軟金屬環(huán)可以設(shè)置在端件和凸輪軸之間，并且被燒結(jié)。
【附圖說明】
[0014]圖1是剖視圖，展示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的凸輪軸的澆鑄材料端件的結(jié)構(gòu)；
[0015]圖2是根據(jù)本實用新型的示例性實施方式的端件的側(cè)視圖；
[0016]圖3是展示了根據(jù)本實用新型的示例性實施方式的(a)端件澆鑄形狀和(b)產(chǎn)品形狀的視圖；
[0017]圖4是展示了根據(jù)本實用新型的示例性實施方式的凸輪軸總成的組裝方法的視圖；
[0018]圖5是剖視圖，其展示了在根據(jù)本實用新型的示例性實施方式的凸輪軸總成的組裝方法中，金屬環(huán)熔化之前的狀態(tài)；
[0019]圖6是剖視圖，其展示了在根據(jù)本實用新型的示例性實施方式的凸輪軸總成的組裝方法中，金屬環(huán)熔化之后的狀態(tài)；以及
[0020]圖7展示了一張表格，其中比較了根據(jù)本實用新型的固態(tài)擴(kuò)散接合和現(xiàn)有技術(shù)的銅焊接合的特性。
【具體實施方式】
[0021]下面會參照附圖詳細(xì)描寫本實用新型的示例性實施方式。
[0022]僅供參考，對于和現(xiàn)有技術(shù)相同的本實用新型的結(jié)構(gòu)，會參考上述現(xiàn)有技術(shù)，其詳細(xì)說明會被省略。
[0023]如圖1到7所示，該實施方式的凸輪軸總成包括由中空管子100和耦接到中空管子100的凸輪200構(gòu)成的中空凸輪軸，以及組裝到該凸輪軸的端件300。端件300由具有良好的澆鑄材料的機(jī)械特性的球墨鑄鐵形成，在接合到凸輪軸的部分處，端件300由不同于凸輪軸的材料形成，并且端件300和凸輪軸使用銅焊通過固態(tài)擴(kuò)散接合而相互接合。
[0024]中空凸輪軸由中空管子100和耦接到中空管子100的凸輪200形成。
[0025]中空管子100由中空管子構(gòu)成，用作凸輪軸的軸，并且具有軸頸段。
[0026]中空管子100由碳鋼(S45C)形成。
[0027]凸輪200耦接到中空管子100的中部，以開/關(guān)發(fā)動機(jī)的吸氣/排氣閥。
[0028]端件300組裝到凸輪軸的中空管子100的端部。
[0029]端件300是其上安裝有諸如CVVT等結(jié)構(gòu)的部分。
[0030]端件300包括主體，形成在主體一側(cè)的接合段340，以及形成在主體和接合段340之間的凸緣形狀的推力面330。
[0031]推力面330起邊界的作用，中空管子100應(yīng)用至該邊界，并且用作凸輪軸的位置基準(zhǔn)點。
[0032]在端件300處沿軸向形成油路310。
[0033]與油的入口對應(yīng)的油孔320與油路310連通。
[0034]接合段340是耦接到中空管子100的部分，其直徑小于中空管子100的內(nèi)徑。
[0035]壓合段343形成在接合段的340的靠近推力面330的端部。
[0036]壓合段343的最大外徑大于接合段340的外徑，并且大于中空管子100的內(nèi)徑。
[0037]當(dāng)組裝端件300和中空管子100時，中空管子100被壓合到壓合段343內(nèi)。因此，在端件300和中空管子100組裝之后，在進(jìn)行擴(kuò)散接合之前，端件300和中空管子110保持臨時組裝狀態(tài)，從而易于執(zhí)行組裝過程，并且增加組裝精度。
[0038]在端件300和中空管子100的擴(kuò)散接合過程中，壓合段343被滾花，排出熔化的銅，在壓合段343的外圓周表面形成齒(彎曲段)。也就是說，在壓合段343的外圓周表面沿軸向形成凹槽。由于可以用肉眼可以觀察是否存在因壓合段343導(dǎo)致的銅熔化的接合，因此接合的可靠性可易于確定。
[0039]在接合段340的形成壓合段343的端部的相對的表面處形成配合段341。配合段341的外徑小于接