本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝。
背景技術(shù)：
凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動(dòng)作。雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半(在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸的轉(zhuǎn)速與曲軸相同)，不過通常它的轉(zhuǎn)速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設(shè)計(jì)中對(duì)凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的要求很高，其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中占據(jù)著十分重要的地位。
而凸輪軸作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣結(jié)構(gòu)中重要的零件，凸輪軸的結(jié)構(gòu)色劑與加工質(zhì)量好壞直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。因此對(duì)凸輪軸加工方法加以研究和改進(jìn)，確保凸輪軸的質(zhì)量穩(wěn)定性，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展具有重要作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，通過該工藝加工制得的凸輪軸具有優(yōu)異的耐腐蝕性，且強(qiáng)度高、韌性高。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，包括以下步驟：
(1)將切斷后的毛坯進(jìn)行粗加工，粗車外圓，平毛坯端面，加工偏心圓；
(2)將經(jīng)步驟(1)處理后所得毛坯放置在加熱爐中加熱至1000-1060℃，保溫30-60min，然后水冷至室溫，再將毛坯在加熱爐中加熱至420-450℃，保溫1h后，隨爐冷至200-220℃，再空冷至室溫；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理后所得毛坯依次采用數(shù)控車床進(jìn)行半精車加工、采用外圓磨床進(jìn)行精磨處理，然后對(duì)毛坯進(jìn)行線切割割斷加工；再采用數(shù)控車床平端面加工，并在加工中心打孔加工；
(4)將經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至900-950℃，保溫2-5h后，隨爐冷至700-770℃，保溫30-50min，再水冷至室溫；然后再將工件在低溫爐中加熱至160-170℃，保溫1-1.5h后空冷至室溫，最后經(jīng)磷化處理得所述耐腐蝕凸輪軸。
優(yōu)選地，所述步驟(4)中磷化處理的工藝包括：水洗、中和水洗、磷化、磷化后處理；所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.08-0.15mol/l、硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.3mol/l、酒石酸0.05-0.08mol/l、磺基水楊酸0.01-0.02mol/l。
優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為kh540或kh560。
優(yōu)選地，所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.12mol/l、硅烷偶聯(lián)劑0.2mol/l、酒石酸0.06mol/l、磺基水楊酸0.02mol/l。
優(yōu)選地，所述毛坯為冷激鑄鐵；其加工余量小，表面有冷硬層，可直接粗、精磨成型。
優(yōu)選地，所述步驟(4)中將經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至920℃，保溫3-5h后，隨爐冷至740℃，保溫45min，再水冷至室溫。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明凸輪軸在加工過程中分別進(jìn)行了兩次熱處理，在這兩次熱處理過程中，合理設(shè)置加熱溫度、保溫時(shí)間以及降溫方式，使凸輪軸工件的強(qiáng)度以及韌性得到進(jìn)一步增強(qiáng)，并可使制得的凸輪軸具有小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在此基礎(chǔ)上，將最后所得的凸輪軸進(jìn)行磷化處理，可有效增強(qiáng)凸輪軸的耐腐蝕性以及耐磨性，進(jìn)一步延長(zhǎng)了凸輪軸在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)中的使用壽命。
本發(fā)明產(chǎn)品質(zhì)量高，工藝簡(jiǎn)單，成本低，適用于大規(guī)模加工生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，包括以下步驟：
(1)將切斷后的毛坯進(jìn)行粗加工，粗車外圓，平毛坯端面，加工偏心圓；
(2)將經(jīng)步驟(1)處理后所得毛坯放置在加熱爐加熱至1020℃，保溫40min，然后水冷至室溫，再將毛坯在加熱爐中加熱至430℃，保溫1h后，隨爐冷至220℃，再空冷至室溫；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理后所得毛坯依次采用數(shù)控車床進(jìn)行半精車加工、采用外圓磨床進(jìn)行精磨處理，然后對(duì)毛坯進(jìn)行線切割割斷加工；再采用數(shù)控車床平端面加工，并在加工中心打孔加工；
(4)經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至920℃，保溫3-5h后，隨爐冷至740℃，保溫45min，再水冷至室溫；然后再將工件在低溫爐中加熱至170℃，保溫1.5h后空冷至室溫，最后經(jīng)磷化處理得所述耐腐蝕凸輪軸。
該磷化處理的工藝包括水洗、中和水洗、磷化、磷化后處理；所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.12mol/l、硅烷偶聯(lián)劑kh5600.2mol/l、酒石酸0.06mol/l、磺基水楊酸0.02mol/l。
實(shí)施例2：
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，包括以下步驟：
(1)將切斷后的毛坯進(jìn)行粗加工，粗車外圓，平毛坯端面，加工偏心圓；
(2)將經(jīng)步驟(1)處理后所得毛坯放置在加熱爐加熱至1060℃，保溫60min，然后水冷至室溫，再將毛坯在加熱爐中加熱至430℃，保溫1h后，隨爐冷至200℃，再空冷至室溫；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理后所得毛坯依次采用數(shù)控車床進(jìn)行半精車加工、采用外圓磨床進(jìn)行精磨處理，然后對(duì)毛坯進(jìn)行線切割割斷加工；再采用數(shù)控車床平端面加工，并在加工中心打孔加工；
(4)將經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至900℃，保溫4h后，隨爐冷至750℃，保溫50min，再水冷至室溫；然后再將工件在低溫爐中加熱至170℃，保溫1.5h后空冷至室溫，最后經(jīng)磷化處理得所述耐腐蝕凸輪軸。
該磷化處理的工藝包括水洗、中和水洗、磷化、磷化后處理；所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.12mol/l、硅烷偶聯(lián)劑kh5400.3mol/l、酒石酸0.07mol/l、磺基水楊酸0.015mol/l。
實(shí)施例3：
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，包括以下步驟：
(1)將切斷后的毛坯進(jìn)行粗加工，粗車外圓，平毛坯端面，加工偏心圓；
(2)將經(jīng)步驟(1)處理的毛坯放置在加熱爐加熱至1040℃，保溫40min，然后水冷至室溫，再將毛坯在加熱爐中加熱至450℃，保溫1h后，隨爐冷至220℃，再空冷至室溫；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理后所得毛坯依次采用數(shù)控車床進(jìn)行半精車加工、采用外圓磨床進(jìn)行精磨處理，然后對(duì)毛坯進(jìn)行線切割割斷加工；再采用數(shù)控車床平端面加工，并在加工中心打孔加工；
(4)將經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至950℃，保溫2h后，隨爐冷至700℃，保溫30min，再水冷至室溫；然后再將工件在低溫爐中加熱至160℃，保溫1h后空冷至室溫，最后經(jīng)磷化處理得所述耐腐蝕凸輪軸。
該磷化處理的工藝包括：水洗、中和水洗、磷化、磷化后處理；所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.15mol/l、硅烷偶聯(lián)劑kh5600.2mol/l、酒石酸0.08mol/l、磺基水楊酸0.02mol/l。
實(shí)施例4：
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，包括以下步驟：
(1)將切斷后的毛坯進(jìn)行粗加工，粗車外圓，平毛坯端面，加工偏心圓；
(2)將經(jīng)步驟(1)處理的毛坯放置在加熱爐加熱至1000℃，保溫30min，然后水冷至室溫，再將毛坯在加熱爐中加熱至420℃，保溫1h后，隨爐冷至200℃，再空冷至室溫；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理后所得毛坯依次采用數(shù)控車床進(jìn)行半精車加工、采用外圓磨床進(jìn)行精磨處理，然后對(duì)毛坯進(jìn)行線切割割斷加工；再采用數(shù)控車床平端面加工，并在加工中心打孔加工；
(4)將經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至920℃，保溫5h后，隨爐冷至770℃，保溫40min，再水冷至室溫；然后再將工件在低溫爐中加熱至165℃，保溫1.5h后空冷至室溫，最后經(jīng)磷化處理得所述耐腐蝕凸輪軸。
該磷化處理的工藝包括：水洗、中和水洗、磷化、磷化后處理；所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.08mol/l、硅烷偶聯(lián)劑kh5400.1mol/l、酒石酸0.05mol/l、磺基水楊酸0.01mol/l。
實(shí)施例5：
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用耐腐蝕凸輪軸的加工工藝，包括以下步驟：
(1)將切斷后的毛坯進(jìn)行粗加工，粗車外圓，平毛坯端面，加工偏心圓；
(2)將經(jīng)步驟(1)處理的毛坯放置在加熱爐加熱至1000℃，保溫60min，然后水冷至室溫，再將毛坯在加熱爐中加熱至420℃，保溫1h后，隨爐冷至210℃，再空冷至室溫；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理后所得毛坯依次采用數(shù)控車床進(jìn)行半精車加工、采用外圓磨床進(jìn)行精磨處理，然后對(duì)毛坯進(jìn)行線切割割斷加工；再采用數(shù)控車床平端面加工，并在加工中心打孔加工；
(4)經(jīng)步驟(3)處理后所得工件放置在加熱爐中加熱至900℃，保溫3h后，隨爐冷至700℃，保溫50min，再水冷至室溫；然后再將工件在低溫爐中加熱至170℃，保溫1.5h后空冷至室溫，最后經(jīng)磷化處理得所述耐腐蝕凸輪軸。
該磷化處理的工藝包括：水洗、中和水洗、磷化、磷化后處理；所述磷化時(shí)所用磷化處理液中磷酸鈉0.15mol/l、硅烷偶聯(lián)劑kh5600.3mol/l、酒石酸0.07mol/l、磺基水楊酸0.02mol/l。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。