專利名稱：Suv汽車用雙vvt頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無縫套筒露頭裝配、銷軸抗拉強度達11-12KN、滾子采用冷鐓后+預熱處理+淬回火方式，能有效消除環(huán)形裂紋應力集中，提高鏈條耐沖擊性能的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條及制作方法，屬于汽車零部件制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CN102312690A、名稱“V型汽車發(fā)動機正時鏈系統(tǒng)的設計方法”，正時鏈條內(nèi)凹垂度值的計算依據(jù)以下公式hn=rn[Ι-cos ( α n/2)],式中h對應正時鏈條內(nèi)凹垂度值；r正時鏈與對應導軌接觸的側(cè)邊圓弧的曲率半徑；α正時鏈與對應導軌接觸的側(cè)邊圓弧的弧度。上式中，正時鏈與導軌接觸的側(cè)邊圓弧的半徑r，即圓弧型導軌的曲率半徑，該半徑的計 算依據(jù)以下公式rn=(An/2)/sin(an/2)，式中r正時鏈與對應導軌接觸的側(cè)邊圓弧的曲率半徑；A正時鏈與對應導軌接觸的側(cè)邊圓弧的玄長；α正時鏈與對應導軌接觸的側(cè)邊圓弧的弧度。其不足之處一是卷制套筒與內(nèi)鏈板壓平，銷軸采用30CrMnTi材質(zhì)滲碳處理，抗拉強度低，僅為7. 9-8. 2KN ;二是卷制滾子在接縫處圓度較差，自由狀態(tài)下與鏈輪嚙合時沖擊力增加，易發(fā)生碎裂；三是沖棒為倒角過渡，易對工件產(chǎn)生劃痕(深度大的有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸭y源)且對稱度不好，滾子有明顯的環(huán)形臺階；四是穿孔后與零件本身撕裂易產(chǎn)生應力集中區(qū)，熱處理后變形后碎裂；五是沖棒為倒角過渡，易對工件產(chǎn)生劃痕(深度大的有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸭y源)且對稱度不好，滾子有明顯的環(huán)形臺階；五是穿孔后與零件本身撕裂易產(chǎn)生應力集中區(qū)，熱處理后變形后碎裂；六是由于冷鐓時上下沖棒同軸度形位公差控制不佳，另沖棒端部為直倒角過渡，冷鐓出的滾子在沖底面有一圈環(huán)形臺階，也可以說是裂紋源，經(jīng)熱處理后應力集中，疲勞強度降低，承受不住汽車發(fā)動機鏈條滾子高速變載多沖擊的復雜工況。

發(fā)明內(nèi)容
設計目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設計一種無縫套筒露頭裝配、銷軸抗拉強度達11-12KN、滾子采用冷鐓后+預熱處理+淬回火方式，能有效消除環(huán)形裂紋應力集中，提高鏈條耐沖擊性能的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條及制作方法。設計方案為了實現(xiàn)上述設計目的。I、SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈無縫套筒露頭裝配，銷軸采用75材質(zhì)表面滲鉻強化處理的設計，是本發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣做的目的在于它可以有效地提高銷軸的抗拉強度，使銷軸的抗拉強度達11-12KN,完全滿足大功率、高扭矩SUV+雙VVT汽車發(fā)動機的需求。2、滾子冷鐓工藝+預熱處理+淬回火工藝的設計，是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣做的目的在于有效消除滾子環(huán)形裂紋應力集中，提高耐沖擊性能。3、嚴格控制沖棒的制造精度，并將其端部改為圓弧過渡，并在冷鐓后增加反擠的工位，有效地去除環(huán)形臺階，避免了裂縫源的產(chǎn)生。4、碳氮共滲淬回火工藝參數(shù)的選擇，是本發(fā)明的技術(shù)特征之四。這樣做的目的在于采用850度淬火，180度低溫回火，使其表面形成了具有O. 10-0. 13_的硬化層，該硬化層表面硬度610-625HV、心部達470-480HV，使其心部具有較高硬度支撐，從根本上避免強度不夠而導致的碎裂。技術(shù)方案I :一種SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，發(fā)動機輸出最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲軸鏈輪轉(zhuǎn)速6000rpm、凸輪軸壓緊力矩28N. m時，⑴正時鏈條抗拉強度> 10KN、圓周張力< 1650N;⑵正時系統(tǒng)傳動鏈條中外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的外、內(nèi)鏈板兩端部的圓弧直徑為7. 6max、外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的鏈板上分別設有兩個鏈條銷軸孔且孔距分別為8 mm、內(nèi)鏈節(jié)的兩個內(nèi)鏈板之間的內(nèi)距為4. 6min。技術(shù)方案2 :—種SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條制作方法，所述正時系統(tǒng)傳動鏈條中的滾子制作方法如下⑴取材取Φ5. 9mm的42CRrMo，切3. 05mm厚；⑵粗鐓在粗模中將厚3. 05mm, Φ5. 9mm的42CRrMo粗鐓為厚3_、上Φ6. 21_、下部四周弧邊中部Φ4mm ;⑶精繳在精t旲中將粗繳后滾子料精繳為厚3. 03mm、上Φ6. 29mm、下部四周弧邊中部Φ4mm ;(4)拉伸在拉伸t旲中將精繳后的滾子料拉伸為外徑為Φ6. 32mm、內(nèi)徑Φ4. 83mm、高5. 65mm + O或O. 05 ;(5)長度整形將拉伸后的滾子料在整形模中進行整形，整形后的滾子料的外徑Φ6. 35mm、高5. 62mm — O或O. I ;(6)穿孔得滾子；(7)內(nèi)孔精擠采用 模具對穿孔后的滾子精擠，精擠后的滾子外徑為Φ6. 35mm — O或O. 05、內(nèi)徑Φ4. 77mm +O. 08或O. 03、高5. 62mm + O或O. 15 ;⑶去應力退火滾子零件放置于井式爐，升溫至580-600度且包子密封性能好，關(guān)閉井式爐，隨爐冷卻出爐；(9)滾毛刺80-150Kg滾子零件置于八角滾筒中，然后加入10-15Kg石英砂、O. 5Kg清洗劑，加水使水面高出零件3-4cm，控制滾筒轉(zhuǎn)速55-60r/mim、清洗2_3小時，而后以150-200r/mim進行脫水，脫水時8_12mim ；
(10)碳氮共滲淬回火采用850度淬火，180度低溫回火，使其表面具有O. 10-0. 13mm的硬化層，表面硬度610-625HV，心部470-480HV，心部具有硬度支撐；(11)滾亮將碳氮共滲淬回火后80-150Kg滾子零件置于八角滾筒中，然后加入O. 5Kg純堿、O. 5Kg皂角粉，加水使水面高出零件3-4cm，控制滾筒轉(zhuǎn)速55-60r/mim、清洗60小時；(12)粗拋將滾亮后4_5Kg滾子零件置于離子研磨機中，然后加入O. 2-0. 3Kg光亮劑，加水使水面高出零件3-7cm、加Φ5mm高鋁瓷，控制滾筒轉(zhuǎn)速130-140r/mim、拋光63mim ;(13)精拋將粗拋后4_5Kg滾子零件置于離子研磨機中，然后加入O. 2-0. 3Kg光亮劑，加水使水面高出零件3-8cm、加Φ 2mm高鋁瓷，控制滾筒轉(zhuǎn)速 130-140r/mim、拋光 64mim。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是在發(fā)動機最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲軸鏈輪轉(zhuǎn)速6000rpm，凸輪軸壓緊力矩28N. m時，本申請滿足了正時鏈條抗拉強度> 10KN,圓周張力< 1650N要求；二是采用無縫套筒露頭裝配，銷軸采用75材質(zhì)表面滲鉻強化處理，抗拉強度達11-12KN，完全可以滿足大功率、高扭矩SUV+雙VVT汽車發(fā)動機的需求；三是滾子采用冷鐓后+預熱處理+淬回火方式，有效消除環(huán)形裂紋應力集中，提高耐沖擊性能；四是沖棒制造的精度嚴格控制，并將其端部改為圓弧過渡，在冷鐓后增加反擠的工位，有效去除環(huán)形臺階的產(chǎn)生。


圖I是SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條制作方法的方框示意圖。圖2是正時鏈條的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是正時鏈條的俯視局剖結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例I :參照附圖2和3。一種SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，發(fā)動機輸出最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲軸鏈輪轉(zhuǎn)速6000rpm、凸輪軸壓緊力矩28N.m時，⑴正時鏈條抗拉強度> 10KN、圓周張力彡1650N ;⑵正時系統(tǒng)傳動鏈條中外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的外、內(nèi)鏈板兩端部的圓弧直徑為7. 6max、外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的鏈板上分別設有兩個鏈條銷軸孔且孔距分別為8 mm、內(nèi)鏈節(jié)的兩個內(nèi)鏈板之間的內(nèi)距為4. 6min。所述鏈條銷軸伸出外鏈節(jié)外鏈板的兩端部分增大率分別不小于3 %且增大后直徑為3. 14min ;其伸出部分長度為O. 85min ;其增大部分周邊呈棱角型且端面上的斜面與水平面夾角為25度。所述鏈條銷軸與外鏈節(jié)的外鏈板的壓出力為500N;所述套筒與內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)鏈板的壓出力為800N。所述銷軸采用75材質(zhì)表面滲鉻強化處理，抗拉強度為11-12KN。所述正時系統(tǒng)鏈條中滾子O. 10-0. 13mm的硬化層，表面硬度610-625HV，心部470-480HV。所述正時系統(tǒng)鏈
條抗拉強度，即破斷載荷彡10KN,安全系數(shù)
權(quán)利要求
1.一種SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，其特征是發(fā)動機輸出最大功率103KW、最大扭矩180N. m、最高曲軸鏈輪轉(zhuǎn)速6000rpm、凸輪軸壓緊力矩28N. m時， ⑴正時鏈條抗拉強度≥10KN、圓周張力≤1650N ； ⑵正時系統(tǒng)傳動鏈條中外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的外、內(nèi)鏈板兩端部的圓弧直徑為7. 6max、外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的鏈板上分別設有兩個鏈條銷軸孔且孔距分別為8 mm、內(nèi)鏈節(jié)的兩個內(nèi)鏈板之間的內(nèi)距為4. 6min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，其特征是所述鏈條銷軸伸出外鏈節(jié)外鏈板的兩端部分增大率分別不小于3 %且增大后直徑為3. 14min ;其伸出部分長度為O. 85min ;其增大部分周邊呈棱角型且端面上的斜面與水平面夾角為25度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，其特征是所述鏈條銷軸與外鏈節(jié)的外鏈板的壓出力為500N ;所述套筒與內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)鏈板的壓出力為 800N。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，其特征是銷軸采用75材質(zhì)表面滲鉻強化處理，抗拉強度為11-12KN。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，其特征是所述正時系統(tǒng)鏈條中滾子O. 10-0. 13mm的硬化層，表面硬度610-625HV，心部470-480HV。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條，其特征是所述正時系統(tǒng)鏈條抗拉強度，即破斷載荷> 10KN,安全系數(shù)η=
7.—種SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條制作方法，其特征是所述正時系統(tǒng)傳動鏈條中的滾子制作方法如下 ⑴取材取 Φ5. 9mm 的 42CRrMo，切 3. 05mm 厚； ⑵粗鐓在粗模中將厚3. 05mm, Φ5. 9mm的42CRrMo粗鐓為厚3mm、上Φ6. 21mm、下部四周弧邊中部Φ4ι πι ； ⑶精繳在精1旲中將粗繳后滾子料精繳為厚3. 03mm、上Φ6. 29mm、下部四周弧邊中部Φ4πιιη ； ⑷拉伸在拉伸模中將精鐓后的滾子料拉伸為外徑為Φ6. 32mm、內(nèi)徑Φ4·83·ι、高5.65mm + O 或 O. 05 ; (5)長度整形將拉伸后的滾子料在整形模中進行整形，整形后的滾子料的外徑Φ6. 35mm、高 5. 62mm — O 或 O. I ; (6)穿孔得滾子； (7)內(nèi)孔精擠采用模具對穿孔后的滾子精擠，精擠后的滾子外徑為Φ6.35mm — O或O.05、內(nèi)徑 Φ4. 77mm + O. 08 或 O. 03、高 5. 62mm + O 或 O. 15 ; ⑶去應力退火滾子零件放置于井式爐，升溫至580-600度且包子密封性能好，關(guān)閉井式爐，隨爐冷卻出爐； O)滾毛刺80-150Kg滾子零件置于八角滾筒中，然后加入10-15Kg石英砂、O. 5Kg清洗劑，加水使水面高出零件3-4cm，控制滾筒轉(zhuǎn)速55-60r/mim、清洗2_3小時，而后以150-200r/mim進行脫水，脫水時8_12mim ； (10)碳氮共滲淬回火采用850度淬火，180度低溫回火，使其表面具有O.10-0. 13mm的硬化層，表面硬度610-625HV，心部470-480HV，心部具有硬度支撐； (11)滾亮將碳氮共滲淬回火后80-150Kg滾子零件置于八角滾筒中，然后加入O.5Kg純堿、O. 5Kg皂角粉，加水使水面高出零件3-4cm，控制滾筒轉(zhuǎn)速55_60r/mim、清洗60小時； (12)粗拋將滾亮后4-5Kg滾子零件置于離子研磨機中，然后加入O.2-0. 3Kg光亮劑，力口 水使水面高出零件3-7cm、加Φ 5mm高招瓷,控制滾筒轉(zhuǎn)速130-140r/mim、拋光63mim ; (13)精拋將粗拋后4-5Kg滾子零件置于離子研磨機中，然后加入O.2-0. 3Kg光亮劑，力口水使水面高出零件3_8cm、加Φ2ι πι高招瓷,控制滾筒轉(zhuǎn)速130-140r/mim、拋光64mim。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種SUV汽車用雙VVT頂置凸輪軸發(fā)動機正時鏈條及制作方法，發(fā)動機輸出最大功率103kW、最大扭矩180N.m、最高曲軸鏈輪轉(zhuǎn)速6000rpm、凸輪軸壓緊力矩28N.m時，⑴正時鏈條抗拉強度≥10kN、圓周張力≤1650N；⑵正時系統(tǒng)傳動鏈條中外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的外、內(nèi)鏈板兩端部的圓弧直徑為7.6max、外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)的鏈板上分別設有兩個鏈條銷軸孔且孔距分別為８mm、內(nèi)鏈節(jié)的兩個內(nèi)鏈板之間的內(nèi)距為4.6min。優(yōu)點一是滿足了正時鏈條抗拉強度≥10kN，圓周張力≤1650N要求；二是銷軸采用75材質(zhì)表面滲鉻強化處理，抗拉強度達11-12kN，完全可以滿足大功率、高扭矩SUV+雙VVT汽車發(fā)動機的需求；四是滾子采用冷鐓后+預熱處理+淬回火方式，有效消除環(huán)形裂紋應力集中，提高耐沖擊性能。
文檔編號C23C8/32GK102926832SQ20121046034
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者姚勝強, 費侃 申請人:杭州順峰鏈業(yè)有限公司