,生产成本较高【1】。金属一塑料复合凸轮轴已在美国应用。将粉末金属成型并经磨削加工的凸轮片和中空钢轴放入模具内,在中空轴周围注射塑料。凸轮片和轴之间不再有金属直接接触,而是由塑料固定形成一体。这种凸轮轴的成本及重量均可减少4O,可降低发动机噪声,加工准备时间
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f由原来的几小时缩短至几分钟【2】。装配式凸轮轴目前以较快的速度发展,主要应用于高性能发动机上。目前,世界上许多汽车工业发达的汽车制造厂正在越来越多使用装配式凸轮轴制造新技术,但因技术掌握的程度、方法不同,使用装配式凸轮轴的种类也不同。装配式凸轮轴已发展二十多年,正大力开发应用复合材料,例如陶瓷材料等制造凸轮轴。随着装配式凸轮轴生产技术的提高,性能更好、成本更低、技术多样化的装配式凸轮轴将会涌现出来【3】。1981年7月,日本丰田汽车公司宣布,世界第1个粉末冶金技术制成粉末烧结结中空整体凸轮轴,已大量用于IS型直列式死缸发动机。在汽车领域,中空装配式凸轮轴新技术已在高性能的发动机上得到应用。美国福特汽车公司的GT一90汽油机V型12缸顶置式凸轮轴,通用汽车的LN2汽油机直列4缸顶置式凸轮轴和3100SFI汽油机V型6缸顶置凸轮轴,日本日野公司的J08C系列柴油机直列4缸和6缸顶置式凸轮轴,上海通用汽车公司的别克发动机顶置式凸轮轴,均采用中空装配式凸轮轴【4】。
国内外生产凸轮轴的材质很多,有45钢、球墨铸铁、合金铸铁。目前,常使用的铸造方法是壳型铸造,其中包括铁型覆砂l_5和壳型填铁丸两种铸造工艺,其他还有如消失模铸造等【56】。清华大学李双寿等人研究了球铁凸轮轴的激光表面处理【7,发现经过该技术处理之后,球铁凸轮轴的表层由外而内分别是熔凝层、淬硬层和基体,并且其硬度均大于58HRC,搭接处的硬度也没有降低。AstashkevichBM等人研究了激光表面处理在所有的铸铁、中碳钢以及工具钢中的应用,指出材料的淬透性和硬度等都受到激光处理的一些可变参数的限制,比如能量大小、光束直径、光束形状、扫描速度以及聚焦条件等的限制。在国外,Cher
yshevAN等人通过试验研究发现灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁不适合于使用重熔工艺来进行表面强化,其原因有3点:1产量大幅度降低;2熔池内的碳没有完全分解,耐磨性降低;3钨电极消耗太大。他们指出用蠕墨铸铁来代替灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁效果更好,还指出参数的变化会影响激冷层中片状渗碳体的分布。2005年英国哥伦比亚大学AMitchell教授又将以前只r