[00830942]内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精确成形关键技术与应用

凸轮轴是内燃机中控制气门开合的重要零件，外形具有密集窄台阶细长轴特征。钢质凸轮轴的制坯工艺，中国在该工艺未出现之前以切削为主，生产效率低下，国外发达国家以锻造为主，产品外形较好，但两者的材料利用率均只有40%左右。凸轮轴数量多基数大，需求增长快，其制造过程中的节能节材、提高效率，对实现绿色制造意义重大。该项目在国家科技成果重点推广计划等项目支持下，经过近20年努力，产学研紧密结合，在国内外首次将楔横轧内燃机凸轮轴毛坯精确成形新技术应用于生产并实现产业化，它与切削工艺及锻造工艺比较具有节材30%左右，与切削比较生产效率提高20多倍，生产成本降低30%等优点。项目取得如下创新成果：1.揭示了楔横轧窄台阶精确成形机理，实现密集窄台阶轴类件精确轧制成形；2.自主开发出凸轮轴毛坯精密楔横轧模具CAD/CAM集成设计制造技术；3.突破了控制楔横轧凸轮轴毛坯成形质量的关键技术；4.研制出高性能楔横轧机并实现自动化生产。应用上述创新技术，在全国建成楔横轧凸轮轴毛坯生产线30多条，年产多缸凸轮轴毛坯400万件以上，中国钢质凸轮轴的80%以上已采用楔横轧技术制坯，材料利用率由平均40%提高到60%以上，产品在车用发动机和非道路移动机械用柴油机上得到广泛应用，并出口美国福特等公司，走出了一条钢质凸轮轴制坯技术的创新之路，使中国钢质凸轮轴制坯生产技术步入国际先进行列。同行专家鉴定为：该项目总体技术达到国际先进水平，其中在楔横轧窄台阶精确成形机理、楔横轧凸轮轴毛坯成形质量控制技术、高性能楔横轧机及自动化生产技术等方面处于国际领先地位。项目累计生产凸轮轴毛坯5000多万支，产值36亿元，节材和降低后续机加工费用13亿元。2012年内燃机行业协会已将楔横轧钢制凸轮轴列为重点发展产品。该项目的实施为中国凸轮轴制造行业采用先进制造技术，节约材料，降低成本做出了突出贡献。项目相关技术共获国家授权专利22项，其中发明专利10项，制定行业标准1项，发表论著20篇。近三年实现直接销售收入9.08亿元，新增利润6588万元，新增税收6470万元，经济效益和社会效益显著。