引言:2020年9月14日,工信部2020年第37号公告,批准发布230项行业标准,其中由有研粉末新材料股份有限公司牵头起草的行业标准《烧结式粉末冶金中空凸轮轴技术条件》、标准编号JB/T 13967-2020,于2021年4月1日实施。
标准制定的背景:凸轮轴是发动机的五大关键部件之一,直接控制着发动机的进排气量,影响发动机的动力性、经济性和气体排放。出于环境保护的需要,对汽车的节能减排要求越来越高,而汽车的轻量化与燃油消耗密切相关,在保证安全的前提下,运动部件的减重尤为重要。国外中空凸轮轴市场占有率80%以上,国内市场占有率仅为30%。粉末冶金中空凸轮轴具有质量轻、可靠性高、耐磨性好、材料利用率高、绿色制造等优点,有利于发动机的减重、提高动力性和燃油效率等性能。本标准的发布,为国内企业生产粉末冶金中空凸轮轴提供依据,可满足国内高性能发动机的亟待需求,对行业的发展具有重要的意义。
标准制定的原则:标准在结构编写和内容编排等方面按照GB/T 1.1-2009的格式要求编写。在确定标准主要技术性能指标时,综合考虑生产企业的能力和用户的利益,寻求*大的经济社会效益,充分体现了标准在技术上的先进性和技术上的合理性。
标准制定的依据:标准的制定是根据发动机厂家对粉末冶金中空凸轮轴设计、制造、性能等方面的要求,通过对粉末冶金中空凸轮轴的研究、制备、加工、测试评价等方面的工作,借鉴国外相关的粉末冶金中空凸轮轴的相关标准、文献资料和国外样品,根据国内粉末冶金中空凸轮轴的制造工艺水平、特点,结合系统研究了粉末冶金凸轮的密度、硬度、扭矩等性能,规定了凸轮的成分、密度、硬度、扭矩、剪切强度及与钢管的钎着率等性能指标;规定了钢管、端头的扭矩和硬度,经过组合烧结后满足要求;为减少工艺流程、降低成本,端头和钢管采用钎焊,钎焊温度应与粉末冶金凸轮的组合烧结温度一致,规定了焊接扭矩、钎着率等性能指标;规定了中空凸轮轴的几何尺寸、表面粗糙度和外观等要求,从而确定了粉末冶金中空凸轮轴的技术条件。
标准的主要内容:标准规定了烧结式粉末冶金中空凸轮轴的产品型式、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。适用于排量4.0升以下的汽油内燃机、柴油内燃机用烧结式粉末冶金中空凸轮轴。
1.规定了烧结式粉末冶金中空凸轮轴的产品型式:中空凸轮轴一般主要由粉末冶金凸轮、钢管、端头等三部分组合焊接而成,粉末冶金凸轮与钢管采用组合烧结扩散焊接,钢管与端头采用钎焊焊接。
2.根据中空凸轮轴的使用条件,借鉴国内外相关文献资料和国外样品,结合系统研究了粉末冶金凸轮的密度、硬度、扭矩、焊接等性能,规定了凸轮的成分配方密度、硬度、扭矩、抗剪强度及与钢管的钎着率等性能指标;
3.根据发动机实际使用扭矩的要求,规定了钢管、端头的扭矩和硬度,经过组合烧结后满足要求。
4.为了减少工艺流程、降低成本,端头和钢管采用钎焊,钎焊温度应与粉末冶金凸轮的组合烧结温度一致,规定了焊接扭矩、钎着率(保证焊接部分内部质量)等性能指标;
5.规定了中空凸轮轴的加工公差、外观、磁粉检测;
6.规定了试验方法和检验规则;
贯彻标准的措施和意义:随着环保要求的提高、汽车轻量化的需求及粉末冶金中空凸轮轴在汽车等领域的成熟使用,为满足我国高性能发动机对中空凸轮轴的需求,提升发动机性能和水平,统一标准势在必行,而标准的实施尤为重要。标委会秘书处应协同有关单位,在企业宣传使用标准,引导企业按标准进行粉末冶金中空凸轮轴的生产和验收,建议企业在签订合同协议时注明执行标准。