本技术涉及车辆，特别涉及一种凸轮轴承座结构及其加工方法、发动机及车辆。
背景技术：
1、传统的重型柴油发动机凸轮轴承座总成由底座和上盖两部分组成，底座通常只承受压力，故一般采用铸铁制造即可满足强度要求，而上座因需要装配进、排气摇臂轴，因此需要具有较高的本体强度，若发动机具备排气制动功能，则对上盖本体强度要求更高，所以上盖通常采用高牌号球铁或者锻钢制造。
2、凸轮轴在由底座和上盖组成的凸轮轴承孔中运转。凸轮轴通常采用激冷铸铁或者碳钢制造，这就造成凸轮轴与凸轮轴承座孔这对摩擦副即使在油润滑状态也会存在严重的磨损情况，所以传统的钢、铁制凸轮轴承座总成的凸轮轴承孔需要配装铝基双金属衬套。
3、铝基双金属衬套一方面增加了整个车身的重量，不满足轻量化的要求，另一方面，在特殊工况下存在磨光导致抱轴的情况，且铝基双金属衬套上的润滑油道细长，加工难度大，容易导致刀具的磨损。
技术实现思路
1、本技术提供一种凸轮轴承座结构及其加工方法、发动机及车辆，以解决现有的铝基双金属衬套一方面增加了整个车身的重量，不满足轻量化的要求，另一方面，在特殊工况下存在磨光导致抱轴的情况，且铝基双金属衬套上的润滑油道细长，加工难度大，容易导致刀具的磨损的问题。
2、第一方面，本技术提供了一种凸轮轴承座结构，包括轴承底座和轴承上盖，所述轴承底座和所述轴承上盖为何形成供凸轮安装的凸轮轴孔，所述凸轮轴孔侧壁具有润滑油槽，其中：
3、以质量分数计，所述凸轮轴承座结构的原料组成包括：si：11.5％～14.5％；mg：0.35％～0.45％；mn：0.35％～0.50％；ti：0.06％～0.12％；sr：0.015％～0.025％；zr：0.01％～0.1％；余量为al和不可避免的杂质。
4、本技术通过改变凸轮轴承座结构的原料组成，一方面可以降低凸轮轴承座结构的重量，使得凸轮轴承座结构的上盖和底座可以采用相同的材质加工，简化工艺，同时能够同时满足凸轮轴承座结构的上盖和底座不同的承重和耐磨要求，使得凸轮轴承座结构的上盖和底座与凸轮轴之间无需设置衬套，减少了衬套的使用。其中si的质量分数在此范围内，可以获得良好的流动性，同时让凸轮轴承座铸件获得良好的耐磨性。mg的质量分数在此范围内，可以通过固溶处理+人工时效让材料获得最优的屈服强度和延伸率。mn的质量分数在此范围内，可以让材料获得较好的防粘模特性的同时，还可以与合金中掺入的fe形成“汉字状”的fe-mn化合物，从而削弱针状fe相对基体组织的格列导致材料屈服强度和延伸率降低的负面影响。ti的质量分数在此范围内，可以细化组织并达到7-8级晶粒度，从而获得良好的屈服强度。sr的质量分数在此范围内，可以获得较好的变质效果，从而提升材料的屈服强度。zr的质量分数在此范围内，可以提升合金的再结晶温度，从而提高材料的高温强度。
5、需要说明的是，由于取消了衬套的结构，为了减少凸轮轴与凸轮轴承座之间的摩擦和抱轴，在所述凸轮轴孔侧壁设置润滑油槽，可以使得凸轮轴与凸轮轴承座之间处于润滑油的保护中，减少硬摩擦。具体地，作为实例，润滑油的供油油压可以是0.68～0.72mpa，润滑油的油温可以是80～120℃。
6、为了进一步提高凸轮轴承座结构的上盖和底座的可靠性，在实际使用时，凸轮轴与凸轮轴承座间的最大线速度通常小于或等于10m/s。可以提高凸轮轴承座结构的上盖和底座的使用寿命。
7、一些实施例中，所述凸轮轴承座结构的金相组织包括α～al相和共晶硅相。共晶硅相偏硬，α～al相则相对偏软。凸轮轴承座结构组织内既有偏软的相起到润滑作用，又有偏硬的相起耐磨作用，进而实现凸轮轴承座结构的上盖和底座不同的承重和耐磨要求，使得凸轮轴承座结构的上盖和底座与凸轮轴之间无需设置衬套，减少了衬套的使用。使得凸轮轴承座结构的上盖和底座可以采用相同的材质加工，简化工艺。
8、一些实施例中，所述si与al的质量比为(13～17)：100。可以形成合适的α～al相和共晶硅相，从而使得零件的耐磨和强度同时得到提高，获得较好的耐磨性和蓝宝石疲劳性能。
9、一些实施例中，所述凸轮轴承座结构的承载载荷为0.1～100mpa。所述凸轮轴承座结构的承载载荷在此范围内，可以进一步使得在凸轮轴承座结构的上盖和底座可以采用相同的材质加工，凸轮轴承座结构的上盖和底座与凸轮轴之间无需设置衬套的条件下，凸轮轴承座结构的上盖和底座维持各自不同的载荷要求，减少凸轮轴承座结构的上盖和底座的磨损和失效，同时提高凸轮轴承座结构的上盖和底座的可靠性。
10、第二方面，本技术提供了一种凸轮轴承座结构的加工方法，包括以下步骤：
11、按照原料组分将各原料混合、熔化，得到铝合金熔体；
12、将铝合金熔体进行精炼、打渣、除气、变质和降温，得预处理熔体；
13、将预处理溶体铸模、脱模，得预制件；
14、将预制件固溶、淬火、时效处理，得凸轮轴承座结构。
15、通过改变凸轮轴承座结构的原料组成，一方面可以降低凸轮轴承座结构的重量，使得凸轮轴承座结构的上盖和底座可以采用相同的材质加工，简化工艺，同时能够同时满足凸轮轴承座结构的上盖和底座不同的承重和耐磨要求，使得凸轮轴承座结构的上盖和底座与凸轮轴之间无需设置衬套，减少了衬套的使用。
16、一些实施例中，所述将预处理溶体铸模、脱模，得预制件中，模具中填充有石墨粉末层，其中：
17、石墨粉末的粒径为800～1000nm；和/或，
18、石墨粉末层的厚度为40～50μm。
19、具体地，可以在模具表面采用静电喷涂工艺喷涂一层石墨粉末层，然后合模，将处理后的铝合金熔体采用高纯氮气从模具下方的保温炉内顺着升液管自下而上推入模具型腔内。石墨粉末的粒径和石墨粉末层的厚度在此范围内，可以更有利于脱模，同时使零件表面更平整光滑。
20、具体的铸模过程可以是，待铝合金熔体充满型腔后，在模具内浇口上方的中心挤压柱开始下行并将内浇口封闭住完成充型过程，此时保温炉内的高纯氮气泄压，升液管内多余的铝合金熔体回流至保温炉内。使中心挤压柱进一步下行，将中心挤压柱肩部下方的铝合金熔体全部挤压进模具成形铸件部分的型腔内，待铝合金熔体完全凝固成形后脱模。所述中心挤压柱包括挤压柱上端和下端，所述中心挤压柱上端直径大于下端的直径，所述中心挤压柱上端直径为下端直径的1.8～2.0倍；所述中心挤压柱下端直径与模具内浇口直径相适配；所述的中心挤压柱上端与下端的过渡区的斜面斜度为45°～60°；所述中心挤压柱的挤压压力为60mpa～90mpa。所述的中心挤压柱表面喷涂有粒径为800nm～1000nm，厚度为40μm～50μm的石墨粉涂层。
21、一些实施例中，所述将预制件固溶、淬火、时效处理，得凸轮轴承座结构中：
22、固溶的温度为500～540℃；和/或，
23、固溶的时间为2～4h；和/或，
24、时效的温度为160～180℃；和/或
25、时效的时间为2～4h。
26、在此固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间下，可以使得凸轮轴承座结构组织内既有偏软的相起到润滑作用，又有偏硬的相起耐磨作用，进而实现凸轮轴承座结构的上盖和底座不同的承重和耐磨要求，使得凸轮轴承座结构的上盖和底座与凸轮轴之间无需设置衬套，减少了衬套的使用。使得凸轮轴承座结构的上盖和底座可以采用相同的材质加工，简化工艺。
27、一些实施例中，所述将预制件固溶、淬火、时效处理，得凸轮轴承座结构中，淬火处理的方式包括水淬，其中：
28、水淬的温度为70～90℃；和/或，
29、水淬的时间为8～15min。
30、采用水淬，可以让凸轮轴承座获得较高的综合力学性能。在此水淬和温度下可以获得较高的冷却速率，减少强化相从固溶体中析出，从而获得优异的强化效果。
31、第三方面，本技术提供一种发动机，包括第一方面所述的凸轮轴承座结构，或第二方面的凸轮轴承座结构的加工方法加工制得的凸轮轴承座结构。
32、第四方面，本技术提供了一种车辆，包括第三方面的零件。
1.一种凸轮轴承座结构，其特征在于，包括轴承底座和轴承上盖，所述轴承底座和所述轴承上盖为何形成供凸轮安装的凸轮轴孔，所述凸轮轴孔侧壁具有润滑油槽，其中：
2.如权利要求1所述的凸轮轴承座结构，其特征在于，所述凸轮轴承座结构的金相组织包括α～al相和共晶硅相。
3.如权利要求1所述的凸轮轴承座结构，其特征在于，所述si与al的质量比为(13～17)：100。
4.如权利要求1所述的凸轮轴承座结构，其特征在于，所述凸轮轴承座结构的承载载荷为0.1～100mpa。
5.一种如权利要求1至4任意一项所述的凸轮轴承座结构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的凸轮轴承座结构的加工方法，其特征在于，所述将预处理熔体铸模、脱模，得预制件中，模具中填充有石墨粉末层，其中：
7.如权利要求5所述的凸轮轴承座结构的加工方法，其特征在于，所述将预制件固溶、淬火、时效处理，得凸轮轴承座结构中：
8.如权利要求5所述的凸轮轴承座结构的加工方法，其特征在于，所述将预制件固溶、淬火、时效处理，得凸轮轴承座结构中，淬火处理的方式包括水淬，其中：
9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的凸轮轴承座结构，或如权利要求5至8任意一项所述的凸轮轴承座结构的加工方法加工制得的凸轮轴承座结构。
10.一种车辆，其特征在于包括如权利要求9所述的发动机。
