《2022年柴油机燃油系统产品主要零部件的制造工 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年柴油机燃油系统产品主要零部件的制造工 .pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、柴油机燃油系统产品主要零部件的制造工艺一.概述：柴油机燃油系统主要零部件包括喷油泵，喷油器总成，喷油嘴，柱塞偶件，出油阀偶件等精密零部件。其制造过程，包括铸造，锻造，冲压，冷挤压和金属切削加工等热处理前的软加工成形技术。热处理后还要经过磨、珩、研以及电火花、电解等加工方法进行精加工，完成了零件的加工之后，还要按规定的程序进行装配和性能试验。合格后才能作为成品出厂。 因此如何制定合理的工艺过程，采用先进加工设备（当然根据具体条件）,成为机械工艺工程师的重要任务。我国油泵油嘴厂数量多而分散，不少工厂采用通用设备， 工序分散，手工操作多，生产方式也落后，产品质量不稳定。改革开放以来国内部分厂家投入大
2、量资金， 引进了许多国外先进设备， 在关键工序上把好质量关，引进了部分的先进制造技术， 如瑞士 Mikron 的 DR-12喷油嘴体内腔成型组合机床， 瑞典 UVA 中孔座面磨床， Stude配磨磨床和 A 型泵、 Pw 泵、S 系列喷油嘴加工技术等一批先进加工设备和技术。引进了世界最大的燃油喷射系统制造商BOSCH 公司的生产制造技术。使国内的柴油机燃油系统产品的制造技术有了很大的提高，产品质量有明显的改善，但总体技术与国外还有较大差别。国外油泵油嘴零件的加工和装配试验已达到很高的自动化程度，采用专用高效设备组成CAM 自动线加工零件。油泵油嘴总成的装配，实现了信息化CAPPPDM 的自动化
3、管理，由于加工过程的自动化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 和科学的质量管理体系 （6质量认证的质量管理方法） ，所以生产效率高，产品质量稳定。二.柴油机燃油系统精密偶件的主要加工工艺和技术要求：图1为喷油嘴偶件。2.1 柴油机燃油系统精密偶件的主要技术要求：柴油机油泵油嘴精密偶件主要有三对，喷油嘴偶件， 柱塞偶件和出油阀偶件。JB/T72962004 柴油机喷油嘴偶件技术条件，JB/T7174.12004 柴油
4、机出油阀偶件技术条件，JB/T7173.12004 柴油机喷柱塞偶件技术条件。表一：喷油嘴偶件的主要技术要求零件名称偏差名称精度 mm 粗糙度 m 针阀体1.内圆工作表面圆度0.0005 0.05 2. 内圆工作表面的轴线直线度0.001 3. 内圆工作表面的素线平行度+0.0015-0.0005 4.密封锥面对内圆工作表面的斜向圆跳动0.004 0.40 5.密封端面的平面度0.0009 0.20 6.喷孔轴心线与针阀体轴心线的角度差3 （孔式）7.圆周上各喷孔轴心线的角度偏差3 （孔式）8.喷孔对内圆工作表面的圆跳动0.003 （轴针式）针阀1.导向工作表面的圆度0.0003 0.05 2
5、. 导向工作表面的轴线直线度0.0005 3. 导向工作表面的素线平行度0.0005 4. 密封锥面的圆度0.001 0.20 5. 密封锥面对导向工作表面的斜向圆跳动0.0015 6.针阀轴针对导向工作表面的圆跳动0.002 （轴针式）偶件1.升程偏差614秒降压法 19.6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 2.配合表面密封值MPa降 到17.64 MPa 表二：柱塞偶件的主要技术要求零件名称偏差名称精度 m
6、m 粗糙度 m 柱塞1.圆柱工作表面圆度0.0005 0.04 2.圆柱工作表面的轴线直线度0.001 3.圆柱工作表面的素线平行度20： 0.0006 4.控制斜槽的线轮廓度0.04 柱塞套1.内圆柱工作表面圆度0.0005 0.04 2.内圆柱工作表面的轴线直线度0.001 3.内圆柱工作表面的素线平行度20： 0.0006 4.密封端面的平面度0.0009 0.16 偶件配合表面密封值 6.58.5 1126秒19.600.245 Mpa等压试验配合表面密封值 8.512 922秒表三：出油阀偶件的主要技术指标（略）2.2 精密偶件的材料及热处理；2.21精密偶件的材料选择；精密偶件的材
7、料除了要求热处理后应具有较高的硬度和耐磨性，有较高的抗回火性和尺寸稳定性， 有较好的抗腐蚀能力和接触疲劳强度，以及小的线膨胀系数外，还应具有良好的机械加工性能。1喷油嘴偶件的常用材料；轴 针 式 喷油 嘴 偶 件 较多 的 采 用 GCr15，热 处 理 后 硬 度 为HRC6064。长型孔式喷油嘴偶件的针阀体则采用合金渗碳钢，针阀为高速钢。针阀体材料有18Cr2Ni4WA ，25SiCrMoV ，18CrNi2，20CrMoS，20CrNi，GCr15 等。大功率柴油机喷油嘴的针阀体采用27SiMn2MoV 合金渗碳钢或 38CrMoAl 氮化钢等材料。 采用合金渗碳钢热处理的针阀体，其渗碳
8、层深度为0.40.9mm，硬度 HRC57，采名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 用 38CrMoAl 氮化钢热处理的针阀体，其渗碳层深度为0.30.4mm，硬度 HV950。针阀采用高速钢 W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2 制造，其硬度为 HRC6265。2柱塞偶件大多采用 GCr15， 其硬度为 HRC6064， 也有用 CrWMn或 20CrMo 等材料的。3出油阀偶件的材料和技术要求：出油阀偶件以采用G
9、Cr15 为多，也有用 20CrMo，CrWMn 的，其硬度为 HRC6063，当采用 20CrMo 时硬度 HRC58，当偶件承受较大冲击载荷时，常采用38CrMoAl 或 27SiMn2MoV 等材料。2.2.2 精密偶件的热处理：1. 轴承钢；a：氰盐炉加热淬火：简单，防脱碳，极毒，污染。b：气体保护气氛加热淬火： （氨分解，滴注式两种）节能，减轻劳动强度，生态保护好，推广应用。氨分解气的成分： NH3650H2（75%）+N2（25%）滴注式有直接滴注和间接滴注两种。直接滴注是 1：2 丙酮和乙醇直接滴入加热炉内分解。间接滴注是甲醛和乙醇3：7 混合滴入裂解炉内900分解，推杆炉，多用
10、炉推杆炉操作：加热 850-10（推料10 分钟）-冷却 160190（10#机械油 80检验-冷处理 60（1 小时）-回火 19010（4 小时） -13010名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - c：井式渗碳炉加热淬火2. 渗碳钢：a：18Cr2NiWA 针阀体的固体渗碳：一般用箱式炉式井式渗碳炉中孔塞碳棒 -装罐-渗碳炉 880900（5-5.5 小时）出炉室冷 -检查渗碳层深度 -开罐筛碳 -冷处理 60（
11、6090 分）-清洗 -回火 16010（4 小时）b：20CrMoS 针阀体的固体渗碳3. 38CrMoAl 针阀体的气体氮化氮化前调质处理，硬度为HRC3135，再做半精加工，再氮化。可用改造的井式炉， NH3的分解率为 1840% 出炉炉冷却至小时氮化排气零件装炉180355251804. 高速钢的热处理a：W18Cr4V 高速钢的盐溶处理；b：W18Cr4V 高速钢的真空热处理；真空炉：第一次预热550600保温 t1=30+（1.52）D；第二次预热 850900保温 t2=30+（1.52）D；第三次预热 12601280保温 t1=20+（0.250.5）D；预冷至 1000进入
12、油淬火。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 三：精密偶件的加工工艺及制造技术（喷油嘴偶件）一 针阀偶件的热处理前软加工：1. 针阀的软加工：针阀的毛坯加工如图1：针阀毛坯图针阀毛坯加工单轴自动车、数控车床，也可用专用设备加工。图 2 是数控车床加工针阀简图加工结果：切削表面对导向表面的跳动应不大于0.08mm，并为热处理后的硬加工留有0.30.5mm的余量。毛坯在经过检验之后入库进行热处理。2. 针阀体的软加工：针
13、阀体毛坯如图 3：针阀毛坯加工多轴自动车、数控车床图 4 六角车加工简图，图5 组合机床加工过程针阀体的软加工：a： 枪孔钻床打二级中孔，二级中孔同轴度0.02mm，对外圆跳动0.04mm b：数控车床（六角车床）麻花钻粗铰精铰（或硬质合金双级铰刀）对外园跳动0.08mm，二级中孔同轴度0.04mm。c：以二级中孔为基准加工；座面压力室座面用冷挤压，如图6， （可保证 0.006mm跳动）压力 室以 二级 中孔定 位 钻加工 （ 可保证 压 力室 对 中 孔跳动名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
14、 - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 0.08mm）盛油槽加工有电解成型和机械刀挖，如图7 定位孔和进油孔可用组合机床加工，也可用台钻和钻模加工。钻喷孔、球头要精车或粗磨，为保证球头壁厚公差，加工时要以压力室低部定长，喷孔可用喷孔钻床加工。图 9 针阀体软加工工艺过程，图10 喷孔钻床（510. 007.0414. 010.0317. 015.0欧欧欧）流量检测和喷孔角度检测图 11流量试验台二 精密偶件的硬加工：精密偶件零件的硬加工， 指热处理之后的切削加工， 其加工质量决定了精密偶件的产品质量， 由于精密偶件的加工精度很高，所以在硬加工过程中往
15、往要经过多次粗精磨削和珩磨等工序，逐次提高加工精度，才能达到图纸要求。 为了减少磨削过程中的磨削应力，在精磨之前要进行第二次时效，为保证零件材质，要对零件100%作磁性探伤，经磁性探伤后要进行退磁，保证零件的剩磁不超过5 高斯。1. 针阀偶件的硬加工：图 12 是针阀体硬加工主要工艺过程a：经热处理后零件，去压力室毛刺，清洗。b：磨工艺角，纠正热处理变形，减小座面磨削余量，跳动0.02mm，加工方法如图13，磨工艺角示意图。c：磨两级外圆及球头。以中孔孔口和座面量规尺寸3mm 定位。成型砂轮磨削全部外表面：精度高，效率高，定位以中孔孔口和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
16、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 座面3mm 定位。可达到外圆对中孔跳动0.02mm，球头壁厚差0.05mm，易保证球心位置。图 14 成型砂轮磨削。d：磨大端面。平面度0.0009mm Ra0.09mm e：去喷孔毛刺及测流量，流量散差3%。图 15 液体挤压研磨机床f：磨中孔座面图 16 UVA80 中孔座面磨床，图17 磨中孔座面的夹持方法图 18 W042 中孔座面磨床，图19 小风磨UVA80 中孔座面磨床可达到：中孔：圆度 0.0005mm，素线平行度 0
17、.001mm ，粗糙度 Ra0.1m 座面：圆度 0.0008mm， 对中孔跳动 0.003mm，粗糙度 Ra0.2m，座面角度分差 10。g：研磨中孔：主要用于改善中孔的表面粗糙度，使粗糙度达到Ra0.05m（对于 W042，小风磨加工的中孔最好用珩磨） 。h：研磨面：（研磨面主要是用以改善表面粗糙度） 。i：研大端面：（超精磨大端面）使大端面平面度达到0.0006mm，Ra0.05mm。图 20（TLHS）2. 针阀的硬加工：a：针阀热处理后的硬加工，通常工作大外圆用无芯磨床磨削。图21针阀成型无芯磨床加工示意图。也可用外圆磨床来加工。此时应以工作大外圆做定位基准，支承在V 型夹具上，由压
18、轮带动工名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 件旋转完成磨削加工，这就要求工作大外圆有极高的精度，以保证座面和各级外圆的加工精度和同轴度。图 21 的加工结果工作外圆可达到圆度 0.002mm的精度。b：磨尾杆。可用 4-001 用大外圆和前尖定位。c：通磨外圆：使用M80 高精度无芯磨床，使大外圆度提高到0.0008mm，切削余量至 0.02mm，素线平行度 0.015mm。d：磨针尖：以提高精度的大外圆进一步磨针
19、尖，使针尖圆度达到0.0008m。e：磨 45，通常用 J4-012斜切磨床。f：精磨外圆：使用高精度无芯磨床，使大外圆圆度提高到0.0005m，素线平行度 0.001mm，Ra0.1m。g：无芯研磨外圆：无芯研磨机h：粗研外圆：双盘研磨机i：精磨尾杆： J4-012斜切磨床j：精磨 45，Studev S21 圆度 0.0003m，粗糙度 Ra0.08m 图 21 Studev S21 磨床k：精磨座面： Studev S21 圆度 0.0003m，粗糙度 Ra0.08m l：精研外圆：双盘研磨机精研大外圆，Ra0.05m。3. 精密偶件的配付和性能试验：加工好的单件成品需要装配成偶件，叫插
20、配。精密偶件的插配配付有相当严格的要求， 在相关的国家标准中都有明确的规定。由于在大量的生产过程中精密零件的加工精度还不能实现100%名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 的配付成功，因此配付过程中还需要采取各种措施来提高配付合格率，偶件要 100%进行试验合格才能出厂。喷油嘴偶件的配付和试验检查：机械部标准JB/T7297-2004 柴油机喷油嘴偶件性能要求中规定，针阀在针阀体内应具有良好的滑动性，两个工作表面间应
21、具有一定的径向间隙；径向间隙以油压法试验的径部密封值评定。试验用油为 20时，运动粘度10.210.7cat的混合油；对喷雾质量的要求是，喷出的燃油应成雾化状，不应有油粒飞溅。喷油开始前和终了后喷孔口不允许有渗油现象。喷油结束后只允许针阀体头部有轻微湿润，喷油嘴流量偏差要在规定的范围内，该标准同时规定了试验方法。插配配付的工序是：表5，图 22空气量仪图 23电感比较仪a：针阀和针阀体分级：空气量仪或电感比较仪按0.0005mm一级b：选配：保证配合间隙，滑动性良好。 （圆外配磨）c：径部密封试验。（圆外配磨）图24 MAPROYS 量仪d：配磨升程，在外圆磨床保证升程公差，当小于0.4mm
22、时偏差为0.03mm。e：清洗，流量检查：高压液体流量试验台，10MPa0.1Mpa，402。f：喷雾和座面密封试验性能试验台g：外观和滑动性检查。以上项目其中任何一项满足不了规定要求，都要进行返修。 如经名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 选配后的偶件，径部间隙超差，则要拔了重新插配，若选配后升程小于偏差则要返修肩胛面或修磨针阀体端面。密封座面泄漏则要互研座面或更换针阀或针阀体重新插配。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -