CN104289880A - 一种喷油嘴喷孔加工工艺 - Google Patents

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王建武
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Abstract

本发明公开了一种喷油嘴喷孔加工工艺，涉及汽车发动机配件领域，包括喷孔电火花加工和挤压研磨加工工艺，工艺步骤有定位夹紧，喷孔电火花加工，喷孔修整，移位装夹，挤压研磨加工，检查，筛选七个工艺过程，本工艺方法中，所述喷孔电火花加工能加工微小喷孔孔径的要求，且电火花加工的电极丝电极丝振动幅度小，加工精度和稳定性高，所述挤压研磨加工可进提高喷孔内壁粗糙度，使燃油喷射的雾化效果提高，满足工业要求，工艺简单，运用于流水线生产可实现自动化程度高。

Description

一种喷油嘴喷孔加工工艺
技术领域
本发明涉及汽车发动机配件领域，具体涉及一种喷油嘴喷孔加工工艺。
 
背景技术
喷油嘴作为发动机的关键部件之一，它的工作好坏将严重的影响发动机的性能，随着排放法规的日益严格，燃油系统中喷油嘴喷孔的加工要求也越来越高，传统的喷油嘴喷孔加工技术已经无法满足欧Ⅲ排放法规的使用要求，如申请号为89109290.0公开了一种喷油嘴喷孔加工工艺，采用低频振动钻削与混流喷射加工工艺，振动钻床的主轴在高速回转的同时做轴向低频振动及进给运动，对喷油嘴喷孔进行钻削，之后将喷油嘴工件置于混合流喷射加工设备的工作台上，由喷枪喷出的磨液对喷油嘴喷孔进行加工，该发明采用的振动钻削能降低喷孔表面粗糙度和孔口毛刺，由混合流加工能进一步降低喷孔表面粗糙度，将喷孔压力室端毛刺消除，并将其锐圆缘倒角，但该发明适合于加工孔径较大的喷孔，对于孔径越来越小的喷孔则无法加工，且钻削的钻头精度低，左右两刃的对称性不稳定，加工的喷孔粗糙度较大，排屑不畅容易挤断钻头，钻头刚性差寿命短，生产成本大。
 
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种喷孔孔径较小，工艺过程简单，加工精度高，工艺稳定性高的一种喷油嘴喷孔加工工艺。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种喷油嘴喷孔加工工艺，包括下述工艺步骤：
（1）定位夹紧：将中孔和入口圆角加工好的喷油嘴放于数控电火花加工喷孔机床上，采用定位销的空间轴向定位方式和专用爪形机构夹紧，所述爪形机构工作范围为0--105o；
（2）喷孔电火花加工：先调电极丝的整脉冲频率为150kHz，脉冲宽度为4μs，放电间隙为62--70%电压，再进行电极丝修正，修正长度为0.5mm，电火花加工时的进给量要根据喷油嘴喷孔实际深度来定，电极丝采用自动进给、自动补偿方式，喷孔直径加工范围为0.18--0.21mm，喷孔K系数为1.5--2.5，每个孔的加工时间为36--42s；
（3）喷孔修整：将步骤（2）加工的电极丝进给去除倒锥修整，喷孔修整时电极丝的进给量为0.5--0.5mm，放电间隙为68%电压；
（4）移位装夹：将步骤（3）加工好的喷油嘴放到喷油嘴喷孔专用挤压研磨设备上，采用工件座与底座之间的配合球面自定位方式定位，压头和液压缸夹紧喷油嘴方式装夹；
（5）挤压研磨加工：对步骤（4）装夹好的喷油嘴喷射磨粒流，磨粒流从压头进入喷油嘴中孔，经过喷油嘴压力室，高速通过喷孔，磨粒流的工作压力为3.6--4.2MPa，加工时间为8--12s；
（6）检查：检查步骤（5）制得的喷油嘴喷孔的粗糙度，圆度和流量值是否和设计要求一致；
（7）筛选：通过步骤（6）的检查工序，选取粗糙度，圆度和流量值和设计要求一致的喷油嘴作为最终产品。
优选的，所述步骤（2）中电极丝转速控制在880--940r/mim。
优选的，所述步骤（5）中磨粒流是由磨料和研磨剂组成，磨料为硬质氧化硅颗粒，研磨剂是由一种粘度为100--112mm2/s的环烷基矿物油及硬脂酸组成的油液。
优选的，所述步骤（5）中磨粒流的流量检测设备为超声波液体流量检测仪，喷孔研磨可按研磨－检测－研磨－检测逐步逼近法进行加工，直至喷孔内壁粗糙度值小于0.7μm为止，每次研磨时间为8--12s。
采用本发明的技术方案，所述喷孔电火花加工能满足喷孔孔径微小的要求，且电火花加工的电极丝电极丝振动幅度小，加工精度和稳定性高，所述挤压研磨加工可进提高喷孔内壁粗糙度，使燃油喷射的雾化效果提高，工艺简单，运用于流水线生产可实现自动化程度高。
 
具体实施方式
实施例1：
1、定位夹紧：将中孔和入口圆角加工好的喷油嘴放于数控电火花加工喷孔机床上，采用定位销的空间轴向定位方式和专用爪形机构夹紧；
2、喷孔电火花加工：先调电极丝的整脉冲频率为150kHz，脉冲宽度为4μs，再进行电极丝修正，修正的放电间隙为70%电压，修正长度为0.5mm，电火花加工时的进给量要根据喷油嘴喷孔实际深度来定，电极丝采用自动进给、自动补偿方式，电极丝转速控制在950r/min，喷孔直径加工为0.15mm，喷孔K系数为1.8，每个孔的加工时间为36s；
3、喷孔修整：将步骤（2）加工的电极丝进给去除倒锥修整，喷孔修整时电极丝的进给量为0.5mm，放电间隙为68%电压；
4、移位装夹：将步骤（3）加工好的喷油嘴放到喷油嘴喷孔专用挤压研磨设备上，采用工件座与底座之间的配合球面自定位方式定位，压头和液压缸夹紧喷油嘴方式装夹；
5、挤压研磨加工：对步骤（4）装夹好的喷油嘴喷射磨粒流，磨粒流从压头进入喷油嘴中孔，经过喷油嘴压力室，高速通过喷孔，磨粒流的工作压力为3.6MPa，所选研磨剂是由一种粘度为100mm2/s的环烷基矿物油及硬脂酸组成的油液，加工时间为8s，磨粒流的流量检测设备为超声波液体流量检测仪，喷孔研磨可按研磨－检测－研磨－检测逐步逼近法进行加工，直至喷孔内壁粗糙度值小于0.7μm为止；
6、检查：检查步骤（5）制得的喷油嘴喷孔的粗糙度，圆度和流量值是否和设计要求一致；
7、筛选：通过步骤（6）的检查工序，选取粗糙度，圆度和流量值和设计要求一致的喷油嘴作为最终产品。
 
实施例2：其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（2）中，喷孔直径加工为0.16mm，电极丝转速控制在1000r/min，喷孔K系数为2.1，每个孔的加工时间为38s，所述步骤（3）中，喷孔修整时电极丝的进给量为0.4mm，放电间隙为68%电压，所述步骤（5）中，磨粒流的工作压力为3.8MPa，加工时间为10s。
实施例3：其余与实施例1相同，不同之处在于，所述步骤（2）中，喷孔直径加工为0.17mm，电极丝转速控制在1200r/min，喷孔K系数为2.5，每个孔的加工时间为42s，所述步骤（3）中，喷孔修整时电极丝的进给量为0.5mm，放电间隙为68%电压，所述步骤（5）中，磨粒流的工作压力为4.2MPa，加工时间为12s。
经过以上工艺步骤后，取出喷油嘴样品，待测：
由以上数据可知，所得喷油嘴喷孔的孔径较小，喷孔K系数在1.5--2.5范围内，喷孔内壁粗糙度小于0.8μm，喷孔圆度小于3μm，符合工程要求，电火花加工的电极丝振动幅度小，加工精度和稳定性高，挤压研磨加工可进一步提高喷孔内壁粗糙度，使燃油流量值增大，提高燃油喷射的雾化效果，保证燃烧更充分且减少积碳的产生，工艺简单，运用于流水线生产可实现自动化程度高。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种喷油嘴喷孔加工工艺，其特征在于，包括喷孔电火花加工和挤压研磨加工工艺，加工工艺步骤如下所述：
（1）定位夹紧：将中孔和入口圆角加工好的喷油嘴放于数控电火花加工喷孔机床上，采用定位销的空间轴向定位方式和专用爪形机构夹紧，所述爪形机构工作范围为0--105o；
（2）喷孔电火花加工：先调电极丝的整脉冲频率为150kHz，脉冲宽度为4μs，放电间隙为62--70%电压，再进行电极丝修正，修正长度为0.5mm，电火花加工时的进给量要根据喷油嘴喷孔实际深度来定，电极丝采用自动进给、自动补偿方式，喷孔直径加工范围为0.18--0.21mm，喷孔K系数为1.5--2.5，每个孔的加工时间为36--42s；
（3）喷孔修整：将步骤（2）加工的电极丝进给去除倒锥修整，喷孔修整时电极丝的进给量为0.5--0.5mm，放电间隙为68%电压；
（4）移位装夹：将步骤（3）加工好的喷油嘴放到喷油嘴喷孔专用挤压研磨设备上，采用工件座与底座之间的配合球面自定位方式定位，压头和液压缸夹紧喷油嘴方式装夹；
（5）挤压研磨加工：对步骤（4）装夹好的喷油嘴喷射磨粒流，磨粒流从压头进入喷油嘴中孔，经过喷油嘴压力室，高速通过喷孔，磨粒流的工作压力为3.6--4.2MPa，加工时间为8--12s；
（6）检查：检查步骤（5）制得的喷油嘴喷孔的粗糙度，圆度和流量值是否和设计要求一致；
（7）筛选：通过步骤（6）的检查工序，选取粗糙度，圆度和流量值和设计要求一致的喷油嘴作为最终产品。
2.根据权利要求1所述的一种喷油嘴喷孔加工工艺，其特征在于：所述步骤（2）中电极丝转速控制在880--940r/min。
3.根据权利要求1所述的一种喷油嘴喷孔加工工艺，其特征在于：所述步骤（5）中磨粒流是由磨料和研磨剂组成，磨料为硬质氧化硅颗粒，研磨剂是由一种粘度为100--112mm2/s的环烷基矿物油及硬脂酸组成的油液。
4.根据权利要求1所述的一种喷油嘴喷孔加工工艺，其特征在于：所述步骤（5）中磨粒流的流量检测设备为超声波液体流量检测仪，喷孔研磨可按研磨－检测－研磨－检测逐步逼近法进行加工，直至喷孔内壁粗糙度值小于0.7μm为止，每次研磨时间为8--12s。
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