CN106424999A - 燃油分配管铜钎焊制造方法及主管径向连接部件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃油分配管铜钎焊制造方法，采用压装和凸焊代替氩弧焊或激光焊进行定位，可有效改善各零件之间焊接间隙的均匀性，保证铜钎焊后的焊缝质量一致性；采用内置铜环或铜片替代外敷铜胶，使得铜钎焊过程中铜由内往外渗透，可有效保证焊接间隙内部铜胶填充饱满，且通过外观而非破坏性方式来检查内部间隙铜胶流淌情况，降低生产成本。本发明公开了一种主管径向连接部件。

Description

燃油分配管铜钎焊制造方法及主管径向连接部件
技术领域
本发明涉及机械加工制造技术，特别涉及一种燃油分配管铜钎焊制造方法及主管径向连接部件。
背景技术
高压燃油分配管广泛应用于直喷发动机上，用于存储、分配高压燃油。如图1、图2所示，高压燃油分配管一般由主管1、支架2、喷油器座3、传感器接头4、管接头5和端盖6构成。
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在0.01～0.1毫米之间。钎焊时使用钎剂可以清除钎料和母材表面的氧化物，改善润湿作用。钎焊时，液体钎料要沿着间隙去填满钎缝，由于间隙很小，如同毛细管，所以称之为毛细流动，毛细流动能力的大小，能决定钎料能否填满钎缝间隙。
现有高压燃油分配管铜钎焊制造工艺步骤如下：
(1)通过定位焊(氩弧焊或激光焊)将所有零件同时固定在主管1上。
(2)在每个零件连接处外部涂上铜胶7，如图1所示。
(3)整体高压燃油分配管进带保护气体的钎焊炉，铜胶7加热熔融后通过毛细现象渗透到每一个零件之间的连接缝隙内，起到密封作用，如图2所示。
现有高压燃油分配管铜钎焊工艺步骤存在以下缺点或不足：
1)对于主管轴向零件的定位焊，如传感器接头或端盖，由于定位焊的高能量(氩弧焊或激光焊)导致的变形，使得传感器接头或端盖与主管间的径向间隙不均匀，传感器接头或端盖定位焊之前如图3所示，定位焊之后如图4所示。此不均匀间隙将会影响到后续的铜胶7流淌，最终影响铜钎焊焊缝的质量。对于其它零件与主管之间的定位焊也存在这样的风险。另，氩弧焊或激光焊能量高，使得被焊零件通过材料本体熔融的方式实现连接，在焊点处形成较大热影响区，降低材料本体强度；且外部定位焊焊点8的存在影响铜胶7流淌的连续性，不利于焊缝在连接处形成均匀过渡的圆角，导致定位焊焊点8处应力集中，如图5所示。
2)铜胶7涂敷在零件连接处外部，在钎焊炉内高温下由外往内进行渗透，出炉后无法100％通过目视观察铜胶7是否渗透到整个内表面或填满整个焊缝间隙，存在内部间隙填充不饱满的可能，影响焊缝质量。只能通过破坏性的实验，如剖开或拉断两个零件来检查内部铜胶填充情况，这样导致零件报废，增加了生产成本。
3)钎焊过程所有零件作为一个整体，同时进入钎焊炉，铜胶7在高温加热熔融后由外向内渗透填充焊接间隙。此工艺会导致整个主管在加热过程中晶粒长大，从而降低主管本体的材料强度。
产品的零部件设计多样化，有铸造件、机加工件和冲压件形式。其中铸造件的设计灵活，强度高，批量生产成本低等优点被广泛应用。但是，由于铸造件自身工艺的原因，零部件表面粗糙，凹凸不平，常常会导致在铜钎焊过程中因铜胶流淌扩散至整个零部件表面，由于铜在空气中容易氧化形成大量铜绿，影响产品外观，导致客户投诉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是改善的燃油分配管各零件之间焊接间隙的均匀性，保证铜钎焊后的焊缝质量一致性，保证焊接间隙内部铜胶填充饱满，且降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明提供的燃油分配管铜钎焊制造方法，燃油分配管包括主管、主管轴向连接部件、主管径向连接部件；其制造工艺步骤如下：
一.在主管端部内置铜环或在主管轴向连接部件外套设铜环，然后将主管轴向连接部件沿轴向压装定位到主管端部，主管轴向连接部件与主管之间通过局部过盈配合实现连接固定，并将铜环挤压在主管轴向连接部件与主管之间；
主管径向连接部件具有一同主管外壁匹配的圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有圆孔，该圆孔周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点，在该圆孔内放置一铜片或铜环；然后将主管径向连接部件沿径向贴合到主管外壁的相应位置，通过凸焊工艺将凸点熔融而将主管径向连接部件固定到主管上；
二.通过钎焊工艺，使内置铜环或铜片在高温下熔融并由内向外渗透填充整个焊接间隙，将主管轴向连接部件、主管径向连接部件同主管铜钎焊在一起。
较佳的，主管径向连接部件的圆弧贴合面设置有至少2个凸点，且各凸点绕所述圆孔均匀对称分布。
较佳的，所述主管轴向连接部件为传感器接头、端盖中的一种或两种；
所述主管径向连接部件为管接头、支架、喷油器座中的一种或多种。
较佳的，所述传感器接头、端盖上设置具有导向作用的凸筋或滚花。
较佳的，步骤一中，首先将主管轴向连接部件与主管之间连接固定，然后再将主管径向连接部件固定到主管上。
较佳的，步骤二中，采用局部钎焊方式，即燃油分配管不作为一个整体同时进入钎焊炉，而是对主管轴向连接部件、主管径向连接部件同主管的连接固定处分批依次进行局部钎焊加热。
较佳的，所述主管轴向连接部件为一传感器接头及一端盖；
所述主管径向连接部件包括管接头、支架及喷油器座；
步骤一中，在主管端部内置铜环或在传感器接头及端盖外套设铜环，然后将传感器接头及端盖分别沿轴向压装定位到主管两端，传感器接头及端盖6与主管之间通过局部过盈配合实现连接固定，并将铜环挤压在传感器接头或端盖与主管之间；
管接头、支架及喷油器座均各具有一同主管外壁匹配的圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有圆孔，该圆孔周边圆弧贴合面设置有一个或多个凸点，在该圆孔内放置一铜片或铜环；然后将管接头、支架及喷油器座沿径向分别贴合到主管外壁的相应位置，通过凸焊工艺将凸点熔融而将管接头、支架及喷油器座分别固定到主管上；
步骤二中，首先将传感器接头同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊，然后再将支架及喷油器座同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊，然后再将端盖同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊，最后再将管接头同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊。
为解决上述技术问题，本发明提供的主管径向连接部件，其一侧形成有圆弧贴合面；
该圆弧贴合面的底部设置有圆孔；
该圆孔周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点。
较佳的，所述主管径向连接部件为喷油器座；
所述喷油器座的基体内设置有通油孔，基体上部一侧形成所述圆弧贴合面；
所述圆弧贴合面的底部设置的圆孔同通油孔连通；
所述圆孔的内径大于所述通用孔的内径。
较佳的，圆弧贴合面设置有至少2个凸点，且各凸点绕所述圆孔均匀对称分布。
较佳的，所述喷油器座的基体下端设置有喷油器连接口；
所述喷油器连接口同通油孔连通；
所述喷油器连接口的内径大于通油孔的内径。
较佳的，所述喷油器连接口下端形成有上小下大的喇叭口。
较佳的，所述喷油器座的基体下端一侧设置有喷油器定位槽。
较佳的，所述喷油器座的基体为不锈钢材质。
本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法，采用压装和凸焊代替氩弧焊或激光焊进行定位，可有效改善各零件之间焊接间隙的均匀性，保证铜钎焊后的焊缝质量一致性；采用内置铜环或铜片替代外敷铜胶，使得铜钎焊过程中铜由内往外渗透，可有效保证焊接间隙内部铜胶填充饱满，且通过外观而非破坏性方式来检查内部间隙铜胶流淌情况，降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有高压燃油分配管铜钎焊制造方法零件连接处外部涂上铜胶示意图；
图2是现有高压燃油分配管铜钎焊制造方法铜胶加热熔融后示意图；
图3是现有高压燃油分配管铜钎焊制造方法传感器接头或端盖定位焊之前示意图；
图4是现有高压燃油分配管铜钎焊制造方法传感器接头或端盖定位焊之后示意图；
图5是现有高压燃油分配管铜钎焊制造方法外部定位焊焊点影响铜胶流淌示意图；
图6是燃油分配管结构示意图；
图7是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例喷油器座主管轴向连接部件与主管连接固定示意图；
图8是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例喷油器座正视图；
图9是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例喷油器座截面图；
图10是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例的钎焊焊缝示意图；
图11是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例传感器接头同主管连接固定处进行局部钎焊示意图；
图12是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例支架及喷油器座同主管连接固定处进行局部钎焊示意图；
图13是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例端盖同主管连接固定处进行局部钎焊示意图；
图14是本发明的燃油分配管铜钎焊制造方法一实施例管接头同主管连接固定处进行局部钎焊示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
燃油分配管铜钎焊制造方法，如图5所示，燃油分配管包括主管1、主管轴向连接部件、主管径向连接部件；其制造工艺步骤如下：
一.如图7所示，在主管1端部内置铜环11或在主管轴向连接部件外套设铜环11，然后将主管轴向连接部件沿轴向压装定位到主管1端部，主管轴向连接部件与主管1之间通过局部过盈配合实现连接固定，并将铜环11挤压在主管轴向连接部件与主管1之间；
如图8、图9所示，主管径向连接部件具有一同主管1外壁匹配的圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有圆孔21，该圆孔21周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点22，在该圆孔21内放置一铜片或铜环11；然后将主管径向连接部件沿径向贴合到主管1外壁的相应位置，通过凸焊工艺将凸点熔融而将主管径向连接部件固定到主管1上；
二.通过钎焊工艺，使内置铜环11或铜片在高温下熔融并由内向外渗透填充整个焊接间隙，将主管轴向连接部件、主管径向连接部件同主管1铜钎焊在一起。
较佳的，主管径向连接部件的圆弧贴合面设置有至少2个凸点22，且各凸点22绕所述圆孔21均匀对称分布。
较佳的，所述主管轴向连接部件为传感器接头4、端盖6中的一种或两种；
所述主管径向连接部件为管接头5、支架2、喷油器座3中的一种或多种。
较佳的，所述传感器接头4、端盖6上设置具有导向作用的凸筋或滚花。
传感器接头4、端盖6上设置具有导向作用的凸筋或滚花，可保证压装过程的稳定性，使得传感器接头4或端盖6与主管1间径向间隙均匀。
步骤一中，可以首先将主管轴向连接部件与主管1之间连接固定，然后再将主管径向连接部件固定到主管1上。
实施例一的燃油分配管铜钎焊制造方法，与主管1轴向配合的主管轴向连接部件采用压装定位，通过局部过盈配合实现连接固定，使得主管轴向连接部件与主管1间径向间隙均匀，可避免主管轴向连接部件与主管1间因氩弧焊或激光焊高能量带来的零件变形。
实施例一的燃油分配管铜钎焊制造方法，与主管1径向配合的主管径向连接部件的圆弧贴合面设计凸点22，主管径向连接部件与主管1间采用凸焊定位固定，避免了因氩弧焊或激光焊高能量带来的零件变形，导致焊接间隙不均匀，影响后续铜钎焊质量，另外由凸点22熔融实现零件连接，避免了材料本体熔融产生的较大热影响区，凸点22在焊缝内部且焊缝连续，如图10所示，不影响铜胶在零件交界处均匀过渡，避免产生应力集中。凸焊是点 焊的一种变形，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。由于电流集中，克服了点焊时熔核偏移的缺点，因而凸焊时工件的厚度比可以超过6:1。
实施例一的燃油分配管铜钎焊制造方法，钎焊之前，在主管端部内置铜环或在主管轴向连接部件外套设铜环，在主管径向连接部件的圆弧贴合面底部的圆孔内置铜片或铜环，使得后续铜钎焊过程中，铜胶由内往外渗透，可以确保内部间隙优先有铜胶填充。如果100％外观检查发现连接处外部有明显铜胶渗透出来，则可以判断整个内部间隙铜胶处于填满状态，不需要做破坏性实验，避免报废，降低成本。
实施例一的燃油分配管铜钎焊制造方法，采用压装和凸焊代替氩弧焊或激光焊进行定位，可有效改善各零件之间焊接间隙的均匀性，保证铜钎焊后的焊缝质量一致性；采用内置铜环或铜片替代外敷铜胶，使得铜钎焊过程中铜由内往外渗透，可有效保证焊接间隙内部铜胶填充饱满，且通过外观而非破坏性方式来检查内部间隙铜胶流淌情况，降低生产成本。
实施例二
基于实施例一的燃油分配管铜钎焊制造方法，步骤二中，采用局部钎焊方式，即燃油分配管不作为一个整体同时进入钎焊炉，而是对主管轴向连接部件、主管径向连接部件同主管的连接固定处分批依次进行局部钎焊加热。
实施例二的燃油分配管铜钎焊制造方法，采用局部钎焊的方式，在各零件连接处分批依次进行局部加热，使得内置铜环或铜片在高温下熔融并由内向外渗透填充整个焊接间隙。根据霍尔-佩奇定律，金属材料晶粒尺寸越小，材料强度越高，此工艺避免了整个主管在高温下的晶粒长大过程，维持了主管本体的材料强度以承受更高的液压力。
实施例三
基于实施例二的燃油分配管铜钎焊制造方法，如图6所示，所述主管轴向连接部件为一传感器接头4及一端盖6；
所述主管径向连接部件包括管接头5、支架2及喷油器座3；
步骤一中，在主管端部内置铜环或在传感器接头4及端盖6外套设铜环11，然后将传感器接头4及端盖6分别沿轴向压装定位到主管1两端，传感器接头4及端盖6与主管1之间通过局部过盈配合实现连接固定，并将铜环11挤压在传感器接头4或端盖6与主管1之间；
管接头5、支架2及喷油器座3均各具有一同主管1外壁匹配的圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有圆孔21，该圆孔21周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点22，在该圆孔21内放置一铜片或铜环11；然后将管接头5、支架2及喷油器座3沿径向分别贴合到主管1外壁的相应位置，通过凸焊工艺将凸点22熔融而将管接头5、支架2及喷油器座3分别固定到主管1上；
步骤二中，首先将传感器接头4同主管1连接固定处置于钎焊炉30中进行局部钎焊(如图11所示)，然后再将支架2及喷油器座3同主管1连接固定处置于钎焊炉30中进行局部钎焊(如图12所示)，然后再将端盖6同主管1连接固定处置于钎焊炉30中进行局部钎焊(如图13所示)，最后再将管接头5同主管1连接固定处置于钎焊炉30中进行局部钎焊(如图14所示)。
实施例四
主管径向连接部件，其一侧形成有圆弧贴合面；
该圆弧贴合面的底部设置有圆孔；
该圆孔周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点。
所述主管径向连接部件可以为喷油器座；
较佳的，喷油器座如图8、图9所示，其基体内设置有通油孔24，基体上部一侧形成有圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有同通油孔24连通的圆孔21；
所述圆孔21的内径大于所述通油孔24的内径；
该圆孔21周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点22。
较佳的，圆弧贴合面设置有至少2个凸点22，且各凸点22绕所述圆孔21均匀对称分布。
较佳的，所述喷油器座的基体下端设置有喷油器连接口26；
所述喷油器连接口26同通油孔24连通；
所述喷油器连接口26的内径大于通油孔24的内径。
较佳的，所述喷油器连接口26下端形成有上小下大的喇叭口261。所述喷油器连接口26下端形成喇叭口261，便于同喷油器连接。
较佳的，所述喷油器座的基体下端一侧设置有喷油器定位槽25。喷油器连接到所述喷油器连接口26之后，喷油器定位槽25可以同喷油器上的定位块配合一防止喷油器转动。
较佳的，所述喷油器为不锈钢材质。
该喷油器座，圆弧贴合面设置有凸点，可以通过凸焊工艺将凸点熔融而将喷油器座固定到主管上。圆弧贴合面底部设置的圆孔，连通同通油孔形成沉头孔状，可以在该圆孔内放置一铜片或铜环，后续可以通过钎焊工艺使内置铜环或铜片在高温下熔融并由内向外渗透填充整个焊接间隙，将喷油器座同主管铜钎焊在一起。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种燃油分配管铜钎焊制造方法，燃油分配管包括主管、主管轴向连接部件、主管径向连接部件；其特征在于，其制造工艺步骤如下：
一.在主管端部内置铜环或在主管轴向连接部件外套设铜环，然后将主管轴向连接部件沿轴向压装定位到主管端部，主管轴向连接部件与主管之间通过局部过盈配合实现连接固定，并将铜环挤压在主管轴向连接部件与主管之间；
主管径向连接部件具有一同主管外壁匹配的圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有圆孔，该圆孔周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点，在该圆孔内放置一铜片或铜环；然后将主管径向连接部件沿径向贴合到主管外壁的相应位置，通过凸焊工艺将凸点熔融而将主管径向连接部件固定到主管上；
二.通过钎焊工艺，使内置铜环或铜片在高温下熔融并由内向外渗透填充整个焊接间隙，将主管轴向连接部件、主管径向连接部件同主管铜钎焊在一起。
2.根据权利要求1所述的燃油分配管铜钎焊制造方法，其特征在于，
主管径向连接部件的圆弧贴合面设置有至少2个凸点，且各凸点绕所述圆孔均匀对称分布。
3.根据权利要求1所述的燃油分配管铜钎焊制造方法，其特征在于，
所述主管轴向连接部件为传感器接头、端盖中的一种或两种；
所述主管径向连接部件为管接头、支架、喷油器座中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的燃油分配管铜钎焊制造方法，其特征在于，
所述传感器接头、端盖上设置具有导向作用的凸筋或滚花。
5.根据权利要求1所述的燃油分配管铜钎焊制造方法，其特征在于，
步骤一中，首先将主管轴向连接部件与主管之间连接固定，然后再将主管径向连接部件固定到主管上。
6.根据权利要求1所述的燃油分配管铜钎焊制造方法，其特征在于，
步骤二中，采用局部钎焊方式，即燃油分配管不作为一个整体同时进入钎焊炉，而是对主管轴向连接部件、主管径向连接部件同主管的连接固定处分批依次进行局部钎焊加热。
7.根据权利要求1所述的燃油分配管铜钎焊制造方法，其特征在于，
所述主管轴向连接部件为一传感器接头及一端盖；
所述主管径向连接部件包括管接头、支架及喷油器座；
步骤一中，在主管端部内置铜环或在传感器接头及端盖外套设铜环，然后将传感器接头及端盖分别沿轴向压装定位到主管两端，传感器接头及端盖6与主管之间通过局部过盈配合实现连接固定，并将铜环挤压在传感器接头或端盖与主管之间；
管接头、支架及喷油器座均各具有一同主管外壁匹配的圆弧贴合面，该圆弧贴合面的底部设置有圆孔，该圆孔周边圆弧贴合面设置有一个或多个凸点，在该圆孔内放置一铜片或铜环；然后将管接头、支架及喷油器座沿径向分别贴合到主管外壁的相应位置，通过凸焊工艺将凸点熔融而将管接头、支架及喷油器座分别固定到主管上；
步骤二中，首先将传感器接头同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊，然后再将支架及喷油器座同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊，然后再将端盖同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊，最后再将管接头同主管连接固定处置于钎焊炉中进行局部钎焊。
8.一种主管径向连接部件，其特征在于，其一侧形成有圆弧贴合面；
该圆弧贴合面的底部设置有圆孔；
该圆孔周边的圆弧贴合面设置有一个或多个凸点。
9.根据权利要求8所述的主管径向连接部件，其特征在于，
所述主管径向连接部件为喷油器座；
所述喷油器座的基体内设置有通油孔，基体上部一侧形成所述圆弧贴合面；
所述圆弧贴合面的底部设置的圆孔同通油孔连通；
所述圆孔的内径大于所述通用孔的内径。
10.根据权利要求8所述的主管径向连接部件，其特征在于，
圆弧贴合面设置有至少2个凸点，且各凸点绕所述圆孔均匀对称分布。
11.根据权利要求9所述的主管径向连接部件，其特征在于，
所述喷油器座的基体下端设置有喷油器连接口；
所述喷油器连接口同通油孔连通；
所述喷油器连接口的内径大于通油孔的内径。
12.根据权利要求11所述的主管径向连接部件，其特征在于，
所述喷油器连接口下端形成有上小下大的喇叭口。
13.根据权利要求11所述的主管径向连接部件，其特征在于，
所述喷油器座的基体下端一侧设置有喷油器定位槽。
14.根据权利要求9所述的主管径向连接部件，其特征在于，所述喷油器座的基体为不锈钢材质。
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