CN107760844A - 用于制造燃料分配器的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造燃料分配器的方法和一种相应的设备，该燃料分配器具有用于接纳处于压力下的燃料的分配管，该分配管具有管形的基体，该基体由锻造毛坯制造，该锻造毛坯被机械加工，其中，未加工的锻造毛坯或者部分加工的锻造毛坯或者基体经受热处理，热处理在850℃与1100℃之间的温度中在大于或等于60秒的时间段中实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造燃料分配器的方法和设备，该燃料分配器具有用于接纳处于压力下的燃料的分配管，该分配管具有管形的基体，该基体由锻造毛坯制造，该锻造毛坯被机械加工。
背景技术
燃料分配器是燃料供给装置的组成部分或者说燃料喷射系统的组成部分，并且用于将燃料输送至内燃机的喷射阀。在此，静力压缩的燃料存储在分配管中并且分配给气缸组的喷射器或者说喷射阀。燃料分配器在此经受非常高的压力。
已知，燃料分配器或分配管制成为锻造构件。分配管具有管形的长形的基体。在基体中的长孔用作为燃料存储器。基体由钢制的锻造毛坯通过机械加工进行制造。机械加工基本上包括切削加工步骤，尤其是用于在基体中形成穿孔或盲孔的深孔打钻以及用于制造接头的车削加工或铣削加工。另外，螺纹的制造属于机械加工。
DE102010051004A1公开一种燃料分配器，在该燃料分配器中，分配管按锻造技术进行制造。在由DE29521402U1已知的燃料分配器中，分配管的管形的基体通过锻造而成型有同样按锻造技术一体成型的接管。
用于燃料分配器的锻造的基体在空气中进行锻造并且冷却。在此，两个冷却策略是常用的。第一处理方式设定在空气中缓慢的冷却。这种缓慢的冷却是相对低翘曲的。在第二处理方式中实现在水或油中快速的冷却。但是这种快速冷却方式带来相对高的翘曲危险。
因此，由于翘曲问题，缓慢的冷却占优势，在该缓慢的冷却中锻造毛坯能受监控地在空气中冷却。紧接着锻造毛坯被喷丸。但是通过在空气中的锻造和在空气中的缓慢冷却而引起耐腐蚀性的降低。对此的原因是构成碳化铬，碳化铬在缓慢的冷却中能加强地构成。为了能确保足够高的防腐蚀性，在机械加工锻造毛坯或者由锻造毛坯制造的基体之后实现酸洗过程和钝化过程。但是这是相对成本密集的且制造耗费的。另外，在密封面的区域中通过所谓的酸洗缩孔而产生密封面质量的劣化。
通常锻造毛坯由制造引起而具有来自锻造过程的固有应力。所述固有应力必须在管设计时进行考虑。这种固有应力也能不利地影响加工工具的寿命。另外，来自锻造工艺的流线或纹路影响机械加工的精度，尤其是用于在基体中制造中央压力存储通道的深孔打钻的精度。
发明内容
由现有技术出发，本发明的目的是，提出一种用于制造在构件技术上改进的燃料分配器的合理且廉价的方法以及一种相应的设备。
该目的在一种用于制造燃料分配器的方法中解决，该燃料分配器具有用于接纳处于压力下的燃料的分配管，该分配管具有管形的基体，该基体由锻造毛坯制造，该锻造毛坯被机械加工，其中，未加工的锻造毛坯或者部分加工的锻造毛坯或者基体经受热处理，热处理在850℃与1100℃之间的温度中在大于或等于60秒的时间段中实现。
优选的是，热处理在大于或等于950℃的温度中执行。
优选的是，热处理在90秒与10分钟之间、尤其是120秒与10分钟之间的时间段中实现。
优选的是，热处理在惰性气氛中执行，或者热处理在活性气氛中执行，或者热处理在纯真空中或在高真空中执行。
优选的是，采用由奥氏体的钢合金构成的锻造毛坯。
该目的还在一种用于制造燃料分配器的设备中解决，该燃料分配器具有用于接纳处于压力下的燃料的分配管，该分配管具有管形的基体，该基体由锻造毛坯制造，该锻造毛坯是机械加工的，所述设备包括机械加工装置，用于机械加工该锻造毛坯，其中，所述设备包括热处理装置，用于对未加工的锻造毛坯或者部分加工的锻造毛坯或者基体进行热处理，所述热处理能在850℃与1100℃之间的温度中在大于或等于60秒的时间段中实现。
优选的是，所述热处理装置构造成，使得热处理能在大于或等于950℃的温度中执行。
优选的是，所述热处理装置构造成，使得热处理能在90秒与10分钟之间、尤其是120秒与10分钟之间的时间段中执行。
优选的是，所述热处理装置构造成，使得热处理能在惰性气氛中执行，或者热处理能在活性气氛中执行，或者热处理能在纯真空中或在高真空中执行。
优选的是，所述锻造毛坯由奥氏体的钢合金构成。
优选的是，所述热处理装置构成为贯通炉或箱式炉。
具体实施方式
分配管的管形的基体由锻造毛坯制造。这基本上通过机械加工步骤实现。这些机械加工步骤包括切削成形方法，尤其包括在基体中的中央钻孔的制成。在此可以涉及穿孔或者盲孔。这些孔借助于深孔打钻而制成。另外，接头的车削加工或者铣削加工和用于制成螺纹的切削加工属于机械加工步骤。
按本发明设定锻造毛坯的或由锻造毛坯制造的基体的热处理。该热处理在850℃与1100℃之间的温度中在大于或等于60秒的时间段中实现。
尤其在大于或等于950℃的温度中在60秒直至600秒即10分钟的时间段中执行热处理。优选热处理在90秒至600秒的时间段中尤其是120秒直至600秒的时间段中实现。
热处理可以在未加工的锻造毛坯中或者也在部分加工的锻造毛坯中实现。另外基体在机械加工之后也可以经受按本发明的热处理。
未加工的锻造毛坯的在其机械加工之前的热处理被视为尤其有利。
热处理和炉气氛的按本发明设定的参数导致在锻造毛坯中重结晶的材料组织。具有减少的各向异性效果的重结晶的材料组织具有对后来的继续加工的积极影响。紧接着热处理的是缓慢的冷却。在冷却时实现在保护气体下的均匀且受控的温度下降。这导致，碳化铬又分解并且铬又能与氧气化合。因此实现自然的再钝化并且从而防腐蚀。对于机械加工步骤尤其是对于制造长孔，锻造毛坯的加工特性也被改进。
按本发明的尤其超过950℃的热处理导致碳化铬的分解。受控的均匀的冷却阻止碳化铬的重新构成并且降低了翘曲。热处理节省了迄今为止常用的对基体的酸洗处理和钝化处理。这导致节约成本并且带来其他的制造优点。
热处理在保护气体或惰性气体气氛下实现。尤其热处理在保护气体下实现。保护气体由化学惰性的以及活性的成分构成。惰性的成分保护工件。活性的成分有目的地影响工件表面。
本发明的有利的方面设定，热处理在由70％至90％的氢气(H2)和10％至30％的氮气(N2)构成的气氛下实现。
在热处理时另一有利的气氛包括70％至100％的氩气(Ar)。
在按本发明的方法的对于实际运用尤其有利的方案中，热处理在活性的气氛中实现。在此设定，在热处理炉中的气氛至少在部分时间上包括大于90％的氢气(H2)尤其是90％至100％的氢气(H2)。
替选地也可有利的是，热处理在1至10-3毫巴(100Pa至0.1Pa)之间的压力中的纯真空中或者在10-3至10-7毫巴(0.1Pa至0.00001Pa)之间的压力中的高真空中执行。
热处理能在贯通炉或箱式炉中实现。
尤其优选地采用钢材料而且是奥氏体钢用于制造锻造毛坯。优选锻造毛坯由奥氏体的铬镍钢合金制造。所述锻造毛坯具有高的耐腐蚀性和良好的加工特性。尤其设定，锻造毛坯和相应地由所述锻造毛坯制造的分配管由具有材料编号1.4301、1.4306、1.4307或1.4404的奥氏体钢构成。
通过在惰性的或活性的气氛中按本发明的受控的热处理，通过缓慢冷却产生的碳化铬又被分解。这导致，铬以足够的量提供用于与氧气反应并且用于自然钝化。
如已经提及的那样，按本发明的优选对未加工的锻造毛坯的热处理在其被机械加工之前实现。这是尤其有利的。在锻造毛坯中的固有应力降低，因此，不仅构件寿命能改进，而且机械加工工具的工具寿命能提高。另外，这导致由于重结晶过程而引起的流线的减少，并且从而导致锻造毛坯的加工特性的改进。因此也能实现在锻造毛坯中纵向打钻时翘曲的降低。总之，改进了分配管的耐腐蚀性和机械特性。
Claims (11)
1.用于制造燃料分配器的方法，该燃料分配器具有用于接纳处于压力下的燃料的分配管，该分配管具有管形的基体，该基体由锻造毛坯制造，该锻造毛坯被机械加工，其特征在于，未加工的锻造毛坯或者部分加工的锻造毛坯或者基体经受热处理，热处理在850℃与1100℃之间的温度中在大于或等于60秒的时间段中实现。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，热处理在大于或等于950℃的温度中执行。
3.按权利要去1或2所述的方法，其特征在于，热处理在90秒与10分钟之间、尤其是120秒与10分钟之间的时间段中实现。
4.按权利要求1至3之中任一项所述的方法，其特征在于，热处理在惰性气氛中执行，或者热处理在活性气氛中执行，或者热处理在纯真空中或在高真空中执行。
5.按权利要求1至4之中任一项所述的方法，其特征在于，采用由奥氏体的钢合金构成的锻造毛坯。
6.用于制造燃料分配器的设备，该燃料分配器具有用于接纳处于压力下的燃料的分配管，该分配管具有管形的基体，该基体由锻造毛坯制造，该锻造毛坯是机械加工的，所述设备包括机械加工装置，用于机械加工该锻造毛坯，其特征在于，所述设备包括热处理装置，用于对未加工的锻造毛坯或者部分加工的锻造毛坯或者基体进行热处理，所述热处理能在850℃与1100℃之间的温度中在大于或等于60秒的时间段中执行。
7.按权利要求6所述的设备，其特征在于，所述热处理装置构造成，使得热处理能在大于或等于950℃的温度中执行。
8.按权利要去6或7所述的设备，其特征在于，所述热处理装置构造成，使得热处理能在90秒与10分钟之间、尤其是120秒与10分钟之间的时间段中执行。
9.按权利要求6至8之中任一项所述的设备，其特征在于，所述热处理装置构造成，使得热处理能在惰性气氛中执行，或者热处理能在活性气氛中执行，或者热处理能在纯真空中或在高真空中执行。
10.按权利要求6至9之中任一项所述的设备，其特征在于，所述锻造毛坯由奥氏体的钢合金构成。
11.按权利要求6至10之中任一项所述的设备，其特征在于，所述热处理装置构成为贯通炉或箱式炉。
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