CN110948068B - 燃油分配管及其连接孔的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃油分配管及其连接孔的加工方法，本发明的加工方法通过驱动加工头经由喷油器座的内腔向中空轨体的内腔方向弧形进给，加工形成弧形的连接孔，有助于适应更复杂的设计需要，从而保证发动机能够满足更复杂的应用需求。进一步，喷油器座的轴线优选与中空轨体的轴线异面设置，使用本发明提供的加工方法，可以使加工头在不碰擦喷油器座的内侧壁的情况下，使可钻孔的角度相对直线型钻头更大，从而可以适应喷油器座的轴线与中空轨体的轴线为偏心的情况。更进一步，通过对中空轨体执行电化学加工处理，获得的连接孔不会形成毛刺或飞边，无需后续去毛刺的过程，制品的清洁度较高，简化了工艺流程。

Description

燃油分配管及其连接孔的加工方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，特别涉及一种燃油分配管及其连接孔的加工方法。

背景技术

高压燃油分配管是电控燃油喷射系统中的一个组成部分，其用于存储、分配高压燃油。目前的高压燃油分配管一般锻造而成，相比传统的钎焊，具有更高的承压能力，可承受350bar以上的系统压力。故而随着燃油喷射压力的提升，使用锻造高压燃油分配管的高压共轨系统是未来高压直喷汽油机的发展趋势。

请参考图1至图5，现有的锻造高压燃油分配管一般包括：进油口接头1、传感器接头2、堵头3、喷油器座4、螺栓安装支架5和轨体6。其中进油口接头1和传感器接头2可以根据布置需要进行互换调整，轨体6则具有一轨体内腔6a。该锻造高压燃油分配管一般通过如下方式获取：

首先，通过热模锻获得实心锻坯6b，如图2所示；然后，通过枪钻加工所述实心锻坯6b，形成轨体内腔6a，如图3所示；之后，通过机床加工进油口接头1、传感器接头2、喷油器座4以及螺栓安装支架5的外轮廓，另通过枪钻或机加工钻孔的方式，分别加工进油口接头1与轨体内腔6a、传感器接头2与轨体内腔6a以及喷油器座4与轨体内腔6a之间的连接孔。

如图4a、图4b和图5所示，因喷油器座4需后续安装喷油器，故喷油器座 4与轨体内腔6a之间的连接孔4a，不能与喷油器座4的环状的内侧壁4b相接，而只能开设在喷油器座4与开口相对的另一端，以免被安装后的喷油器堵塞。为了达到该要求，现有的喷油器座4一般只能设置在与轨体6轴线相交(如图 4a所示)或者偏心较小的位置上(如图4b所示)。如中国专利申请 (CN204704041U)便公开了一种缸内直喷汽油机高压燃油分配管，其喷油器座便设置在与轨体6轴线相交的位置上。

然而，随着现今发动机集成度的提高，喷油器座4的位置很多时候必须与轨体6轴线有较大的偏心。若喷油器座4与轨体6轴线偏离较远(如图5所示)，则现有钻孔工艺难以实现连接孔4a的加工。此外，通过钻孔工艺加工连接孔的方式，除了连接孔4a的孔径以及孔的位置受喷油器座4边界的限制以外，还由于连接孔4a的孔径一般较小，而容易导致断刀。另外，连接孔4a的内孔周边机械去毛刺的过程也比较困难，清洁度不易得到保证。进一步的，若连接孔4a与轨体6轴线存在偏心，则无法实现机械去毛刺。

因此，有必要开发一种新型的燃油分配管及其上连接孔的加工方法，以解决喷油器座的连接孔与轨体偏心设置时，难以加工连接孔的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃油分配管及其连接孔的加工方法，通过加工头经由喷油器座的内腔向中空轨体的内腔方向弧形进给，加工形成一个弧形的连接孔，有助于适应更复杂的设计需要，从而保证发动机能够满足更复杂的应用需求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃油分配管连接孔的加工方法，包括：

提供燃油分配管的主管，所述主管包括中空轨体以及设置在所述中空轨体上的喷油器座；以及，

还提供一加工头，所述加工头经由所述喷油器座的内腔向所述中空轨体的内腔方向弧形进给，在所述中空轨体上加工形成一个连通所述中空轨体之内腔以及所述喷油器座之内腔的弧形连接孔。

可选的，所述喷油器座的轴线被配置为与所述中空轨体的轴线异面设置。

可选的，所述加工头经由所述喷油器座的内腔向所述中空轨体的内腔方向弧形进给时，通过对所述中空轨体执行电化学加工处理，获得所述弧形连接孔。

可选的，所述通过对所述中空轨体执行电化学加工处理的步骤包括：

将所述中空轨体固定设置并配置为电化学加工的阳极；以及，

将所述加工头配置为电化学加工的阴极，并驱动所述加工头经由所述喷油器座的内腔向所述中空轨体之内腔方向弧形进给，并利用通入所述加工头的电解液在外电场作用下电解并溶蚀所述中空轨体，从而形成所述弧形连接孔。

可选的，所述加工头的截面形状为圆形。

可选的，所述加工头经由所述喷油器座的内腔之底部向所述中空轨体的内腔方向弧形进给。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种燃油分配管，包括主管，所述主管包括中空轨体以及设置在所述中空轨体上的喷油器座；其中，所述中空轨体上设置有采用如上所述的加工方法形成的弧形连接孔。

可选的，所述喷油器座的轴线与所述中空轨体的轴线异面设置。

可选的，所述弧形连接孔设置于所述喷油器座的内腔之底部。

可选的，所述燃油分配管为锻造件。

综上所述，本发明提供的燃油分配管及其连接孔的加工方法具有如下有益效果：

第一、本发明通过加工头经由喷油器座的内腔向中空轨体的内腔方向弧形进给，在中空轨体上加工形成连通中空轨体之内腔以及喷油器之内腔的弧形连接孔，有助于适应更复杂的设计需要，从而保证发动机能够满足更复杂的应用需求；

第二、本发明的喷油器座的轴线优选与中空轨体的轴线异面设置，因此，通过使用本发明提供的加工方法，可以使加工头在不碰擦喷油器座的内侧壁的情况下，使可钻孔的角度相对直线型钻头更大，从而可以适应喷油器座的轴线与中空轨体的轴线为偏心的情况；

第三、本发明优选通过对中空轨体执行电化学加工处理，获得弧形连接孔，此工艺不会形成毛刺或飞边，无需后续去毛刺的过程，制品的清洁度很高，简化了工艺流程，此外，加工头由于不与中空轨体直接接触，其使用寿命长，降低了加工成本。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是现有的锻造高压燃油分配管的示意图；

图2是图1所示的锻造高压燃油分配管的实心锻坯的示意图；

图3是图1所示的锻造高压燃油分配管的剖面图；

图4a是现有的喷油器座的剖面图，其中连接孔与轨体内腔的轴线相交；

图4b是现有的喷油器座的剖面图，其中连接孔与轨体内腔的轴线偏心较小；

图5是现有的喷油器座的剖面图，其中连接孔与轨体内腔的轴线偏心较大；

图6是本发明优选实施例提供的在形成连接孔之前的主管的剖面图；

图7a是本发明实施例提供的将加工头插入图6所示的喷油器座的示意图；

图7b是本发明实施例提供的驱动加工头弧形进给以对图6所示的主管加工连接孔的示意图；

图8是本发明实施例提供的对图6所示的主管完成连接孔加工后的示意图；

图9是本发明优选实施例提供的用于电解加工的加工头的示意图。

图中：

1-进油口接头；2-传感器接头；3-堵头；4-喷油器座；4a-连接孔；4b-内侧壁；5-螺栓安装支架；6-轨体；6a-轨体内腔；

10-加工头；101-加工头的圆心；102-中空部；20-中空轨体；201-中空轨体的内腔；31-喷油器座；310-喷油器座的内腔；311-喷油器座的内侧壁；312-喷油器座的开口端；313-喷油器座的封闭端；314-连接孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的燃油分配管及其连接孔的加工方法作进一步详细说明。且根据下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。

需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在所附权利要求书以及本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在所附权利要求书以及本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

下面参考附图进行详细描述。图6是本发明优选实施例提供的在形成连接孔之前的主管的剖面图；图7a是本发明实施例提供的将加工头插入图6所示的喷油器座的示意图；图7b是本发明实施例提供的驱动加工头弧形进给以对图6 所示的主管加工连接孔的示意图；图8是本发明实施例提供的对图6所示的主管完成连接孔加工后的示意图；图9是本发明优选实施例提供的用于电解加工的加工头的示意图。

首先请参考图6至图8，本发明实施例提供了一种燃油分配管，其包括主管，所述主管包括中空轨体20以及设置在所述中空轨体20上的喷油器座31，所述喷油器座31一般与中空轨体20为一体成型。并且，所述喷油器座31的轴线与所述中空轨体20的轴线异面设置，即两者不相交，喷油器座31相对所述中空轨体20为偏心设置。

进而，为了将喷油器座31与中空轨体20连通，还需要设置一个连接孔314，以便通过所述中空轨体20向喷油器座31提供燃油。为此，本发明实施例还提供了一种燃油分配管连接孔的加工方法，其包括：

提供燃油分配管的主管以及一加工头10；以及，

驱动所述加工头10经由所述喷油器座的内腔310向所述中空轨体的内腔 201方向弧形进给，从而在所述中空轨体20上加工形成一个连通所述中空轨体的内腔201以及所述喷油器座的内腔310的连接孔314，该连接孔314呈弧形。

由此，通过本发明实施例提供的加工方法，为在主管上获取连接孔提供了一种有效的加工途径，该加工方法有助于适应更复杂的设计需要，从而保证发动机能够满足更复杂的应用需求。

对于现有燃油分配管上的传感器接头和进油口接头，其中一个沿燃油分配管的中空轨体20的轴向与中空轨体20同轴设置，另一个则沿中空轨体20的径向而经过中空轨体20的轴线与中空轨体20垂直设置，亦即该两种接头均经过中空轨体20的轴线，其相对中空轨体20不偏心，故而其可以采用普通的钻孔工艺。而喷油器座31一般沿中空轨体20的径向设置，根据设计需要，喷油器座31的轴线可能与中空轨体20的轴线存在：相交、为较小距离的偏心或者为较大距离的偏心。本发明提供的燃油分配管连接孔的加工方法，特别适合于喷油器座31的轴线与中空轨体20的轴线为较大距离偏心的情。本发明实施例提供的加工方法，特别适合于当喷油器座31的轴线与所述中空轨体 20的轴线异面设置的情况。

当喷油器座31的轴线与中空轨体20的轴线为较大距离偏心时(如图6所示)，若采用传统工艺，钻头须经由喷油器座的开口端312伸入喷油器座的内腔 310，而由于喷油器座的内侧壁311的遮挡，钻头角度受到限制，故而喷油器座的连接孔314难以贯通喷油器座的内腔310和中空轨体的内腔201。而采用本发明提供的燃油分配管连接孔的加工方法，则适合于这种情况下，其加工所得的连接孔314可以为弧形。当然，本发明提供的燃油分配管连接孔的加工方法，也适用于喷油器座31的轴线与中空轨体20的轴线相交或为较小距离偏心的情况，此时可通过适当加大加工头10弧形进给的半径的方式，达到同样的效果。

优选的，所述燃油分配管为锻造高压燃油分配管，其大部分组件由锻造一体成型，仅部分腔体和孔体为后续在锻坯上加工完成，故而其结构强度高。

现有直钻头机械加工的过程在一些复杂边界下，会被复杂边界所阻挡而难以加工，另外也由于锻坯的强度高、硬度大，钻孔加工时易断刀，且较难去除所钻孔边的毛刺。相比现有技术，本发明通过驱动加工头10经由喷油器座的内腔310向中空轨体的内腔201的方向弧形进给，加工形成的弧形的连接孔314，有助于适应更复杂的设计需要，从而保证发动机能够满足更复杂的应用需求，例如可适应喷油器座31与中空轨体20的轴线偏离较远时的情况(如图6所示)。另外，由该弧形的加工头10所加工形成的连接孔314可以为弧形，不限于直孔，其可适应更复杂的设计需要(如图8所示)。特别的，该加工头10弧形进给的加工方法，不仅可用于加工喷油器座31与燃油分配管的中空轨体20之间的连接孔314，还可以用于加工设置在燃油分配管之轨体上其他接头座，例如传感器接头或进油口接头等。

本实施例中，由于喷油器座31后续需要将喷油器安装于其上，故而喷油器座31一般开设有一个一端敞开的内腔310，其中，其敞开的一端为喷油器座的开口端312，与其相对的一端为喷油器座的封闭端313，而连接该两相对端的周向侧壁为喷油器座的内侧壁311。因后续安装喷油器的需要，喷油器座的连接孔 314只能开设在喷油器座的封闭端313上，而不能开设在喷油器座的内侧壁311，以免被喷油器堵塞。故而，优选的，所述加工头10经由所述喷油器座的封闭端313(亦即喷油器座的内腔310的底部)向所述中空轨体的内腔201方向弧形进给。

进一步，在所述加工头10经由喷油器座的内腔310向中空轨体的内腔201 的方向弧形进给时，优选通过对所述中空轨体20执行电化学加工处理，获得所述弧形的连接孔314。这里的电化学加工的方式，优选为电解钻孔加工。当采用电解钻孔加工时，其加工头10几乎无磨损，即使在加工特硬工件时，加工头10 的寿命也很长。而且加工时进给速度较高。此外，电解钻孔加工时，不仅加工头10磨损小，进给速度不受材料硬度影响，而且加工时不会形成毛刺和飞边。故而后续去毛刺工序可以完全省略，其产品的清洁度很高。

接着参考图9，并结合图7a和图7b，对通过对所述中空轨体20执行电化学加工处理的方法再做进一步的说明。通过对所述中空轨体20执行电化学加工处理的具体步骤包括：

S1：将已加工好喷油器座的内腔310的中空轨体20固定于一工装夹具上，并将该中空轨体20配置为电化学加工的阳极；

S2：将所述加工头10配置为电化学加工的阴极；

S3：驱动所述加工头10绕其圆心101沿一预定方向旋转而沿弧形进给，使其经由喷油器座的开口端312穿入喷油器座的内腔310，直至临界接触喷油器座的封闭端313；

S4：在所述加工头10中通入流动的电解液，所述中空轨体20与加工头10 在外电场的作用下进行电解并溶蚀所述中空轨体20；

S5：所述加工头10继续绕其圆心101沿所述预定方向旋转而沿弧形进给，直至其穿入所述中空轨体20的轨体内腔201，之后加工头10沿所述预定方向反向旋转并退出喷油器座31，完成一个喷油器座的连接孔314的加工。

如图9所示，所述加工头10优选具有一中空部102，该中空部102用于通入流动的电解液；在外电场的作用下，所述加工头10作为阴极，与作为阳极的中空轨体20，通过中空部102中流出的电解液进行电解，阳极的中空轨体20的金属粒子在外电场的作用下电解溶蚀后进入电解液，并不断流出中空轨体20，同时加工头10向工件进一步进给，进而实现对中空轨体20的电解钻孔加工。

更优选的，所述加工头10的截面形状为圆形，以使得加工形成的连接孔314 的截面为圆形。截面为圆形的连接孔314，在同样的加工量的情况下，能够取得最大的截面积，能够更好地供燃油通过。

当然，所述电化学加工的方式也可以为电火花钻孔加工等，其也可以达到类似的效果。

此外，通过驱动加工头10经由喷油器座的内腔310向中空轨体的内腔201 的方向弧形进给时，还可以为电化学加工与机械加工钻孔结合使用。例如，可以先采用机械加工钻孔的方式，在喷油器座的封闭端313上先钻一个直径大于加工头10直径的盲孔，而后将加工头10伸入该盲孔中，并采用上述电化学加工的方式，进一步加工连接孔。所述盲孔的开口端可以与安装后的喷油器相匹配，连接孔亦能连通喷油器座的内腔310与中空轨体的内腔201。

最后，本发明提供的燃油分配管在其主管上可设置通过上述加工方法加工形成的连接孔314。

综上，在本发明提供的燃油分配管连接孔的加工方法中，通过加工头10经由喷油器座的内腔向中空轨体的内腔201方向弧形进给，加工形成弧形的连接孔314，有助于适应更复杂的设计需要，从而保证发动机能够满足更复杂的应用需求。

此外，当所述喷油器座31的轴线与所述中空轨体20的轴线异面设置时，使用本发明提供的加工方法，可以使加工头10在不碰擦喷油器座的内侧壁311 的情况下，使可钻孔的角度相对直线型钻头更大，从而可以适应喷油器座31的轴线与中空轨体20的轴线为偏心的情况。

另外，通过对所述中空轨体20执行电化学加工处理，获得的连接孔314不会形成毛刺或飞边，无需后续去毛刺的过程，制品的清洁度很高，简化了工艺流程，并且加工头10由于不与中空轨体20直接接触，其寿命长，节省了加工成本。

需要说明的是，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种燃油分配管连接孔的加工方法，其特征在于，包括：

提供燃油分配管的主管，所述主管包括中空轨体以及设置在所述中空轨体上的喷油器座，所述燃油分配管为锻造件，所述喷油器座与所述中空轨体一体成型，所述喷油器座的轴线被配置为与所述中空轨体的轴线异面设置；以及

还提供一加工头，所述加工头经由所述喷油器座的内腔向所述中空轨体的内腔方向弧形进给，在所述中空轨体上加工形成一个连通所述中空轨体之内腔以及所述喷油器座之内腔的弧形连接孔；

所述加工头经由所述喷油器座的内腔向所述中空轨体的内腔方向弧形进给时，通过对所述中空轨体执行电化学加工处理，获得所述弧形连接孔；

所述通过对所述中空轨体执行电化学加工处理的步骤包括：

将所述中空轨体固定设置并配置为电化学加工的阳极；以及，

将所述加工头配置为电化学加工的阴极，并驱动所述加工头经由所述喷油器座的内腔向所述中空轨体之内腔方向弧形进给，并利用通入所述加工头的电解液在外电场作用下电解并溶蚀所述中空轨体，从而形成所述弧形连接孔。

2.如权利要求1所述的燃油分配管连接孔的加工方法，其特征在于，所述加工头的截面形状为圆形。

3.如权利要求1所述的燃油分配管连接孔的加工方法，其特征在于，所述加工头经由所述喷油器座的内腔之底部向所述中空轨体的内腔方向弧形进给。

4.一种燃油分配管，其特征在于，包括主管，所述主管包括中空轨体以及设置在所述中空轨体上的喷油器座，所述燃油分配管为锻造件，所述喷油器座与所述中空轨体一体成型，所述喷油器座的轴线被配置为与所述中空轨体的轴线异面设置；其中，所述中空轨体上设置有采用如权利要求1～3中任一项所述的加工方法形成的弧形连接孔。

5.如权利要求4所述的燃油分配管，其特征在于，所述弧形连接孔设置于所述喷油器座的内腔之底部。

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