柴油机燃油系统产品主要零部件的制造基础工艺文档格式.docx
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偏差名称
精度mm
粗糙度μm
针阀体
1.内圆工作表面圆度
0.0005
0.05
2.内圆工作表面轴线直线度
0.001
3.内圆工作表面素线平行度
+0.0015-0.0005
4.密封锥面对内圆工作表面斜向圆跳动
0.004
0.40
5.密封端面平面度
0.0009
0.20
6.喷孔轴心线与针阀体轴心线角度差
±
3°
(孔式)
7.圆周上各喷孔轴心线角度偏差
8.喷孔对内圆工作表面圆跳动
0.003(轴针式)
针阀
1.导向工作表面圆度
0.0003
2.导向工作表面轴线直线度
3.导向工作表面素线平行度
4.密封锥面圆度
5.密封锥面对导向工作表面斜向圆跳动
0.0015
6.针阀轴针对导向工作表面圆跳动
0.002(轴针式)
偶件
1.升程偏差
6~14秒
降压法19.6MPa降到17.64MPa
2.配合表面密封值
表二:
柱塞偶件重要技术规定
柱塞
1.圆柱工作表面圆度
0.04
2.圆柱工作表面轴线直线度
3.圆柱工作表面素线平行度
20:
0.0006
4.控制斜槽线轮廓度
柱塞套
1.内圆柱工作表面圆度
2.内圆柱工作表面轴线直线度
3.内圆柱工作表面素线平行度
4.密封端面平面度
0.16
配合表面密封值>φ6.5~φ8.5
11~26秒
19.60±
0.245Mpa等压实验
配合表面密封值>φ8.5~φ12
9~22秒
表三:
出油阀偶件重要技术指标(略)
2.2精密偶件材料及热解决;
2.21精密偶件材料选取;
精密偶件材料除了规定热解决后应具备较高硬度和耐磨性,有较高抗回火性和尺寸稳定性,有较好抗腐蚀能力和接触疲劳强度,以及小线膨胀系数外,还应具备良好机械加工性能。
〈1〉喷油嘴偶件惯用材料;
轴针式喷油嘴偶件较多采用GCr15,热解决后硬度为HRC60~64。
长型孔式喷油嘴偶件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。
采用合金渗碳钢热解决针阀体,其渗碳层深度为0.4~0.9mm,硬度≥HRC57,采用38CrMoAl氮化钢热解决针阀体,其渗碳层深度为0.3~0.4mm,硬度HV≥950。
针阀采用高速钢W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2制造,其硬度为HRC62~65。
〈2〉柱塞偶件大多采用GCr15,其硬度为HRC60~64,也有用CrWMn或20CrMo等材料。
〈3〉出油阀偶件材料和技术规定:
出油阀偶件以采用GCr15为多,也有用20CrMo,CrWMn,其硬度为HRC60~63,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精密偶件热解决:
1.轴承钢;
a:
氰盐炉加热淬火:
简朴,防脱碳,极毒,污染。
b:
气体保护氛围加热淬火:
(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。
氨分解气成分:
NH3650℃H2(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,多用炉
推杆炉操作:
加热850℃-10℃(推料10分钟)---冷却160—190℃(10#机械油<80℃
检查---冷解决60℃(1小时)---回火190℃±
10℃(4小时)-130±
10℃
c:
井式渗碳炉加热淬火
2.渗碳钢:
18Cr2NiWA针阀体固体渗碳:
普通用箱式炉式井式渗碳炉
中孔塞碳棒---装罐---渗碳炉880—900℃(5-5.5小时)出炉室冷---检查渗碳层深度---开罐筛碳---冷解决-60℃(60—90分)---清洗---回火160℃±
10℃(4小时)
20CrMoS针阀体固体渗碳
3.38CrMoAl针阀体气体氮化
氮化前调质解决,硬度为HRC31~35,再做半精加工,再氮化。
可用改造井式炉,NH3分解率为18~40%
4.高速钢热解决
W18Cr4V高速钢盐溶解决;
W18Cr4V高速钢真空热解决;
真空炉:
第一次预热550℃~600℃→保温t1=30+(1.5~2)D;
第二次预热850℃~900℃→保温t2=30+(1.5~2)D;
第三次预热1260℃~1280℃→保温t1=20+(0.25~0.5)D;
预冷至1000℃进入油淬火。
三:
精密偶件加工工艺及制造技术(喷油嘴偶件)
〔一〕针阀偶件热解决前软加工:
1.针阀软加工:
针阀毛坯加工如图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
加工成果:
切削表面对导向表面跳动应不不不大于0.08mm,并为热解决后硬加工留有0.3~0.5mm余量。
毛坯在通过检查之后入库进行热解决。
2.针阀体软加工:
针阀体毛坯如图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
针阀体软加工:
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
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。
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()
流量检测和喷孔角度检测图11流量实验台
〔二〕精密偶件硬加工:
精密偶件零件硬加工,指热解决之后切削加工,其加工质量决定了精密偶件产品质量,由于精密偶件加工精度很高,因此在硬加工过程中往往要通过多次粗精磨削和珩磨等工序,逐次提高加工精度,才干达到图纸规定。
为了减少磨削过程中磨削应力,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,保证零件剩磁不超过5高斯。
1.针阀偶件硬加工:
图12是针阀体硬加工重要工艺过程
经热解决后零件,去压力室毛刺,清洗。
磨工艺角,纠正热解决变形,减小座面磨削余量,跳动<0.02mm,加工办法如图13,磨工艺角示意图。
磨两级外圆及球头。
以中孔孔口和座面量规尺寸φ3mm定位。
成型砂轮磨削所有外表面:
精度高,效率高,定位以中孔孔口和座面φ3mm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0.0009mmRa0.09mm
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16UVA80中孔座面磨床,图17磨中孔座面夹持办法
图18W042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<0.001mm,粗糙度Ra0.1μm
座面:
圆度0.0008mm,对中孔跳动≤0.003mm,粗糙度Ra0.2μm,座面角度分差±
10′。
g:
研磨中孔:
重要用于改进中孔表面粗糙度,使粗糙度达到Ra0.05μm(对于W042,小风磨加工中孔最佳用珩磨)。
h:
研磨面:
(研磨面重要是用以改进表面粗糙度)。
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.针阀硬加工:
针阀热解决后硬加工,普通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,由压轮带动工件旋转完毕磨削加工,这就规定工作大外圆有极高精度,以保证座面和各级外圆加工精度和同轴度。
图21加工成果工作外圆可达到圆度0.002mm精度。
磨尾杆。
可用4-001用大外圆和前尖定位。
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。
磨针尖:
以提高精度大外圆进一步磨针尖,使针尖圆度达到0.0008μm。
磨45°
,通惯用J4-012斜切磨床。
精磨外圆:
使用高精度无芯磨床,使大外圆圆度提高到0.0005μm,素线平行度≤0.001mm,Ra0.1μm。
无芯研磨外圆:
无芯研磨机
粗研外圆:
双盘研磨机
精磨尾杆:
J4-012斜切磨床
j:
精磨45°
,StudevS21圆度≤0.0003μm,粗糙度Ra0.08μm
图21StudevS21磨床
k:
精磨座面:
StudevS21圆度≤0.0003μm,粗糙度Ra0.08μm
l:
精研外圆:
双盘研磨机精研大外圆,Ra0.05μm。
3.精密偶件配付和性能实验:
加工好单件成品需要装配成偶件,叫插配。
精密偶
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