一种喷油嘴的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种喷油嘴的加工方法。其包括以下步骤：采用增材制造将喷油嘴的外形、中孔、冷却孔和冷却腔加工成型；在温度为640℃~680℃的条件下，对喷油嘴进行退火处理；采用机加工将喷油嘴的外圆、中孔和锥面加工至设定尺寸；对喷油嘴的冷却腔和冷却孔进行挤压研磨，使得冷却腔和冷却孔的表面粗糙度Ra<3.2；将喷油嘴的喷孔加工成型；对喷油嘴依次进行渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理；对喷油嘴进行外圆磨削，对喷油嘴的中孔、锥面和端面进行精密磨削。本发明专利技术能解决新产品零部件设计试制、改进优化效率低的问题，从而提升研发的效率，缩短新产品研发的周期。短新产品研发的周期。短新产品研发的周期。

【技术实现步骤摘要】
一种喷油嘴的加工方法


[0001]本专利技术涉及机械加工
，具体涉及一种喷油嘴的加工方法。

技术介绍

[0002]在柴油机制造领域，常常存在新产品零部件设计试制、改进优化效率低的问题，从而导致研发效率低和新产品研发周期长的缺陷。而增材制造的出现将会使得制造过程的复杂性降至最低。增材制造技术在船舶动力装置中高精密复杂构件及高性能大型构件制造方面具有广阔的应用前景。对基于增材制造的柴油机复杂关键件设计与制造的研究，以及研究成果在柴油机制造领域的推广和应用，将为柴油机的生产制造带来巨大的产业化前景和不可估量的市场空间和利润。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种喷油嘴的加工方法，以解决新产品零部件设计试制、改进优化效率低的问题，从而提升研发的效率，缩短新产品研发的周期。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种喷油嘴的加工方法，包括以下步骤：
[0006]S1、采用增材制造将喷油嘴的外形、中孔、冷却孔和冷却腔加工成型；
[0007]S2、在温度为640℃～680℃的条件下，对喷油嘴进行退火处理；
[0008]S3、采用机加工将喷油嘴的外圆、中孔和锥面加工至设定尺寸；
[0009]S4、对喷油嘴的冷却腔和冷却孔进行挤压研磨，使得冷却腔和冷却孔的表面粗糙度Ra<3.2；
[0010]S5、将喷油嘴的喷孔加工成型；
[0011]S6、对喷油嘴依次进行渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理；
[0012]S7、对喷油嘴进行外圆磨削，对喷油嘴的中孔、锥面和端面进行精密磨削。
[0013]根据上述技术手段，通过增材制造将喷油嘴的外形、中孔、冷却孔和冷却腔加工成型，有效减少了后续的加工余量，提高了材料的利用率，同时取消了传统的焊接工序，工艺流程缩短，有效提升了加工效率，且增材制造为一次一体成型，使得喷油嘴的强度更高；通过退火处理有效去除了因增材制造产生的内部应力；通过挤压研磨方式对喷油嘴进行处理，有效提高了冷却腔和冷却孔的表面粗糙度；通过对喷油嘴进行渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理，以进一步提高喷油嘴的表面硬度。对于新产品的开发，能快速的加工出合格的零件，且经过验证设计方案，优势明显。
[0014]其中，传统的喷油嘴的加工工艺流程为：领取原材料
→
车削外形
→
加工中孔及锥面
→
加工冷却水孔
→
焊接冷却套形成冷却腔
→
车外形
→
钻喷孔
→
热处理
→
粗磨外形
→
精磨中孔、锥面、端面
→
抛光端面
→
入库。
[0015]优选的，采用增材制造时，外形单边和中孔预留0.5mm余量，表面粗糙度Ra≤6.3。
[0016]优选的，所述S2中，退火处理具体为：在温度为640℃～680℃的条件下，保温4～
5h，自然冷却。
[0017]由于通过增材制造方式制造的喷油嘴存在应力，因此需采用退火处理，以去除喷油嘴存在的应力。
[0018]优选的，所述S3中，具体为：采用机加工对喷油嘴的外形、中孔和锥面进行精车至设定尺寸，并预留0.15mm余量和使表面粗糙度Ra<1.6。
[0019]优选的，所述S4中，具体为：采用磨粒流对喷油嘴进行挤压研磨，挤压研磨的压力为9.5～10.5MPa，时间为5～6min，使得冷却腔和冷却孔的表面粗糙度Ra<1.6。
[0020]通过采用磨粒流对喷油嘴进行挤压研磨，进一步有效提高了冷却腔和冷却孔的表面粗糙度。
[0021]优选的，所述S5中，具体为：在立式加工中心上将喷油嘴前端的喷孔加工成型，并使孔径一致性在
±
0.005以内。
[0022]优选的，所述S6中，渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理具体为：渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理具体为：将温度升至780～820℃，预热60
‑
65分钟，然后将温度升至900～940℃，进行渗碳3
‑
3.5小时；将温度降至820～860℃，保温120
‑
140分钟，然后在16～20bar的氮气中进行淬火处理2～3小时；将温度降至
‑
170～
‑
190℃，进行冷处理2
‑
3小时，然后将温度升至180～200℃，进行回火处理3
‑
4小时；将温度降至130～150℃，进行时效处理16
‑
18小时。
[0023]通过对喷油嘴进行渗碳淬火处理、冷处理和时效处理，以提高喷油嘴表面的硬度，以及降低喷油嘴的内部碳化物和残余奥氏体。
[0024]优选的，所述S7中，具体为：采用外圆磨床对喷油嘴进行外圆磨削加工，使得外圆圆柱度小于0.005mm，表面粗糙度小于Ra0.4，外圆对中孔的同轴度小于0.02mm；采用精密内圆磨床对喷油嘴的中孔、锥面和端面进行精密磨削，使得中孔的圆度小于0.001mm，圆柱度小于0.0015mm，表面粗糙度Ra<0.1，内锥面的圆度小于0.001mm，锥面对中孔的跳动量小于0.002mm，表面粗糙度Ra<0.1。
[0025]通过在精密内圆磨床上对喷油嘴的中孔、锥面和端面进行精密磨削，进一步提高了喷油嘴的精度。
[0026]优选的，在S7之后，还包括对喷油嘴的端面进行抛光处理，使得端面的平面度小于0.9um，表面粗糙度Ra<0.05。
[0027]通过在精密磨削之后对喷油嘴的端面进行抛光处理，有效保证了喷油嘴的密封性。
[0028]优选的，精密磨削后的喷油嘴的表面硬度在58
‑
63HRC之间。
[0029]本专利技术的有益效果：
[0030]本专利技术的喷油嘴的加工方法，通过增材制造将喷油嘴的外形、中孔、冷却孔和冷却腔加工成型，有效减少了后续的加工余量(此处的加工余量是指成型以后后续的加工余量，传统的方式是用圆钢直接车削出来的，余量较大)，提高了材料的利用率，同时取消了传统的焊接工序，工艺流程缩短，有效提升了加工效率，且增材制造为一次一体成型，使得喷油嘴的强度更高；通过退火处理有效去除了因增材制造产生的内部应力；通过挤压研磨方式对喷油嘴进行处理，有效提高了冷却腔和冷却孔的表面粗糙度；通过对喷油嘴进行渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理，以进一步提高喷油嘴的表面硬度。对于新产品的开发，能快速
的加工出合格的零件，有效缩短了产品加工周期，从而提升了研发的效率，缩短了新产品研发的周期，且经过验证设计方案，具有周期短、成本低、效率高等优势。经过本专利技术的加工方法对喷油嘴加工后，表面硬度可达到58
‑
63HRC；中孔的圆度小于0.001mm，圆柱度小于0.0015mm，表面粗糙度Ra小于0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷油嘴的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用增材制造将喷油嘴的外形、中孔、冷却孔和冷却腔加工成型；S2、在温度为640℃~680℃的条件下，对喷油嘴进行退火处理；S3、采用机加工将喷油嘴的外圆、中孔和锥面加工至设定尺寸；S4、对喷油嘴的冷却腔和冷却孔进行挤压研磨，使得冷却腔和冷却孔的表面粗糙度Ra<3.2；S5、将喷油嘴的喷孔加工成型；S6、对喷油嘴依次进行渗碳、淬火处理、冷处理和时效处理；S7、对喷油嘴进行外圆磨削，对喷油嘴的中孔、锥面和端面进行精密磨削。2.根据权利要求1所述的喷油嘴的加工方法，其特征在于，采用增材制造时，外形单边和中孔预留0.5mm余量，表面粗糙度Ra≤6.3。3.根据权利要求1所述的喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述S2中，退火处理具体为：在温度为640℃~680℃的条件下，保温4~5h，自然冷却。4.根据权利要求1所述的喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述S3中，具体为：采用机加工对喷油嘴的外形、中孔和锥面进行精车至设定尺寸，并预留0.15mm余量和使表面粗糙度Ra<1.6。5.根据权利要求1所述的喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述S4中，具体为：采用磨粒流对喷油嘴进行挤压研磨，挤压研磨的压力为9.5~10.5MPa，时间为5~6min，使得冷却腔和冷却孔的表面粗糙度Ra<1.6。6.根据权利要求1所述的喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述S5中，具体为：在立式加工中心上将喷油嘴前端的喷孔加工成型，并使孔径一致性在
±
0.005以内。7.根据权利要求1所述的喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述S6中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国江，秦洪，刘承建，彭宇，倪捷，张吉平，刘国艺，
申请(专利权)人：重庆红江机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：