張斌

（無錫技師學(xué)院，江蘇 無錫 214000）

節(jié)流孔板量孔研究

張斌

（無錫技師學(xué)院，江蘇 無錫 214000）

高壓共軌系統(tǒng)是世界內(nèi)燃機(jī)行業(yè)公認(rèn)的目前及未來柴油機(jī)用主要的燃油體統(tǒng)，節(jié)流孔板作為影響其噴油效果的重要零件，其進(jìn)、出油量孔的各種加工影響因素，都直接關(guān)系到整個噴油器的性能。本文針對影響節(jié)流孔板的一些參數(shù)以及因素展開研究。

節(jié)流孔板；進(jìn)、出油量孔；過程控制

0 引言

節(jié)流孔板是共軌噴油器總成中最為關(guān)鍵的零部件，既控制著噴油嘴針閥的開啟速度，又控制著噴油率的形狀。

節(jié)流孔板的質(zhì)量直接影響共軌燃油系統(tǒng)的性能，因此，合理優(yōu)化節(jié)流孔板參數(shù)，對改進(jìn)噴油器的噴射性能、改善發(fā)動機(jī)燃燒狀況、降低排放等具有重大意義。

1 進(jìn)、出油量孔研究

1.1 振動拋光設(shè)備拋丸子去除方法

拋丸子堵在節(jié)流孔板各個小空中將會導(dǎo)致電火花加工時無法正常放電、鎢絲碰撞變形、崩斷甚至鎢絲夾頭損壞。因此，在電火花加工前需確保節(jié)流孔板各個小空中沒有殘留拋丸子。

現(xiàn)有的拋光設(shè)備有臥式離心研磨機(jī)（XMW30）和拋丸機(jī)（QPL30），其中臥式離心研磨機(jī)采用氧化硅作為拋丸子，拋丸機(jī)采用0.2～0.3 mm鋼珠作為拋丸子。從拋光效果來看，臥式離心研磨機(jī)能去除表面氧化層，去除表面毛刺，使銳邊倒角圓滑；拋光機(jī)加工能夠去除表面毛刺，使表面色澤光亮。兩種設(shè)備均能滿足熱處理后拋光去毛刺的要求。

臥式離心研磨機(jī)加工時，拋丸子容易破碎，堵在1.9 mm銷孔、1.0 mm、0.8 mm、1.4 mm銷孔中，需要用鉆頭將拋丸子壓碎后用壓縮空氣吹出，清除效率低下；拋光機(jī)加工后小鋼珠會堵在0.45 mm小孔中，通過高壓清洗可以將拋丸子小鋼珠沖出，清除效率比較高。

通過兩種拋光后的效果，對比去除節(jié)流孔板各個小孔中的拋丸子效率，拋光機(jī)（QPL30）加工節(jié)流孔板具有更高的經(jīng)濟(jì)效率，采用其作為熱處理后的拋光設(shè)備。

1.2 進(jìn)、出油量孔毛坯長度尺寸摸底

進(jìn)、出油量孔的毛坯長度直接影響進(jìn)、出油量孔的初始流量。分別統(tǒng)計與量孔相關(guān)的尺寸，間接計算進(jìn)油量孔毛坯長度H和出油孔毛坯長度L：

L=L1-L2；

統(tǒng)計50件節(jié)流孔板進(jìn)油量孔毛坯長度為0.82±0.035 mm，統(tǒng)計100件節(jié)流孔板出油量孔毛坯長度為0.95±0.03 mm，符合制造精度要求。

表1 表面油膜多少與去除方案制定三種試驗方案

1.3 油膜對量孔加工的影響

驗證表明油膜對電火花加工的影響，根據(jù)表面油膜多少與去除方案制定三種試驗方案，如表1所示。

試驗結(jié)果表明，三種試制方案加工效果一致，說明油膜對電火花加工基本沒有影響，在后續(xù)加工過程中，少數(shù)抽檢件可先吹干凈后直接電火花加工。

2 進(jìn)、出油量孔加工的過程控制

2.1 過程控制階段一

分別對電火花加工進(jìn)、出油量孔工序能力進(jìn)行統(tǒng)計，連續(xù)生產(chǎn)30件并檢測其初始流量，具體過程控制如下：

（1）確認(rèn)毛坯件為合格件（檢測兩個量孔長度確保1.0 mm、1.4 mm、0.8 mm、0.45 mm孔中無拋丸子）。

（2）進(jìn)有孔初始流量范圍為275～295 ml/min，初始調(diào)試時連續(xù)檢測5件初始流量，其要求范圍集中在280～290 ml/min之間；出油量孔初始流量要求范圍在360～380 ml/min，初始調(diào)試時，連續(xù)監(jiān)測5件初始流量，且要求流量范圍集中在365～375 ml/min之間。

加工過程中，每間隔5件后再連續(xù)監(jiān)測5件。若臨界值、超差、具有增大或者減小趨勢即補(bǔ)償調(diào)整。

經(jīng)過此次監(jiān)控、調(diào)整補(bǔ)償，進(jìn)油孔初始流量PPK值達(dá)到1.17，合格率100%；出油量孔初始流量PPK 為0.51，合格率為98%。

考慮到出油量孔初始流量PPK值比較低，未達(dá)到過程控制要求，分析查找原因，并進(jìn)行下一輪過程控制實驗。

2.2 過程控制階段二

在前期進(jìn)、出油量孔初始流量攻關(guān)基礎(chǔ)上，本階段繼續(xù)進(jìn)行過程控制實驗，連續(xù)生產(chǎn)30件并檢測其進(jìn)、出油量孔的初始流量，對電火花加工后量孔流量工序能力進(jìn)行統(tǒng)計分析，具體方法如下：

（1）確認(rèn)毛坯件為合格件（檢測量孔長度，0.8 mm、0.45 mm孔中無拋丸子）。

（2）更換鎢絲、加工前清洗鎢絲、鎢絲夾頭、導(dǎo)電刷、V型塊以及扁平塊，如圖6、圖7、圖8、圖9所示。

（3）對比進(jìn)、出油量孔加工放點參數(shù)，將電壓、脈寬、間隙、頻率、能力類型等參數(shù)設(shè)置為一致。

（4）嚴(yán)格控制調(diào)試流量范圍為合格范圍中值的50%，加工過程中，每間隔5件后再連續(xù)檢測5件，若出現(xiàn)臨界值、超差、具有增大或者減小趨勢即補(bǔ)償調(diào)整。

本次過程控制，進(jìn)油孔初始流量PPK為1.19，合格率為100%，出油量孔初始流量PPK為0.58，合格率為100%。

兩階段進(jìn)、出油量孔過程控制試驗后，進(jìn)油孔初始流量滿足控制要求，PPK值大于1，而出油量孔PPK值較低，合格率為100%，仍有質(zhì)量改進(jìn)空間。

觀察出油量孔初始流量運(yùn)行圖，發(fā)現(xiàn)有一段數(shù)據(jù)處于流量均值上方，分析原因，存在調(diào)整電火花機(jī)床補(bǔ)償COR值時，對應(yīng)的量孔孔徑、流量值不發(fā)生變化的問題，考慮可能由于V型塊，扁平塊裝夾時位置發(fā)生旋轉(zhuǎn)變化，導(dǎo)致鎢絲夾緊力增大，限制了鎢絲的進(jìn)給運(yùn)動，從而使補(bǔ)償功能失效。

在后續(xù)加工中，V型塊、扁平塊先調(diào)整好位置后在擰緊螺釘，用一根鎢絲穿過其中，來回拉動鎢絲，更具夾持力判斷裝夾是否正確。

3 結(jié)束語

本文對電火花加工時出現(xiàn)的拋丸子堵在小孔中、孔板表面覆蓋油膜，量孔毛坯長度摸底、加工過程控制等主要問題進(jìn)行闡述、分析，并給出相應(yīng)的處理措施。

確定采用拋丸機(jī)（QPL30）作為熱處理后的拋光去毛刺設(shè)備，采用高壓清洗將小孔中的小鋼珠沖出。通過量孔長度摸底，排除量孔不一致對電火花加工造成的影響，規(guī)范電火花加工前的清洗、裝夾等準(zhǔn)備工作，明確補(bǔ)償方法，通過過程控制，量孔加工合格率達(dá)到了100%，為后續(xù)改進(jìn)、工序能力建設(shè)提供數(shù)據(jù)、試驗基礎(chǔ)。

［1］ 高宗英，朱劍明. 柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)［M］. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

［2］ Liu Zhuang，Liu Yan.Effect of tool electrode insulation on electrochemical micro drilling accuracy［J］. Nanotechology and Precision Engineering，2009.

［3］ 唐維平，宋偉，喻鳴顯，周毅. 噴油嘴噴孔液體擠壓研磨工藝研究［J］. 現(xiàn)代車用動力，2003.

Research of orifi ces on the throttle orifi ce plate

TB126

1009-797X （2015） 20-0116-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.033

張斌（1986-），男，本科，初級，研究方向為數(shù)控技術(shù)應(yīng)用。

2015-08-28