[发明专利]一种喷油器中孔内壁面强化装置及使用方法

说明书

本发明属于表面强化领域，涉及孔壁的内表面强化，具体涉及一种喷油器中孔内壁面强化装置及使用方法，包括空化喷嘴，空化喷嘴的一端设有连接高压流体的入口，另一端设有两个及以上的喷孔；并且空化喷嘴的外径不大于喷油器中孔的内径。其适合高精度的成品零部件、半成品零件上内壁面和薄壁件内壁面强化处理。

技术领域

本发明属于表面强化领域，涉及孔壁的内表面强化，具体涉及一种喷油器中孔内壁面强化装置及使用方法。

背景技术

汽车的节能环保性能愈来愈受关注，高压共轨技术在柴油发动机中有显著的技术优势。柴油发动机共轨系统中的喷油器是整个共轨系统的关键，喷油器中喷油器体和针阀体有两个内孔微动配合表面，配合面起到超高压密封和运动导向作用。该配合面在生产工艺中要经过表面强化和涂层处理，有很高的表面精度。由于孔的直径在4mm，深度30mm，传统的喷丸、滚压等表面机械强化工艺和设备不能实现孔壁面的强化任务。激光脉冲强化需要作用在零件外壁面，对零件壁厚有低于3mm要求。超高压液体强化会对零件造成较大的变形，且高压密封问题和局部结构的强化很难实现。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种喷油器中孔内壁面强化装置及使用方法，其适合高精度的成品零部件、半成品零件上内壁面和薄壁件内壁面强化处理。

为实现上述技术目的，本发明采取的具体技术方案为，一种喷油器中孔内壁面强化装置，包括空化喷嘴，空化喷嘴的一端设有连接高压流体的入口，另一端设有两个及以上的喷孔；并且空化喷嘴的外径不大于喷油器中孔的内径。

作为本发明改进的技术方案，空化喷嘴的外径不大于3.8mm。

作为本发明改进的技术方案，空化喷嘴带有空腔，空腔的一端设有连接高压流体的入口，另一端设有两个及以上的喷孔，空腔的直径为0.5mm-2mm。

作为本发明改进的技术方案，空化喷嘴采用的材质为不锈钢。

作为本发明改进的技术方案，喷孔的孔径为0.05mm-1mm。

本发明的另一目的在于提供一种喷油器中孔内壁面强化装置的使用方法，包括如下步骤：步骤一、根据喷油器的待加工中孔直径选择空化喷嘴，喷油器中孔的内径比空化喷嘴外径至少大0.2mm，以保证空化喷嘴能够顺利的进入喷油器中孔待强化位置；步骤二、将空化喷嘴置于喷油器中孔中，并保证喷孔位于喷油器中孔中；步骤三、通过空化喷嘴的入口端向空化喷嘴注入高压流体，高压流体的压力为1MPa-100MPa；步骤四、空化喷嘴沿喷油器中孔轴线移动并绕中孔轴转动，高压流体喷出后射流中的空泡在壁面溃灭释放能量，实现对喷油器中孔表面的强化。

作为本发明改进的技术方案，高压流体为纯液态流体；纯液态流体为：水、油或乳化液中的任意一种。

有益效果

本发明采用高压流体的空化效应实现工件表面强化，其通过水射流表面处理后壁面可以得到较高的残余压应力，以解决深孔的内壁面机械强化难题，可有效的缓解裂纹扩展，提升零部件的疲劳寿命，实现传统喷丸、滚压工艺不能实现小直径孔内壁面的强化；可有针对性的对关键区域表面处理，解决盲孔的内表面强化加工，可对传统工艺不能实现的狭窄缝、浅的小直径孔进行壁面强化；并且本方法使用流体空化喷丸，表面残余应力、应力层深度可以灵活调整。

本工艺采用的是流体介质，介质可循环使用，工艺成本低；且表面强化过程中射流束质量小，对零件造成的变形小，尤其适合高精度的零部件，成品、半成品零件，薄壁件的小直径内孔壁面强化处理。