[发明专利]一种超声振动辅助磨料流喷油嘴喷孔倒锥成型设备与方法

说明书

本发明一种超声振动辅助磨料流喷油嘴喷孔倒锥成型设备与方法，属于机械工程中的机械制造和磨料流光整加工技术领域，是一种能够实现喷油嘴喷孔倒锥成型的加工方法。一种超声振动辅助磨料流喷油嘴喷孔倒锥成型设备与方法，活塞将下料缸中的磨料通过连接管、软管挤压进待加工的喷油嘴进口，高频超声振动下，进入待加工的喷油嘴中的磨料从喷油嘴喷孔喷出，形成倒锥形的喷油嘴喷孔。本发明采用粘弹性高分子聚合物流体磨料加工喷油嘴喷孔，利用粘弹性流体磨料能在喷油嘴喷孔入口处储存弹性能量并且在喷油嘴的入口与出口处可形成较大的压力差，这样提高加工倒圆角和喷孔锥度的效率。

技术领域

本发明一种超声振动辅助磨料流喷油嘴喷孔倒锥成型设备与方法，属于机械工程中的机械制造和磨料流光整加工技术领域，是一种能够实现喷油嘴喷孔倒锥成型的加工方法。

背景技术

喷油嘴是汽车发动机喷油系统的关键零件，喷孔的加工质量和形状结构是影响喷油嘴性能的重要因素，研究表明带有一定锥度的喷孔可以改善燃油的雾化性能，从而对发动机的燃烧和排放性能有很大影响并且圆管工件孔径的压力随着流动方向孔径逐渐减小，形成锥形。目前，汽车发动机喷油嘴喷孔直径范围介于0.05—0.5之间，常用制造工艺主要是先由电火花打直孔，再由磨料流对直孔进行光整加工，以此提高孔壁的光洁度。磨料流加工用的流体磨料主要由机油流体相和500—1000目碳化硅等硬质颗粒组成。由于流体相与颗粒相的密度差异较大，颗粒相的粒径较小，容易发生流体相与颗粒相分层，颗粒相沉淀、团聚等现象，由此导致流体相与颗粒相混合不均匀，形成的团聚颗粒在光整加工时堵塞喷孔进而不能对孔壁进行光整加工，甚至完全堵死喷孔造成整个喷油嘴报废。

本发明采用将超声振动作用在喷孔光整中流体磨料的主流道孔壁上。一方面超声振动使喷油嘴产生垂直于主流道孔的横向振动，使得微细喷孔中的流体颗粒两相流发生震荡，使得流体相与颗粒相之间、颗粒与颗粒之间发生冲击、碰撞，增强流体磨粒在喷孔中的通过性。另一方面，超声振动通过流道孔壁作用在主流道内的流体磨料上，使得流体相发生空化效应。空化效应作用在颗粒相上，使得团聚的颗粒炸裂、分离，进而有效促进流体相与颗粒相在喷孔入口前均匀混合，形成均一两相流，增加其在微细喷孔中的通过性，同时，利用振动冲击作用使磨粒在喷孔内壁的运动形态比常规方法更加杂乱，增强喷孔内壁光整加工的效果，提升光整加工的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何改善目前磨料流加工喷油嘴过程中，形成的团聚颗粒堵塞喷孔，从而起不到对孔壁进行光整加工的现象，

本发明所采用的技术方案是：一种超声振动辅助磨料流喷油嘴喷孔倒锥成型设备，包括电机（1）、减速器（2）、联轴器（3）、螺杆（4）、活塞（9）、下料缸（10）、软管（12）、喷油嘴（15），电机（1）输出轴连接减速器（2），减速器（2）输出轴通过联轴器（3）连接下端带外螺纹的螺杆（4），上部有带内螺纹沉孔的升降杆下部连接活塞（9），螺杆（4）下部伸入升降杆的带内螺纹沉孔中，螺杆（4）的外螺纹与升降杆的内螺纹啮合，活塞（9）挤压装有磨料的下料缸（10），从下料缸（10）下部出口挤出的磨料通过软管（12）进入高频超声振动的待加工喷油嘴（15）中。