第11章喷油泵柱塞偶件制造

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图11-5 螺旋槽检验工具 1-阴顶针部件； 2-座架 ；3-柱塞 ；4-触针； 5-顶针部件；
6-安装杆 ；7-大座架； 8-支架； 9-百分表；10-底座
2) 螺旋槽倾斜角检验
柱塞螺旋槽边缘平直度检验时的百分表读数总变化值△与其所
对应的接触始点(A)和终点(B)之间的直线长度可以测得，其倾斜 角为：α=arcsin
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图11-3 喷油泵柱塞
11.2.2 柱塞机械加工工艺 1. 定位基准及加工特点
1) 定位基准 柱塞各级外圆加工采用头尾两端顶针孔为基准；螺旋槽采用工作
外圆面（或者顶针孔）以及法兰平面为基准；法兰平面加工用工 件外圆面（或顶针孔）和另一法兰平面为基准。 2) 加工特点 由于柱塞主要表面加工要求较高，所以在加工中，一般划分为粗 加工、半精加工、精加工以及抛光和光整加工几个阶段。 在粗加工后进行消除内应力的退火热处理。 精加工前进行人工时效以稳定组织。每一阶段加工时都修整顶针 孔。
定位基准 毛坯外圆 大外圆 中孔 大外圆及凸肩平面 大外圆及凸肩平面键槽
机床或工作地点 车床 枪孔钻床 车床 立式铣床及专用夹具 台钻、钻模
中孔（自为基准） 中孔 中孔 大外圆及凸肩平面
专用磨床 外圆磨床 外圆磨床 平面磨床 探伤仪
大外圆 大外圆
珩磨机
专用设备
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2. 柱塞套中孔加工分析
柱塞套中孔加工是该套加工的关键。它属于小直径深孔加工，其长径比 一般都超过5。该零件成品的精度与工艺水平高低有关。柱塞套淬火后， 中孔粗、精加工采用手工研磨已逐渐被淘汰，原因是产品质量稳定性差 ，尺寸分散度大，插配配对偶件命中率低。
定位基准 毛坯外圆 外圆E 外圆A
外圆A、顶针孔 外圆A 两顶针孔 外圆A 顶针孔、法兰两侧 外圆A及法兰平面
两顶针孔
外圆A、顶针孔、法兰平面 顶针孔及法兰平面
机床或工作地点 车床 专用钻床 立式铣床
车床 专用钻床 外圆磨床 立铣 铣床 台钻
外圆磨
外圆磨、专业夹具 工具磨床、专用夹具
研磨机、柱塞研磨
11.3 喷油泵柱塞偶件的检验 喷油泵柱塞偶件的检验主要包括柱塞螺旋槽检验、柱塞外圆检验、套筒
中孔检验等。 1. 柱塞螺旋槽检验 1) 螺旋槽几何形状误差检验 螺旋槽的几何形状误差规定在柱塞旋转过程中，每转10°角，其误差不
允许大于±0.015mm。该误差应用专用检验工具进行测量，如图11-5所 示。
AB
2. 柱塞外圆的检验
柱塞外圆检验一般主要检查其头部、中部、尾部三个位置。每个 位置测量相互垂直的两个方向。这项检验可采用机械或光学比较 仪。
3. 柱塞套中孔的检验
柱塞套中孔研磨后，一般用塞规进行检验。塞规有长、短两种 类型。长式用于中孔直线度检验。短式用于中孔的圆柱度检验。
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因此，实际生产中是用放大偶件各自的制造公差。然后
根据生产批量的大小，选用单配选配法或分组选配法来保
证偶件的装配要求。
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11.1 喷油泵柱塞套的机械加工工艺 11.1.1 柱塞套机械加工技术要求
1. 尺寸和形状精度 柱塞套和柱塞配合的内圆表面要求圆
度公差小于0.0005mm，直线度应小 于0.001mm，如图11-1所示。 2. 位置精度 与泵体配合的外圆表面对内圆表面轴 线的径向圆跳动公差值为0. 03mm。 3. 表面粗糙度 柱塞套内圆表面粗糙度为Ra0. 2~ 0.4μm。
目前有些厂采用的工艺为：
钻、扩、铰中孔→热处理→中孔去毛刺→粗珩中孔→精珩中孔→ 抛光中孔。
一些有条件的工厂采用先进的枪孔钻床来钻削中孔，使中孔尺寸分散度 控制在0.02mm之内，比在六角车床上用钻、扩、铰加工出的中孔孔径分 散度降低了33பைடு நூலகம்。
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11.2 喷油泵柱塞的机械加工工艺 11.2.1 柱塞机械加工的技术要求 1. 尺寸和形状精度 柱塞工作表面A（见图11-3所示）的圆
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刘正林
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第11章 喷油泵柱塞偶件制造
(Piston Ring Manufacturing)
重点：柱塞套机械加工工艺 、柱塞机械加工工艺 、柱塞偶件检验 难点：偶件加工工艺
喷油泵柱塞偶件是喷油泵的精密偶件。它在高速下往复运动，将 燃油增压，并在规定的时间内开始压油或泄油，是柴油机的重要 零件。
柱塞偶件（柱塞套和柱塞）常用的材料有工具钢（CrWMn） 或滚动轴承钢（GCrl5）等。柱塞套和柱塞硬度要求HRC62~65。
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柱塞偶件加工精度要求高，它对密封性、滑动性、可靠性 及寿命等的性能有严格规定，从而其加工工艺复杂，工艺 装备精度要求高，量具要求精密。
对于中、小型喷油泵而言，柱塞偶件径向间隙一般要求 1.5~ 4μm，这样高的配合精度，即使通过规定严格的孔和 外圆尺寸公差，也难达到完全互换的要求。
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图11-1 喷油泵柱塞
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11.1.2 柱塞套机械加工工艺 柱塞套结构形状较为简单，但各表面精度要求较高。通常分为粗
、精以及光整加工阶段，中间安插热处理。 1. 柱塞套加工过程
工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
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工序主要内容 粗车外圆、端面 钻、铰中孔 精车外圆 铣键槽 钻、扩、铰油孔，锪锥孔 检验 热处理 粗、精磨中孔 粗、精磨各级外圆 粗、精磨各级外圆、凸肩平面 粗、精磨大端平面 探伤检验 时效热处理 粗、精珩磨中孔 抛光
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喷油泵柱塞机械加工工艺过程见表所列
工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
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工序主要内容 粗车外圆及端面、凸肩等 打顶针孔 铣法兰两侧面C、D 退火处理 精车外圆及端面、凸肩等 修整顶针孔 粗磨外圆A 精铣法兰盘侧面C及D 铣上、下螺旋槽L 钻、铰ø1.5、ø5孔 检验 热处理 清洗、修整顶针孔 半精磨外圆 时效处理 精磨外圆、端面、法兰侧面 磨上、下螺旋槽L 检验 半精研及精研外圆 柱塞与柱塞套插配互研、检验
度公差值为0.00025mm，圆柱度公差值 为0.0015mm，轴线的直线度公差值为 0.001mm。 柱塞螺旋槽的几何形状偏差应不大于 0.015mm（在斜槽每10°转角上）。 2. 位置精度 端面B对工作表面轴线Q的端面圆跳动 公差值为0.03mm。 3. 表面粗糙度 柱塞各表面粗糙度要求见图11-3所示。