噴油泵凸輪軸的熱處理工藝研究.pdf

1、最近幾十年,隨著交通事業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)外汽車工業(yè)突飛猛進(jìn),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于動(dòng)力性能好,逐步成為現(xiàn)在車用動(dòng)力的主流。作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”——燃油噴射系統(tǒng)的主要關(guān)鍵件,噴油泵也在不斷地升級(jí)換代。我公司的噴油泵產(chǎn)品經(jīng)歷了I號(hào)泵、A型泵、PW泵和PW2000泵,每一次產(chǎn)品升級(jí)意味著要求噴油泵提供更高的噴油壓力,以使柴油燃燒更充分,為柴油機(jī)提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力,同時(shí)使尾氣排放達(dá)到更高要求——?dú)WII排放標(biāo)準(zhǔn)。噴油壓力的提高,對(duì)噴油泵內(nèi)零部件的加工工藝和

2、加工質(zhì)量提出了更高要求。熱處理作為提高和改善噴油泵零件機(jī)械性能的有效手段,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和零件加工過程中一直受到非常重視。零件的材料和熱處理工藝是否合理,將直接關(guān)系到噴油泵的使用性能與安全可靠性能。本文主要圍繞PW2000噴油泵在產(chǎn)品開發(fā)初期碰到的凸輪軸熱處理后達(dá)不到技術(shù)要求和熱處理工藝需要改進(jìn)這兩個(gè)課題展開工藝探討。通過借鑒德國博世公司PS7100噴油泵,用16MnCr5(DIN)鋼替代20Cr鋼作為PW2000噴油泵凸輪軸的材料。在熱處

3、理工藝試驗(yàn)中,選用控制先進(jìn)的愛協(xié)林VKES5/1箱式多用爐作為滲碳、淬火工藝設(shè)備替代原來工藝落后的井式滲碳爐和鹽浴爐,滲碳、淬火氣氛為可控氣氛氮-甲醇+丙烷。經(jīng)過大量的工藝試驗(yàn)、推導(dǎo)和分析,優(yōu)選出適合于PW2000噴油泵凸輪軸的滲碳工藝參數(shù):溫度920±10℃,保溫時(shí)間600min,滲碳碳勢1.10±0.1％C;淬火工藝參數(shù):溫度825±10℃,保溫時(shí)間120min,滲碳碳勢0.85±0.1%C。通過凸輪軸在4種淬火油中的淬火工藝試驗(yàn)對(duì)

4、比選出KR228快速淬火油作為淬火介質(zhì)。利用上述參數(shù)進(jìn)行滲碳、淬火、回火后,不僅硬度和硬化層深度達(dá)到了技術(shù)要求,而且在零件表面獲得了回火馬氏體+少量殘余奧氏體+細(xì)點(diǎn)狀碳化物,在心部獲得低碳馬氏體+索氏體+部分鐵素體,并獲得了較平緩的硬化層曲線。作者還改進(jìn)了滲碳保護(hù)套的設(shè)計(jì),將錐孔改為直孔,解決了以往保護(hù)套因變形難以取下的問題。通過增加預(yù)熱、改淬油時(shí)全程快攪為先快攪后慢攪的措施來減小零件變形。該工藝已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,累計(jì)已生產(chǎn)出30萬支