商用车活塞终锻模具分体结构研究

文／胡鑫帅，杨航，王建军，闫东奇·一汽锻造（吉林）有限公司

随着国家对环保治理力度的加大，对发动机排放标准要求日趋严格，为满足发动机排放标准的要求，锻造钢活塞在发动机活塞主流生产工艺中有广阔的发展前景。但是市场化竞争也日益激烈，如果不能提质降本，将会在活塞市场攻占过程中失去先机。然而我司商用车活塞生产过程中终锻模具平均寿命一直很低，在生产300 件左右沿裙部出现开裂趋势，连续生产后，随着模具慢慢失效，模具最终开裂，模具成本居高不下，频繁换模，班产提升不上去，对公司提质降本，攻占活塞市场造成了很大的阻碍，因此提高活塞终锻模具寿命势在必行。

活塞终锻模具寿命分析

终锻模具开裂原因

商用车活塞结构复杂，不能一次成形，本司商用车活塞生产主要的成形工艺包括镦粗→预锻→终锻三个工步。锻件型腔深，裙部薄，极难成形；深型腔设计在下模，预锻型腔与终锻型腔仿形设计，因此在预锻时锻件便已初步成形，当预锻件放入终锻模具，成形过程中凸台侧和裙部圆角处受力过大，一般在生产500 件活塞后会造成模具沿圆角开裂甚至整块模具破裂，如图1 所示。

终锻模具分体设计

图1 整体模具开裂

目前，终锻整体模具平均寿命为500 件，要想提高终锻模具寿命就得降低终锻模具易开裂部分应力，因此，对模具进行分体设计是一个很好的解决方法。如图2 所示，将复杂且形状不规则的模具分体，分体后的模具由外套和内芯两部分组成。……