共轨系统油轨分段加热分段挤压成形工艺研究

文／庄晓伟·江苏龙城精锻集团有限公司

杨程·西安建筑科技大学

高压共轨系统可实现压力可调、独立控制喷油正时、喷油速率变化和喷油量，其控制精度高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，可提高燃油效率和降低排放，在国家相关节能降耗的产业政策指引下，应用越来越广泛，高压共轨系统如图1 所示。

油轨在高压共轨系统中属于关键零部件，因其具有复杂枝杈类形状，导致生产难度较高。传统的油轨一般采用开式模锻制坯，然后机加工内孔的方式获得，存在着加工余量大、原材料浪费严重，工序多、生产效率低下，切边时金属流线被切断破坏组织的完整性，力学性能难以保证等问题，油轨锻件如图2 所示。

图1 高压共轨系统

随着汽车提升燃油效率和降低排放的要求越发严格，油轨需要承受越来越高的内压，对其性能提出了更高的要求。采用闭式热挤压的方法能很好地避免上述问题，闭式热挤压时金属处于三向压应力状态下，成形件具有金属流线完整、力学性能好，不需要切边等工序、节约原材料，成形工序少、生产效率高等优点。但是闭式热挤压油轨时，由于坯料镦粗贴模，金属沿轴向流动距离长，摩擦力大，导致四个枝杈模腔难以充满，尤其是中间的两个枝杈。即使采用多步成形，由于摩擦和温度下降等导致坯料流动困难，也不能充满模腔。且挤压冲头如长时间和高温坯料接触，温度升高会导致其强度大幅下降。……