气门弹簧座冷挤压加工技术和质量改进

邓光春

摘 要：针对冷挤压加工生产的柴油机气门弹簧座存在的技术和质量问题进行原因分析和工艺验证，并逐项制订对策并加以改进，提升了生产能力，降低了加工成本，提高了产品质量。

关键词：气门弹簧座；挤压成形；技术；质量；改进

1. 前言

随着柴油机在市场上占有量不断加大，气门弹簧座的产量也不断攀升，随之而来的是加工过程中不断出现质量不稳定的状态，多次遇到发动机厂的退货。为了稳定过程质量，保证总成厂装机计划，解决现生产中各工序出现的技术和质量问题，适应大批量生产，势在必行。

2. 制约气门弹簧座生产能力的现状调查

2.1 气门弹簧座的工艺流程简介

柴油机气门弹簧座的工艺流程为：剪料-镦扁-退火-磷皂化-挤孔-冲孔-倒角-退火-磷皂化-挤压成形-调质-电镀。冷挤压加工工序在冷挤压车间进行；退火、调质工序在热处理车间进行；磷皂化、电镀工序在电镀车间进行。3. 原因分析

针对以上5个工序中存在的主要问题，分别进行原因分析如下：

（1）挤孔上冲头模具寿命低

挤孔时采用封闭式挤压，挤孔深度较大，所以挤孔上冲头容易在应力集中的地方产生裂纹；挤孔上冲选用的材料为Cr12MoV，此材料抗冲击性能较差。

（2）冲孔件跳动超差

冲孔上冲头导向角太大，没有起到导向定心的作用。而冲孔时零件要放入下凹模型腔内，与下凹模之间存有间隙，从而造成冲孔上冲与零件内孔不同心。

（3）挤压成形件尺寸不稳定

挤孔时封闭尺寸不到位，材料体积分配不均匀，造成成形厚度单边；冲孔时跳动量超差，直接造成挤压成形时跳动量超差。

（4）挤压成形件表面缺陷

退火温度高，保温时间过长。

（5）成品装配时锁块下沉

按现有加工方式，淬火介质采用水剂，冷却速度较快，变形趋势为胀大。

4.质量改进措施

针对以上的原因分析制订以下几项技术与质量改进措施：

（1） 改进挤孔上冲头模具寿命低的措施

挤孔上冲头由原来的整体式结构改进为分体结构，消除模具设计上存在的应力集中现象，改进后的挤孔上冲头如（图4-1）；模具材料选用韧性较好的冷模钢，增加模具的抗冲击性能。5.实施效果

改进措施实施以来，挤孔上冲的模具寿命由500件左右提高到5000件左右；冲孔孔径的跳动量一直控制在0.20以内；挤压成形后锥孔的跳动量也稳定在工艺要求的0.30以内；支承外圆没有发现因取消第二次退火产生材料开裂的现象，挤压成形下凹模的寿命也稳定在2万件以上；装配时锁块没再出现下沉现象，没有再出现用户因此退货的现象。

6.参考文献

[1]《紧固件弹簧加工》 第二汽车制造厂标准件厂教育科 1990

[2]上海交通大学 《冷挤压技术》 上海人民大学出版社 1976

[3]中国质量管理协会 全面质量管理基本知识 科学普及出版社 1986