文：重庆长安汽车股份公司江北发动机工厂   谢强  相凯强  尹明洪  祁向东

关键词：缸体；压铸模具；镶块；结构优化

第一、由于国外模具设计、制造及维护手段较为先进，所有镶块均设计为整体结构。其优点在于：模具的整体寿命较高，能缩短制造和使用中的维护时间。其缺点在于：模具镶块局部易损部位需经常修复。在国外通常采用对损坏部位真空氩弧焊接后，通过加工中心成型的方法进行修复，修复后使用效果较好，而我们国内不具备这些条件，通常只能采用普通氩弧焊接，由钳工配修的方法进行修复，修复后使用效果较差。

第二、维护周期长。由于模具大而笨重，配合零件较多且配合精度较高，拆装时将耗费大量的人力和时间，严重影响工厂生产的顺利进行。

第三、维修成本高。模具某些部位损坏后，为达到减少维修时间和维修后使用效果，基本上采用直接更换某些镶块的方式，从而造成维修成本高。

我们工厂某系列发动机缸体压铸模使用的三处回油道型芯，成型面宽而薄，属于异形薄壁零件，其成型面正对铝水进水口，经常受到高温、高压铝水冲击，受力条件较差。三种型芯平均寿命只有2500次左右，每年三种型芯使用量近240件，每件平均价值1800元。不仅成本较高，且严重影响工厂生产的正常进行。

针对以上情况，为了提高回油道型芯寿命，优化模具结构，降低模具维护成本，经过不断分析，从各方面寻找造成该处失效的原因，最终确定主要原因为结构设计不合理。我们发现三处回油道型芯，成型面宽而薄，属于异形薄壁零件，其成型面正对铝水进水口，经常受到高温、高压铝水冲击，受力条件较差，加之成型面与定位面成 90°形状，属于应力集中部位，因此，使用一段时间后，在90°转角处出现裂纹，直至断裂。

具体详见下面改进前后结构对比图

该模具型芯完成结构改造后，使用状况良好，型芯使用寿命比原来提高了2倍，型芯用量减少了2/3，取得了很好的效果。

左镶块定位槽成型部位使用到2～3千次就会断裂，由于该处形状与镶块设计为整体结构，以前我们一直采用焊补的方法对其修复，但效果不是很理想，开始2次还能达到3000次左右，以后一次比一次寿命短，且随着焊接次数的增加，镶块逐步变形和开裂，连续焊接5～6次 (模具使用15000次) 后，镶块已无法再焊补修复，如不采取其它方式，镶块就将报废，直接损失达16.53万元，按某一年年产21.87万推算，模具将使用26万次，那么每年将使用16个左镶块。同时，由于模具平均每月将修复2～3 次，产生工艺废品8～15件，生产成本相当高，且维修一次需3人同时工作2～3天，维修难度相当大。

为了挽救面临报废的镶块，我们从多方面进行了原因分析。在对模具结构进行分析，我们发现模具型腔由上、左镶块配合组成，使用中，由于配合面相互挤压使该处型腔逐渐变形，直至最终断裂。

改造示意图如下：

改造后的模具经验证其寿命从1.5万次提高到10万次；维护频次由以前的每月2～3次降为两月1次；维护一次的时间从以前3人 2～3 天降为1人 20 分钟；工艺废品从以前的8～10件降到0件；维护成本大幅降低。

缸体压铸模具因其外形庞大，结构复杂，精度高等原因，一直以来都是维护维修的难点，但只要我们不怕困难，勇于挑战，全面分析问题，总会找到行之有效的突破口，从而找到最适合的维护改造方案来不断优化模具，提高生产效率和产品质量。