随着发动机强化程度的不断提高和排放要求的日益严格,活塞质量的管控与关注走向精细化,小质量大问题成为活塞失效体现的突出模式,也已成为活塞生产企业三包索赔等质量成本中的重要构成部分。如何进一步提高产品质量、保证现有结构活塞的设计性能得到充分释放,是高效、便捷、低成本地实现活塞性能进一步提升的有效途径和现实需求。围绕着如何有效保证产品质量、加强制造过程控制,国内外进行了不懈的研究,且研究越来越细化。活塞镶奥氏体铸铁环槽的结构与质量是活塞功能实现的关键相关部位,影响着发动机功率释放和燃气排放达标与否,也是活塞制造过程中的重点、难点。结合国内外活塞制造过程控制技术发展现状,本文依据一定的理论计算及分析,依托工厂生产实际,对活塞奥氏体铸铁环槽的制造过程进行了深入研究和探讨,开展了大量的试验和分析,活塞奥氏体铸铁环槽表面质量得到有效提升。本文主要从铸铁环槽工艺特性分析、加工过程自动防错预警,有害毛刺预防、铸铁镶圈粘结率检测这几个方面进行研究:首先,针对活塞奥氏体铸铁环槽结构及其表面质量相关特性进行逐一分析,根据各特性尺寸及公差要求和现有设备保证能力,分析识别出质量控制难点和风险,明确了本文研究的必要性。同时对铸铁环槽加工所用设备精度要求、加工工艺装备及其与机床连接精度、铸铁环槽表面质量检测要求等进行了探讨和分析,这些是活塞铸铁环槽加工制造的基本保证因素,需要首先保证。其次,针对加工中常见的活塞止口垫屑问题,本文设计了一套气密防护装置及应用程序。通过加装气密性防错系统有效预防加工定位基准不稳问题,保证环槽表面质量的槽侧跳动及槽侧角度等产品质量特性稳定且不超差。该装置不仅提升了现有设备的机械加工能力,而且降低了操作者劳动强度。第三,根据近几年主机厂和最终用户质量索赔,铸铁环槽下侧面毛刺凸起已成为引起发动机漏、窜气所导致发动机燃油效率低、动力不足等质量事故的突出问题,且毛刺凸起在发动机运转过程中易脱落,脱落的颗粒物对发动机内部其他部件特别是对细小颗粒物比较敏感的部件,如曲轴、连杆、缸壁等产生重要的不可逆的损害。本文理论结合实际,根据毛刺凸起的形成原因,合理优化工艺流程,将环岸外口毛刺凸起有效控制在允许范围以内。第四,采用顶定位方式进行探伤有效规避了因活塞面窗结构造成的探测不稳问题,本文设计了结构简单操作方便的探伤机旋转机构、位移调整机构和探头调整机构,并设计一款适用于透射检测法使用的探伤粘结率检测标样,有效保证发动机对活塞强度的要求。