热挤压模具是现阶段国内外汽车轴承套圈生产的主要设备之一,模具寿命直接影响企业的生产成本、生产效率和锻件质量。目前我国热锻模具平均寿命仅为世界先进水平的1/3-1/5。磨损是热挤压模具的主要失效形式,改善模具磨损具有重大的工程意义。本文系统地研究了某企业某款汽车轴承套圈热挤压模具在原有工况下的磨损状态,明确了磨损过程和磨损类型,分析了三种应用较广的磨损模型的特点,选择Archard修正模型为磨损模型,并探究了模具表面受热软化的普遍规律。基于该磨损模型运用有限元方法研究了热挤压工艺参数中加载速度、坯料温度、模具预热温度对磨损的影响规律,根据分析结果调整得到更合适的工艺参数,比较并分析了调整前后磨损量的区别,结果表明平均磨损量约减少12.2%。分析不同工艺参数下的磨损结果发现工艺参数调整无法解决模具表面受热软化问题,故在此基础上对模具结构进行优化。运用田口方法对模具结构主要参数进行优化设计,通过有限元软件Deform分析试验结果,分析了不同结构参数对模具磨损量和表面应力分布的影响规律,结果表明各参数对磨损量的影响力顺序为:冷却槽宽度>冷却水温度>冷却槽位置>内圈壁厚>过盈配合量;对等效应力的影响力顺序为:过盈配合量>内圈壁厚=冷却槽位置>冷却水温度>冷却槽宽度。最后结合极差分析和方差分析确定了最优参数组合。对原始工艺、调整工艺参数、调整工艺参数并优化结构三种状态的服役模具进行对比,结果表明调整工艺参数并优化结构后模具磨损量显著改善。基于优化结果确定了优化模具的加工尺寸和热处理工艺,设计组装了模具冷却系统进行现场试验。对服役后的优化模具和原始模具从服役期间表面温度、服役后磨损量、表面粗糙度、磨损形貌四个角度进行了对比,结果表明调整工艺参数并优化结构后热挤压模具的服役表面温度下降,磨损量减小,表面粗糙度降低,磨损形貌有所改观,磨损情况优于原始模具。本文针对实际生产中汽车轴承套圈热挤压模具的磨损问题提出了调整工艺参数和优化模具结构两种方法,取得了一定的效果,所采用的研究方法对其余热锻模具的改进具有借鉴意义。