【摘 要】目前汽车和工程机械所用的软轴总成和换挡操作机构总成采用的工艺是推拉外管与金属管接头的铆接都是采用冲床冲铆工艺，冲压后容易使外管钢丝变形交叉及分布不均匀，使得管接头承受拉力的能力降低，同时还导致内孔变形，容易产生卡滞、卡死现象，致使推拉式软轴寿命短。针对以上问题，文章介绍了一种新的液压铆接工艺及其自动拔芯装置，解决了因管接头受力和变形不均导致的卡滞、卡死等质量问题，软轴负载效率提高了20%左右，提高了生产效率，降低了生产成本[1]，取得较好的社会和经济效益。

【关键词】推拉外管；软轴；铆接工艺；研究

【中图分类号】U463.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）01-0154-03

0 引言

汽车和工程机械所用的软轴总成和换挡操纵机构总成是整机不可缺少的操纵控制系统的关键零部件之一，零部件上的推拉外管与金属管接头的铆接目前都是采用冲床冲铆工艺，分上下模进行铆接，铆接后的形状为六方形。该生产工艺目前存在着冲压铆接冲力单向、冲压时间短，内衬管内孔变形、管接承受拉力低、推拉软轴寿命短的问题，外三包索赔率很高。为了解决以上问题本文介绍了一种解决方案，将原来的冲床冲铆工艺改为液压铆接工艺，采用一种推拉式软轴外管扣铆方法及其设备[3]，其铆接形状为八方形，同时具有自动的拔芯装置。利用液压铆接机通过内外模锥面配合将轴向推拉力转化为多块压模片均匀径向铆压的原理，从而使得外管接头产生均匀的径向塑性变形，外管钢丝即不易交叉变形，完全解决了因管接头受力和变形不均导致的卡滞、卡死等质量问题，大大提高软轴负载效率，更改后软轴负载效率为85%，提高了20%左右，提高了生产效率，降低了生产成本。

1 新铆压工艺解决的关键技术和创新点

1.1 关键技术

（1）利用液压铆接机，通过内外模锥面配合，将轴向推拉力转化为多块压模片均匀径向铆压的原理，使得外管接头产生均匀的径向塑性变形，外管钢丝不易交叉变形，推拉外管与套管接头铆合度好。

（2）外管接头的铆接工艺采用八方圆形扣铆工艺，完全解决了六方冲铆工艺因管接头受力和变形不均导致的卡滞、卡死等质量问题[2]，大大提高软轴负载效率，更改后软轴负载效率为85%以上，提高了20%左右。

（3）使用自动拔芯装置，在铆压前的内衬管中使用具有自动拔插装置的芯棒，保证内衬管内孔在铆压过程中不易变形，确保内衬管与轴芯的配合间隙，使轴芯能够顺畅移动，提高了生产效率，降低了生产成本及售后维修成本。

（4）该铆压工艺具有先进性，容易实现自动流水作业替代人工作业，大大提高了生产效率和产品质量。产品加工工艺简单，连接装配方便，符合当今汽车特别是微车配件行业技术发展趋势。

（5）新型汽车推拉外管铆压工艺的推广应用，解决冲压铆接冲力单向、冲压时间短，内衬管内孔变形、管接承受拉力低、推拉软轴寿命短的问题。

1.2 创新点

1.2.1 应用创新

（1）新型推拉外管铆压采用“一种推拉式软轴外管扣铆方法及其设备”专利技术，解决冲压铆接冲力单向、冲压时间短，内衬管内孔变形、管接承受拉力低、推拉软轴寿命短的问题[3]。

（2）新型推拉外管铆压技术产品使用无污染材料、优化操纵性能、提高使用寿命、降低返修率，具有整车重量轻、油耗低等优点。

（3）利用液压铆接机，通过内外模锥面配合，利用将轴向推拉力转化為多块压模片均匀径向铆压的原理，使得外管接头产生均匀的径向塑性变形，外管钢丝不易交叉变形，推拉外管与套管接头铆合度好。同时，由于在内衬管中插入了芯棒，使得内衬管内孔在铆压过程中不易变形，从而保证了内衬管与轴芯的配合间隙，使轴芯能够顺畅移动，提高了生产效率，降低了生产成本。

（4）管接头的铆接工艺采用自主研发的八方圆形扣铆工艺，完全解决了六方冲铆工艺因管接头受力和变形不均导致的卡滞、卡死等质量问题[2]，大大提高软轴负载效率，更改后软轴负载效率为87.21%，提高了20%左右。

（5）采用先进加工工艺及自动流水作业替代人工作业，大大提高了生产效率和产品质量。产品加工工艺简单，连接装配方便，具有售后维修成本低等优点，符合当今汽车特别是微车配件行业技术发展趋势。

1.2.2 工艺创新

（1）旧推拉外管铆压工艺是推拉外管与金属管接头的铆接采用冲床冲铆工艺，分上下模进行铆接，上下模的形状为六方形，下模固定在静止的下模座上，上模固定在可以运动的上模座上，推拉外管与金属管接头铆接时，上模座向下运动冲击套管接头，使套管接头产生塑性变形向推拉外管挤压，推拉外管和金属管接头紧密联接，能够承受高的拉力。

（2）旧工艺推拉外管和金属管接头由于冲铆时只有上下方向对金属管接头产生冲力，且冲压时间短，冲压后金属管接头处快速变形，变成六方形，容易使外管钢丝变形交叉，并且分布不均匀，使得管接头承受拉力的能力降低；同时还会导致内孔变形，轴芯在工况运行时滑动阻力增大，容易产生卡滞、卡死现象，使得操纵阻力大，严重时会造成轴芯断裂，致使推拉式软轴总成寿命短[2]。所以目前生产的技术存在着冲压铆接冲力单向、冲压时间短、内衬管内孔变形、管接承受拉力低、推拉软轴寿命短的问题。

（3）新型推拉外管铆压工艺是采用液压铆接工艺，使用一种推拉式软轴外管扣铆方法及其设备，上下模形状为八方形，形成八方扣铆，插入自制拔芯装置[3]。利用液压铆接机，通过内外模锥面配合，将轴向推拉力转化为多块压模片均匀径向铆压的原理，使得外管接头产生均匀的径向塑性变形，外管钢丝即不易交叉变形，推拉外管与套管接头铆合度非常好，完全解决了因管接头受力和变形不均导致的卡滞、卡死等质量问题，大大提高软轴负载效率，更改后软轴负载效率为87%以上，提高了20%左右。铆压后的结构如图1所示[2]。同时，由于在内衬管中插入了拔芯装置，使得内衬管内孔在铆压过程中不易变形，从而保证了内衬管与轴芯的配合间隙，使轴芯能够顺畅移动，提高了生产效率，降低了生产成本。

2 新型推拉外管铆压研究主要内容

2.1 专门设计一种设备

为实施新型推拉式软轴外管扣铆方法而专门设计一种设备，如图2所示[3]。该设备由液压系统、气压系统、扣铆模具、机架等组成，液压系统由液压油缸轴和机架组成[3]。而扣铆模具由外模、模内及弹性压模片组所组成，外模内锥孔的锥度为25°～65°，弹性压模片组由6～16块模套和压模片组成，每块模套间安装有弹簧，压模片与套管接头接触的扣压面为圆弧状，压模片的扣压面圆弧直径与套管接头铆压处外径略小。油缸活塞杆与外模相连接，在轴方向上还安装有可往复移动的拔芯装置[3]。拔芯装置与机架通过螺栓紧固，并开有长孔可以軸向调整位置，拔芯装置由气缸和与气缸活塞杆相连接的芯棒组成。[3]芯棒的直径略小于推拉外管内衬管孔经，插入内衬管的深度略深于铆压位置，芯棒上有一凸台，芯棒插入内衬管后凸台与外管接头接触，从而确定铆压位置[3]。芯棒与气缸活塞杆间为螺纹连接，芯棒的凸台与气缸活塞杆间的间距可以调节，并有螺母锁紧[3]。

2.2 新型推拉式软轴外管扣铆方法

（1）将推拉外管两端的外层皮剥去一定长度，使得推拉外管插入套管接头后，推拉外管中的钢丝直接与套管接头接触，增加铆压后的拉脱力。

（2）将固定在拔芯装置的芯棒穿过套管接头插入推拉外管的内衬管孔中，可以增加铆压过程中内衬管的承压能力，防止内衬管内孔变形[3]。

（3）把套管接头放到扣铆模具上，启动液压系统，油缸活塞杆推或拉动外模轴向移动，通过外模的内锥面压迫与之配合的弹性压模片组的外锥面，使压模片径向收缩并压缩套管接头产生径向变形，从而使得套管接头与推拉外管相连接[3]。

（4）当套管接头变形达到预定位置，接近开关启动液压系统电磁换向阀，使油缸活塞杆带动外模反向移动，外模松开对弹性压模片组的压迫，弹性压模片组在弹簧的作用下张开，当油缸活塞杆带动外模4达到接近开关3时，外模4停止运动，完成一次压铆循序[3]。在启动液压换向开关的同时启动拔芯装置拔出芯棒，利用时间继电器使气压换向阀自动换向，使拔芯装置回位，取出压铆好的外管，完成一端铆压[3]。

3 结语

该新工艺的研究并实施，对于行业相关技术的改进、优化、完善、成熟与突破具有较好的借鉴与推广意义，在高效率、高质量、低成本方面效果也较为明显，符合当前国家大力倡导的先进制造业的发展思路。促进了产品加工工艺的创新、发展，为打破市场困局提供有力的技术支撑。对汽车行业的技术进步有一定的推动作用，对汽配行业产品结构调整也有一定的促进作用。因此它有着较高的学术价值，市场前景非常广阔[2]。

参 考 文 献

[1]邓加尊，马春文，潘子清.汽车换挡操纵机构分总成设计[J].企业科技与发展，2014（4）.

[2]邓加尊.机动车塑料换挡操纵机构分总成设计[J].大众科技，2015（8）.

[3]邓加尊.一种推拉式软轴外管扣铆方法及其设备[P].中国专利：ZL201010178594.7，2012-01-04.

[责任编辑：陈泽琦]