CN114367795A - 汽车换挡液压活塞杆的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车换挡液压活塞杆的加工方法，包括以下步骤：步骤一，将盘元材料进行酸洗后依序进行拉拔、球化退火、酸洗、磷化、精拔形成线材后校直；步骤二，根据需要切割线材形成料坯；步骤三，通过冷镦模具将料坯在多个工位零件成型设备上加工成半成品毛坯尺寸；步骤四，调质处理；步骤五，采用五轴加工中心进行铣削加工头部及外形和槽位、车削出密封槽尺寸以及成品的长度和外形尺寸；步骤六，研磨出活塞杆杆部的成型尺寸。本发明采用多工位冷镦设备冷镦成型液压活塞杆的半成品，零件的强度受挤压会逐步加强，相比于传统铸铁件，大大提高了零件的使用寿命，降低了设备的维护成本。

Description

汽车换挡液压活塞杆的加工方法

技术领域

本发明涉及一种汽车换挡液压活塞杆的加工，尤其涉及一种汽车换挡液压活塞杆的加工方法。

背景技术

液压油缸是将压力油的液压能转化为往复直线运动的机械能的一种执行元件，其结构主要由缸体、活塞杆、活塞、导向套等组成，由液压油作用在活塞两端面实现其直线往复运动。

现有的液压油缸活塞上装有活塞环或胶质密封圈以防止流体泄漏，这种结构的密封槽只有一个，密封槽上设有密封圈，活塞杆受液压油的压力和往复运动的摩擦。

现有的活塞都是大部分采用铸铁溶液一次性浇铸而成，长期经受液压的压力及摩擦带来的磨损，本身铸造工艺造成的材料气孔极易被击穿，造成活塞杆漏油，导致压力下降而使得液压缸不能正常工作。因此，为了保证汽车换档液压油缸在使用过程中的稳定性和安全的角度考虑，开展汽车换档液压活塞杆冷挤压成形工艺研究，具有较好的市场应用价值。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之。为此，本发明提供一种汽车换挡液压活塞杆的加工方法及其冷镦成型模具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种汽车换挡液压活塞杆的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，将盘元材料进行酸洗后依序进行拉拔、球化退火、酸洗、磷化、精拔工序形成线材，使线材达到冷镦毛坯零件所需要的精线尺寸后校直；

步骤二，根据需要加工的活塞杆所需的线材的线径和所用牌号切割线材形成料坯；

步骤三，通过冷镦模具将所述料坯在多个工位零件成型设备上加工成活塞杆半成品毛坯尺寸；

步骤四，将活塞杆半成品毛坯进行调质处理；

步骤五，将调质处理后的活塞杆半成品采用五轴加工中心进行铣削加工头部及外形和槽位、车削出密封槽尺寸以及成品的长度和外形尺寸；

步骤六，采用研磨工艺，磨削加工出活塞杆杆部的成型尺寸，以达到活塞杆所需要的表面光洁度得到成品活塞杆。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述步骤四中，活塞杆半成品毛坯通过网带式热处理炉进行调质处理，将毛坯件的硬度调至HRC28～32。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述活塞杆采用合金结构钢35CrMo锻造成半成品。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述步骤三中，所述冷镦模具设有六组，分别设于多工位零件成型设备上的以下六个工位：

第一工位，料坯束杆预镦、切断面整平并镦制定位引孔；

第二工位，镦锻上杆部尺寸，加深定位引孔；

第三工位，正向挤压，镦制零件头部预成型；

第四工位，符合挤压，上杆部进行反挤压前拉伸，使零件头部沉孔镦制成型，下杆部正挤压束杆出尾部小杆所需直径；

第五工位，继续前拉伸，头部沉孔内小孔拉伸到位，下杆部成型所需要的形状；

第六工位，整形，把头部外形尺寸挤压到零件所需要尺寸，尾部束杆成型。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述第一工位中设有的一组冷镦模具由第一工位阳模和相对第一工位阳模设置的第一工位阴模组成，其中：

第一工位阳模包括：

第一初冲套，安装于所述成型设备；

第一初冲芯，设于第一初冲套的端部；

第一初冲顶杆，限位的设于所述第一初冲套内，且可贯穿出所述第一初冲芯，所述第一初冲顶杆的冲模面设有用于成型料坯的头部定位引孔的凸台；

第一初冲垫块，设于所述第一初冲套内，且位于所述第一初冲顶杆的后端，所述第一初冲垫块与第一初冲顶杆之间设有弹性元件；

第一工位阴模包括：

第一阴模套，相对所述第一初冲套安装于所述成型设备；

第一直通模，端部限位的设于所述第一阴模套内，且所述第一直通模内相对所述初冲顶杆设有用于料坯束杆的第一直通模芯；

第一封闭缩杆模，设于所述第一阴模套内位于第一直通模的后端，且所述第一封闭缩杆模内设有与所述第一直通模芯同轴用于料坯缩杆预成型的第一缩杆模芯；

第一锁紧套，设于所述第一封闭缩杆模的后端，与所述第一阴模套螺纹连接，用于锁紧第一封闭缩杆模和第一直通模；

第一阴模顶杆，一端贯穿至所述第一缩杆模芯内，且冲模面设有用于成型料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述第二工位中设有的一组冷镦模具由第二工位阳模和相对第二工位阳模设置的第二工位阴模组成，其中：

第二工位阳模包括：

第一精冲套，安装于所述成型设备；

精冲芯，设于第一精冲套的端部，所述精冲芯端部设有料坯的上杆部预成型的型腔；

精冲顶杆，限位的设于第一精冲套内，且可贯穿出所述精冲芯，所述精冲顶杆的冲模面设有维持料坯头部定位引孔的凸台；

精冲垫块，设于所述第一精冲套内，且位于所述精冲顶杆的后端；

第二工位阴模包括：

第二阴模套，相对所述第一精冲套安装于所述成型设备；

第二直通模，端部限位的设于所述第二阴模套内，且所述第二直通模内相对所述精冲顶杆设有用于料坯束杆的第二直通模芯；

第一缩角模，设于所述第二阴模套内位于第二直通模的后端，且所述第一缩角模内设有与所述第二直通模芯同轴用于料坯缩角预成型的第一缩角模芯；

第二锁紧套，设于所述第一缩角模的后端，与所述第二阴模套螺纹连接，用于锁紧第二直通模和第一缩角模；

第二阴模顶杆，一端贯穿至所述第一缩角模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述第三工位中设有的一组冷镦模具由第三工位阳模和相对第三工位阳模设置的第三工位阴模组成，其中：

所述第三工位阳模包括：

第二初冲套，安装于所述成型设备；

第二初冲顶杆，限位的设于所述第二初冲套内，且可贯穿出所述第二初冲套，所述第二初冲顶杆的冲模面设有用于预成型料坯头部沉孔的台阶状凸起；

第二初冲垫块，设于所述第二初冲套内，且位于所述第二初冲顶杆的后端，所述第二初冲垫块与第二初冲顶杆之间设有弹性元件；

所述第三工位阴模包括：

第三阴模套，相对所述第二初冲套安装于所述成型设备，且所述第三阴模套的端部相对所述第二初冲顶杆设有用于成型料坯头部不同尺寸的第三直通模芯，所述第三直通模芯由不同直径的型腔拼合而成；

第二缩角模，设于所述第三阴模套内，且抵接所述第三直通模芯，所述第二缩角模内设有与所述第三直通模芯同轴的用于料坯尾部的缩杆预成型的第二缩角模芯；

第三锁紧套，设于所述第二缩角模的后端，与所述第三阴模套螺纹连接，用于锁紧第二缩角模；

第三阴模顶杆，一端贯穿至所述第二缩角模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述第四工位中设有的一组冷镦模具由第四工位阳模和相对第四工位阳模设置的第四工位阴模组成，其中：

所述第四工位阳模包括：

第二精冲套，安装于所述成型设备；

第一拉伸棒，限位的设于所述第二精冲套端部的中心，且伸出所述第二精冲套；

第一前垫块，设于所述第二精冲套内，并连接所述第一拉伸棒；

第一反推垫块，通过多个第一反推棒贯穿第一前垫块、第二精冲套设于所述第二精冲套的端部且套设于所述第一拉伸棒，所述第一反推垫块设有料坯头部沉孔成型的凸台；

第一垫块套，设于所述第二精冲套的尾部；

第一后垫块，设于所述第一垫块套内，可用于所述第一反推棒的限位；

第一中间垫块，一端连接所述第一后垫块，另一端连接所述第一前垫块；

所述第四工位阴模包括：

第四阴模套，相对所述第二精冲套安装于所述成型设备，且所述第四阴模套的端部相对所述第一拉伸棒设有用于成型料坯头部不同尺寸的第二缩杆模芯，所述第二缩杆模芯由不同直径的型腔拼合而成；

第一缩杆模，设于所述第四阴模套内，且抵接所述第二缩杆模芯，所述第一缩杆模内设有与所述第二缩杆模芯同轴的用于料坯尾部的缩杆预成型的第三缩杆模芯；

第四锁紧套，设于所述第一缩杆模的后端，与所述第四阴模套螺纹连接，用于锁紧第一缩杆模；

第四阴模顶杆，一端贯穿至所述第三缩杆模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述第五工位中设有的一组冷镦模具由第五工位阳模和相对第五工位阳模设置的第五工位阴模组成，其中：

所述第五工位阳模包括：

第三精冲套，安装于所述成型设备；

第二拉伸棒，限位的设于所述第三精冲套端部的中心，且伸出所述第三精冲套，所述第二拉伸棒冲压端设有第一变径杆，用于拉伸料坯头部沉孔内的小孔到位；

第二前垫块，设于所述第三精冲套内，并连接所述第二拉伸棒；

第二反推垫块，通过多个第二反推棒贯穿第二前垫块、第三精冲套设于所述第三精冲套的端部且套设于所述第二拉伸棒，所述第二反推垫块设有料坯头部沉孔成型的凸台；

第二垫块套，设于所述第三精冲套的尾部；

第二后垫块，设于所述第二垫块套内，可用于所述第二反推棒的限位；

第二中间垫块，一端连接所述第二后垫块，另一端连接所述第二前垫块；

所述第五工位阴模包括：

第五阴模套，相对所述第三精冲套安装于所述成型设备；

第二缩杆模，限位的设于所述第五阴模套的端部，且所述第二缩杆模内设有第四缩杆模芯；

第三直通模，设于所述第五阴模套内，且位于所述第二缩杆模的后端，所述第三直通模内设有与所述第四缩杆模芯同轴的第四直通模芯；

第一阴模垫块；设于所述第五阴模套内，且抵接所述第三直通模；

第五锁紧套，设于所述第一阴模垫块的后端，与所述第五阴模套螺纹连接，用于锁紧第二缩杆模和第三直通模；

第五阴模顶杆，一端贯穿至所述第四直通模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

在本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的一种较佳实施例中，所述第六工位中设有的一组冷镦模具由第六工位阳模和相对第六工位阳模设置的第六工位阴模组成，其中：

所述第六工位阳模包括：

第三初冲套，安装于所述成型设备；

第二初冲芯，设于所述初冲套的端部；

推套，限位的安装于所述第三初冲套内，且贯穿所述第三初冲套和第二初冲芯；

冲棒，一端连接冲棒固定座，另一端贯穿所述推套，且所述冲棒的冲压端设有第二变径杆，用于将料坯头部沉孔内的小孔挤压成型，所述冲棒固定座设于所述第二初冲套内；

第三垫块套，设于所述第三初冲套内，且抵接所述冲棒固定座；

顶针，多个所述顶针设于所述第三垫块套内，其一端贯穿所述冲棒固定座抵接所述推套；

顶针垫块，设于所述第三垫块套内，且连接所述顶针；

所述第六工位阴模包括：

第六阴模套，相对所述第三初冲套安装于所述成型设备，且所述第六阴模套的端部相对所述冲棒设有第五直通模芯；

第四直通模，与所述第五直通模芯同轴的设于所述第六阴模套内，所述第四直通模由多个拼合而成，用于对料坯杆部不同的直径进行束杆成型；

第六锁紧套，设于所述第四直通模的后端，与所述第六阴模套螺纹连接，用于锁紧第四直通模；

第六阴模顶杆，一端贯穿至所述第四直通模的模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

与现有技术相比，本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的加工方法的有益效果是：

一、本发明采用多工位冷镦设备冷镦成型液压活塞杆的半成品，零件的强度受挤压会逐步加强，相比于传统铸铁件，大大提高了零件的使用寿命，降低了设备的维护成本；同时，冷镦工艺加工效率高，原材料利用率高，产品制造成本低，具有较好的经济效益和广阔的市场前景；

二、液压活塞杆设计为柱状空腔结构，实现轻量化设计，有利于降低液压的能耗，柱状空腔结构的液压杆在冷镦成型的工艺下，能保证其结构强度和抗压强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的冷镦模具安装在成型设备上六个工位的工艺流程图；

图2是本发明提供的成型设备在第一工位中的一组冷镦模具的结构示意图；

图3是本发明提供的料坯在第一工位加工成型后的结构示意图；

图4本发明提供的成型设备在第二工位中的一组冷镦模具的结构示意图；

图5是本发明提供的零件在第二工位加工成型后的结构示意图；

图6本发明提供的成型设备在第三工位中的一组冷镦模具的结构示意图；

图7是本发明提供的零件在第三工位加工成型后的结构示意图；

图8本发明提供的成型设备在第四工位中的一组冷镦模具的结构示意图；

图9是本发明提供的零件在第四工位加工成型后的结构示意图；

图10本发明提供的成型设备在第五工位中的一组冷镦模具的结构示意图；

图11是本发明提供的零件在第五工位加工成型后的结构示意图；

图12本发明提供的成型设备在第六工位中的一组冷镦模具的结构示意图；

图13是本发明提供的零件在第六工位加工成型后的结构示意图；

图14是本发明提供的汽车换挡液压活塞杆的结构示意图；

图15是图14提供的汽车换挡液压活塞杆的A-A剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有一种汽车换挡液压活塞杆，结构如附图14和附图15所示，该活塞杆进行了减重设计，设计为柱状空腔结构，空腔的轴向长度与各个安装段的长度相等，同时保证各个安装段的壁厚均相等，由此实现了整个活塞杆轻量化设计，有利于降低液压的能耗，减少成本，同时提升产品竞争力。这种轻量化设计的活塞杆如果采用传统的铸铁一次性浇铸而成的活塞杆，结构强度及抗压强度难以达到设计要求，同时，铸铁件长期经受液压的压力及摩擦带来的磨损，本身铸造工艺造成的材料气孔极易被击穿，造成活塞杆漏油，导致压力下降而使得液压缸不能正常工作的问题。

因此，本实施例提供一种汽车换挡液压活塞杆的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，将合金结构钢35CrMo的盘元材料进行酸洗后依序进行拉拔、球化退火、酸洗、磷化、精拔工序形成线材，使线材达到冷镦毛坯零件所需要的精线尺寸后校直；

步骤二，根据需要加工的活塞杆所需的线材的线径和所用牌号切割线材形成料坯；

步骤三，通过冷镦模具将所述料坯在多个工位零件成型设备上加工成活塞杆半成品毛坯尺寸；

步骤四，将活塞杆半成品毛坯进行调质处理；具体的，活塞杆半成品毛坯通过网带式热处理炉进行调质处理，将毛坯件的硬度调至HRC28～32；

步骤五，将调质处理后的活塞杆半成品采用五轴加工中心进行铣削加工头部及外形和槽位、车削出密封槽尺寸以及成品的长度和外形尺寸；

步骤六，采用研磨工艺，磨削加工出活塞杆杆部的成型尺寸，以达到活塞杆所需要的表面光洁度得到成品活塞杆。

本发明采用多工位冷镦设备冷镦成型液压活塞杆的半成品，零件的强度受挤压会逐步加强，相比于传统铸铁件，大大提高了零件的使用寿命，降低了设备的维护成本；同时，冷镦工艺加工效率高，原材料利用率高，产品制造成本低，具有较好的经济效益和广阔的市场前景。而采用35CrMo结构合金钢，该种合金钢中加入了合金元素，提高了钢的淬透性，保证钢经过热处理后获得良好的综合机械性能，具有高的强度和足够的韧性。含碳量为0.33％～0.38％的低碳钢，可以同时满足冷锻的需求。经过大量的工艺试验，对材料为35CrMo的活塞杆进行表面强化热处理，即对活塞杆毛坯进行淬火和回火，要求表面强化层连续，由于达到了一定的表面强化层深度，同时辅以好的回火控制，获得了高疲劳强度活塞杆，活塞杆表面的有效淬火范围应满足最小硬度为HRC32。而40cr材料只可淬硬至HRC32，材料的疲劳强度不如35CrMo。所以35CrMo综合性能更强，防止活塞杆出现断裂现象，更适合在高压状态情况下工作。

具体的，如附图1所示，在本实施例的所述步骤三中，所述冷镦模具设有六组，分别设于多工位零件成型设备上的以下六个工位：

第一工位，料坯束杆预镦、切断面整平并镦制定位引孔；

第二工位，镦锻上杆部尺寸，加深定位引孔；

第三工位，正向挤压，镦制零件头部预成型；

第四工位，符合挤压，上杆部进行反挤压前拉伸，使零件头部沉孔镦制成型，下杆部正挤压束杆出尾部小杆所需直径；

第五工位，继续前拉伸，头部沉孔内小孔拉伸到位，下杆部成型所需要的形状；

第六工位，整形，把头部外形尺寸挤压到零件所需要尺寸，尾部束杆成型。

下面对每一工位的冷镦模具进行详细说明：

如附图2所示，本实施例的所述第一工位中设有的一组冷镦模具由第一工位阳模和相对第一工位阳模设置的第一工位阴模组成，其中：

第一工位阳模1a包括：

第一初冲套1a.1，安装于所述成型设备；

第一初冲芯1a.2，设于第一初冲套的端部；

第一初冲顶杆1a.3，限位的设于所述第一初冲套内，且可贯穿出所述第一初冲芯，所述第一初冲顶杆的冲模面设有用于成型料坯的头部定位引孔的凸台；

第一初冲垫块1a.4，设于所述第一初冲套内，且位于所述第一初冲顶杆的后端，所述第一初冲垫块与第一初冲顶杆之间设有弹性元件；

第一工位阴模1b包括：

第一阴模套1b.1，相对所述第一初冲套安装于所述成型设备；

第一直通模1b.2，端部限位的设于所述第一阴模套内，且所述第一直通模内相对所述初冲顶杆设有用于料坯束杆的第一直通模芯1b.3；

第一封闭缩杆模1b.4，设于所述第一阴模套内位于第一直通模的后端，且所述第一封闭缩杆模内设有与所述第一直通模芯同轴用于料坯缩杆预成型的第一缩杆模芯1b.5；

第一锁紧套1b.6，设于所述第一封闭缩杆模的后端，与所述第一阴模套螺纹连接，用于锁紧第一封闭缩杆模和第一直通模；

第一阴模顶杆1b.7，一端贯穿至所述第一缩杆模芯内，且冲模面设有用于成型料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

由该冷镦模成型的零件的结构如附图3所示。

如附图4所示，本实施例的所述第二工位中设有的一组冷镦模具由第二工位阳模和相对第二工位阳模设置的第二工位阴模组成，其中：

第二工位阳模2a包括：

第一精冲套2a.1，安装于所述成型设备；

精冲芯2a.2，设于第一精冲套的端部，所述精冲芯端部设有料坯的上杆部预成型的型腔；

精冲顶杆2a.3，限位的设于第一精冲套内，且可贯穿出所述精冲芯，所述精冲顶杆的冲模面设有维持料坯头部定位引孔的凸台；

精冲垫块2a.4，设于所述第一精冲套内，且位于所述精冲顶杆的后端；

第二工位阴模2b包括：

第二阴模套2b.1，相对所述第一精冲套安装于所述成型设备；

第二直通模2b.2，端部限位的设于所述第二阴模套内，且所述第二直通模内相对所述精冲顶杆设有用于料坯束杆的第二直通模芯2b.3；

第一缩角模2b.4，设于所述第二阴模套内位于第二直通模的后端，且所述第一缩角模内设有与所述第二直通模芯同轴用于料坯缩角预成型的第一缩角模芯2b.5；

第二锁紧套2b.6，设于所述第一缩角模的后端，与所述第二阴模套螺纹连接，用于锁紧第二直通模和第一缩角模；

第二阴模顶杆2b.7，一端贯穿至所述第一缩角模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

由该冷镦模成型的零件的结构如附图5所示。

如附图6所示，本实施例的所述第三工位中设有的一组冷镦模具由第三工位阳模和相对第三工位阳模设置的第三工位阴模组成，其中：

所述第三工位阳模3a包括：

第二初冲套3a.1，安装于所述成型设备；

第二初冲顶杆3a.2，限位的设于所述第二初冲套内，且可贯穿出所述第二初冲套，所述第二初冲顶杆的冲模面设有用于预成型料坯头部沉孔的台阶状凸起；

第二初冲垫块3a.3，设于所述第二初冲套内，且位于所述第二初冲顶杆的后端，所述第二初冲垫块与第二初冲顶杆之间设有弹性元件；

所述第三工位阴模3b包括：

第三阴模套3b.1，相对所述第二初冲套安装于所述成型设备，且所述第三阴模套的端部相对所述第二初冲顶杆设有用于成型料坯头部不同尺寸的第三直通模芯3b.2，所述第三直通模芯由不同直径的型腔拼合而成；

第二缩角模3b.3，设于所述第三阴模套内，且抵接所述第三直通模芯，所述第二缩角模内设有与所述第三直通模芯同轴的用于料坯尾部的缩杆预成型的第二缩角模芯3b.4；

第三锁紧套3b.5，设于所述第二缩角模的后端，与所述第三阴模套螺纹连接，用于锁紧第二缩角模；

第三阴模顶杆3b.6，一端贯穿至所述第二缩角模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

由该冷镦模成型的零件的结构如附图7所示。

如附图8所示，本实施例的所述第四工位中设有的一组冷镦模具由第四工位阳模和相对第四工位阳模设置的第四工位阴模组成，其中：

所述第四工位阳模4a包括：

第二精冲套4a.1，安装于所述成型设备；

第一拉伸棒4a.2，限位的设于所述第二精冲套端部的中心，且伸出所述第二精冲套；

第一前垫块4a.3，设于所述第二精冲套内，并连接所述第一拉伸棒；

第一反推垫块4a.4，通过多个第一反推棒4a.5贯穿第一前垫块、第二精冲套设于所述第二精冲套的端部且套设于所述第一拉伸棒，所述第一反推垫块设有料坯头部沉孔成型的凸台；

第一垫块套4a.6，设于所述第二精冲套的尾部；

第一后垫块4a.7，设于所述第一垫块套内，可用于所述第一反推棒的限位；

第一中间垫块4a.8，一端连接所述第一后垫块，另一端连接所述第一前垫块；

所述第四工位阴模4b包括：

第四阴模套4b.1，相对所述第二精冲套安装于所述成型设备，且所述第四阴模套的端部相对所述第一拉伸棒设有用于成型料坯头部不同尺寸的第二缩杆模芯4b.2，所述第二缩杆模芯由不同直径的型腔拼合而成；

第一缩杆模4b.3，设于所述第四阴模套内，且抵接所述第二缩杆模芯，所述第一缩杆模内设有与所述第二缩杆模芯同轴的用于料坯尾部的缩杆预成型的第三缩杆模芯4b.4；

第四锁紧套4b.5，设于所述第一缩杆模的后端，与所述第四阴模套螺纹连接，用于锁紧第一缩杆模；

第四阴模顶杆4b.6，一端贯穿至所述第三缩杆模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

由该冷镦模成型的零件的结构如附图9所示。

如附图10所示，本实施例的所述第五工位中设有的一组冷镦模具由第五工位阳模和相对第五工位阳模设置的第五工位阴模组成，其中：

所述第五工位阳模包括：

第三精冲套5a.1，安装于所述成型设备；

第二拉伸棒5a.2，限位的设于所述第三精冲套端部的中心，且伸出所述第三精冲套，所述第二拉伸棒冲压端设有第一变径杆，用于拉伸料坯头部沉孔内的小孔到位；

第二前垫块5a.3，设于所述第三精冲套内，并连接所述第二拉伸棒；

第二反推垫块5a.4，通过多个第二反推棒5a.5贯穿第二前垫块、第三精冲套设于所述第三精冲套的端部且套设于所述第二拉伸棒，所述第二反推垫块设有料坯头部沉孔成型的凸台；

第二垫块套5a.6，设于所述第三精冲套的尾部；

第二后垫块5a.7，设于所述第二垫块套内，可用于所述第二反推棒的限位；

第二中间垫块5a.8，一端连接所述第二后垫块，另一端连接所述第二前垫块；

所述第五工位阴模5b包括：

第五阴模套5b.1，相对所述第三精冲套安装于所述成型设备；

第二缩杆模，限位的设于所述第五阴模套的端部，且所述第二缩杆模内设有第四缩杆模芯5b.2；

第三直通模5b.3，设于所述第五阴模套内，且位于所述第二缩杆模的后端，所述第三直通模内设有与所述第四缩杆模芯同轴的第四直通模芯5b.4；

第一阴模垫块5b.5；设于所述第五阴模套内，且抵接所述第三直通模；

第五锁紧套5b.6，设于所述第一阴模垫块的后端，与所述第五阴模套螺纹连接，用于锁紧第二缩杆模和第三直通模；

第五阴模顶杆5b.7，一端贯穿至所述第四直通模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

由该冷镦模成型的零件的结构如附图11所示。

如附图12所示，本实施例所述第六工位中设有的一组冷镦模具由第六工位阳模和相对第六工位阳模设置的第六工位阴模组成，其中：

所述第六工位阳模6a包括：

第三初冲套6a.1，安装于所述成型设备；

第二初冲芯6a.2，设于所述初冲套的端部；

推套6a.3，限位的安装于所述第三初冲套内，且贯穿所述第三初冲套和第二初冲芯；

冲棒6a.4，一端连接冲棒固定座6a.8，另一端贯穿所述推套，且所述冲棒的冲压端设有第二变径杆，用于将料坯头部沉孔内的小孔挤压成型，所述冲棒固定座设于所述第二初冲套内；

第三垫块套6a.5，设于所述第三初冲套内，且抵接所述冲棒固定座；

顶针6a.6，多个所述顶针设于所述第三垫块套内，其一端贯穿所述冲棒固定座抵接所述推套；

顶针垫块6a.7，设于所述第三垫块套内，且连接所述顶针；

所述第六工位阴模6b包括：

第六阴模套6b.1，相对所述第三初冲套安装于所述成型设备，且所述第六阴模套的端部相对所述冲棒设有第五直通模芯6b.2；

第四直通模6b.3，与所述第五直通模芯同轴的设于所述第六阴模套内，所述第四直通模由多个拼合而成，用于对料坯杆部不同的直径进行束杆成型；

第六锁紧套6b.4，设于所述第四直通模的后端，与所述第六阴模套螺纹连接，用于锁紧第四直通模；

第六阴模顶杆6b.5，一端贯穿至所述第四直通模的模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

由该冷镦模成型的零件的结构如附图13所示。

料坯经成型设备的六组冷镦模具加工形成半成品后，再经热处理、铣削加工、车削加工、研磨加工等工艺得到成品活塞杆。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将盘元材料进行酸洗后依序进行拉拔、球化退火、酸洗、磷化、精拔工序形成线材，使线材达到冷镦毛坯零件所需要的精线尺寸后校直；

步骤二，根据需要加工的活塞杆所需的线材的线径和所用牌号切割线材形成料坯；

步骤三，通过冷镦模具将所述料坯在多个工位零件成型设备上加工成活塞杆半成品毛坯尺寸；

步骤四，将活塞杆半成品毛坯进行调质处理；

步骤五，将调质处理后的活塞杆半成品采用五轴加工中心进行铣削加工头部及外形和槽位、车削出密封槽尺寸以及成品的长度和外形尺寸；

步骤六，采用研磨工艺，磨削加工出活塞杆杆部的成型尺寸，以达到活塞杆所需要的表面光洁度得到成品活塞杆。

2.根据权利要求1所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述步骤四中，活塞杆半成品毛坯通过网带式热处理炉进行调质处理，将毛坯件的硬度调至HRC28～32。

3.根据权利要求1所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述活塞杆采用合金结构钢35CrMo锻造成半成品。

4.根据权利要求1所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述步骤三中，所述冷镦模具设有六组，分别设于多工位零件成型设备上的以下六个工位：

第一工位，料坯束杆预镦、切断面整平并镦制定位引孔；

第二工位，镦锻上杆部尺寸，加深定位引孔；

第三工位，正向挤压，镦制零件头部预成型；

第四工位，符合挤压，上杆部进行反挤压前拉伸，使零件头部沉孔镦制成型，下杆部正挤压束杆出尾部小杆所需直径；

第五工位，继续前拉伸，头部沉孔内小孔拉伸到位，下杆部成型所需要的形状；

第六工位，整形，把头部外形尺寸挤压到零件所需要尺寸，尾部束杆成型。

5.根据权利要求4所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述第一工位中设有的一组冷镦模具由第一工位阳模和相对第一工位阳模设置的第一工位阴模组成，其中：

第一工位阳模包括：

第一初冲套，安装于所述成型设备；

第一初冲芯，设于第一初冲套的端部；

第一初冲顶杆，限位的设于所述第一初冲套内，且可贯穿出所述第一初冲芯，所述第一初冲顶杆的冲模面设有用于成型料坯的头部定位引孔的凸台；

第一初冲垫块，设于所述第一初冲套内，且位于所述第一初冲顶杆的后端，所述第一初冲垫块与第一初冲顶杆之间设有弹性元件；

第一工位阴模包括：

第一阴模套，相对所述第一初冲套安装于所述成型设备；

第一直通模，端部限位的设于所述第一阴模套内，且所述第一直通模内相对所述初冲顶杆设有用于料坯束杆的第一直通模芯；

第一封闭缩杆模，设于所述第一阴模套内位于第一直通模的后端，且所述第一封闭缩杆模内设有与所述第一直通模芯同轴用于料坯缩杆预成型的第一缩杆模芯；

第一锁紧套，设于所述第一封闭缩杆模的后端，与所述第一阴模套螺纹连接，用于锁紧第一封闭缩杆模和第一直通模；

第一阴模顶杆，一端贯穿至所述第一缩杆模芯内，且冲模面设有用于成型料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

6.根据权利要求4所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述第二工位中设有的一组冷镦模具由第二工位阳模和相对第二工位阳模设置的第二工位阴模组成，其中：

第二工位阳模包括：

第一精冲套，安装于所述成型设备；

精冲芯，设于第一精冲套的端部，所述精冲芯端部设有料坯的上杆部预成型的型腔；

精冲顶杆，限位的设于第一精冲套内，且可贯穿出所述精冲芯，所述精冲顶杆的冲模面设有维持料坯头部定位引孔的凸台；

精冲垫块，设于所述第一精冲套内，且位于所述精冲顶杆的后端；

第二工位阴模包括：

第二阴模套，相对所述第一精冲套安装于所述成型设备；

第二直通模，端部限位的设于所述第二阴模套内，且所述第二直通模内相对所述精冲顶杆设有用于料坯束杆的第二直通模芯；

第一缩角模，设于所述第二阴模套内位于第二直通模的后端，且所述第一缩角模内设有与所述第二直通模芯同轴用于料坯缩角预成型的第一缩角模芯；

第二锁紧套，设于所述第一缩角模的后端，与所述第二阴模套螺纹连接，用于锁紧第二直通模和第一缩角模；

第二阴模顶杆，一端贯穿至所述第一缩角模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

7.根据权利要求4所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述第三工位中设有的一组冷镦模具由第三工位阳模和相对第三工位阳模设置的第三工位阴模组成，其中：

所述第三工位阳模包括：

第二初冲套，安装于所述成型设备；

第二初冲顶杆，限位的设于所述第二初冲套内，且可贯穿出所述第二初冲套，所述第二初冲顶杆的冲模面设有用于预成型料坯头部沉孔的台阶状凸起；

第二初冲垫块，设于所述第二初冲套内，且位于所述第二初冲顶杆的后端，所述第二初冲垫块与第二初冲顶杆之间设有弹性元件；

所述第三工位阴模包括：

第三阴模套，相对所述第二初冲套安装于所述成型设备，且所述第三阴模套的端部相对所述第二初冲顶杆设有用于成型料坯头部不同尺寸的第三直通模芯，所述第三直通模芯由不同直径的型腔拼合而成；

第二缩角模，设于所述第三阴模套内，且抵接所述第三直通模芯，所述第二缩角模内设有与所述第三直通模芯同轴的用于料坯尾部的缩杆预成型的第二缩角模芯；

第三锁紧套，设于所述第二缩角模的后端，与所述第三阴模套螺纹连接，用于锁紧第二缩角模；

第三阴模顶杆，一端贯穿至所述第二缩角模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

8.根据权利要求4所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述第四工位中设有的一组冷镦模具由第四工位阳模和相对第四工位阳模设置的第四工位阴模组成，其中：

所述第四工位阳模包括：

第二精冲套，安装于所述成型设备；

第一拉伸棒，限位的设于所述第二精冲套端部的中心，且伸出所述第二精冲套；

第一前垫块，设于所述第二精冲套内，并连接所述第一拉伸棒；

第一反推垫块，通过多个第一反推棒贯穿第一前垫块、第二精冲套设于所述第二精冲套的端部且套设于所述第一拉伸棒，所述第一反推垫块设有料坯头部沉孔成型的凸台；

第一垫块套，设于所述第二精冲套的尾部；

第一后垫块，设于所述第一垫块套内，可用于所述第一反推棒的限位；

第一中间垫块，一端连接所述第一后垫块，另一端连接所述第一前垫块；

所述第四工位阴模包括：

第四阴模套，相对所述第二精冲套安装于所述成型设备，且所述第四阴模套的端部相对所述第一拉伸棒设有用于成型料坯头部不同尺寸的第二缩杆模芯，所述第二缩杆模芯由不同直径的型腔拼合而成；

第一缩杆模，设于所述第四阴模套内，且抵接所述第二缩杆模芯，所述第一缩杆模内设有与所述第二缩杆模芯同轴的用于料坯尾部的缩杆预成型的第三缩杆模芯；

第四锁紧套，设于所述第一缩杆模的后端，与所述第四阴模套螺纹连接，用于锁紧第一缩杆模；

第四阴模顶杆，一端贯穿至所述第三缩杆模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

9.根据权利要求4所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述第五工位中设有的一组冷镦模具由第五工位阳模和相对第五工位阳模设置的第五工位阴模组成，其中：

所述第五工位阳模包括：

第三精冲套，安装于所述成型设备；

第二拉伸棒，限位的设于所述第三精冲套端部的中心，且伸出所述第三精冲套，所述第二拉伸棒冲压端设有第一变径杆，用于拉伸料坯头部沉孔内的小孔到位；

第二前垫块，设于所述第三精冲套内，并连接所述第二拉伸棒；

第二反推垫块，通过多个第二反推棒贯穿第二前垫块、第三精冲套设于所述第三精冲套的端部且套设于所述第二拉伸棒，所述第二反推垫块设有料坯头部沉孔成型的凸台；

第二垫块套，设于所述第三精冲套的尾部；

第二后垫块，设于所述第二垫块套内，可用于所述第二反推棒的限位；

第二中间垫块，一端连接所述第二后垫块，另一端连接所述第二前垫块；

所述第五工位阴模包括：

第五阴模套，相对所述第三精冲套安装于所述成型设备；

第二缩杆模，限位的设于所述第五阴模套的端部，且所述第二缩杆模内设有第四缩杆模芯；

第三直通模，设于所述第五阴模套内，且位于所述第二缩杆模的后端，所述第三直通模内设有与所述第四缩杆模芯同轴的第四直通模芯；

第一阴模垫块；设于所述第五阴模套内，且抵接所述第三直通模；

第五锁紧套，设于所述第一阴模垫块的后端，与所述第五阴模套螺纹连接，用于锁紧第二缩杆模和第三直通模；

第五阴模顶杆，一端贯穿至所述第四直通模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

10.根据权利要求4所述的汽车换挡液压活塞杆的加工方法，其特征在于：所述第六工位中设有的一组冷镦模具由第六工位阳模和相对第六工位阳模设置的第六工位阴模组成，其中：

所述第六工位阳模包括：

第三初冲套，安装于所述成型设备；

第二初冲芯，设于所述初冲套的端部；

推套，限位的安装于所述第三初冲套内，且贯穿所述第三初冲套和第二初冲芯；

冲棒，一端连接冲棒固定座，另一端贯穿所述推套，且所述冲棒的冲压端设有第二变径杆，用于将料坯头部沉孔内的小孔挤压成型，所述冲棒固定座设于所述第二初冲套内；

第三垫块套，设于所述第三初冲套内，且抵接所述冲棒固定座；

顶针，多个所述顶针设于所述第三垫块套内，其一端贯穿所述冲棒固定座抵接所述推套；

顶针垫块，设于所述第三垫块套内，且连接所述顶针；

所述第六工位阴模包括：

第六阴模套，相对所述第三初冲套安装于所述成型设备，且所述第六阴模套的端部相对所述冲棒设有第五直通模芯；

第四直通模，与所述第五直通模芯同轴的设于所述第六阴模套内，所述第四直通模由多个拼合而成，用于对料坯杆部不同的直径进行束杆成型；

第六锁紧套，设于所述第四直通模的后端，与所述第六阴模套螺纹连接，用于锁紧第四直通模；

第六阴模顶杆，一端贯穿至所述第四直通模的模芯内，且冲模面设有用于维持料坯尾部定位引孔的凸锥，另一端连接阴模顶杆套。

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