一种气体发生器成型装置和成型方法与流程

本发明属于气体发生器技术领域，具体涉及一种气体发生器成型装置，和涉及了该成型装置的成型方法。

背景技术：

安全带被成为汽车的“生命带”，它对驾乘人员的人身安全起着重要的保护作用，其主要功能是遭遇事故时限制驾驶员或乘客的位移，避免发生乘员与车体其他部位的碰撞伤害，降低事故对乘员的伤害程度。预紧式安全带是目前使用较为广范的安全带之一，预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧安全带，立即将乘员紧紧地“绑”在座椅上，然后锁止安全带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。

气体发生器(简称MGG)主要用于预紧式安全带中，当汽车发生强烈碰撞时，气体发生器点火并产生大量高温高压气体，从而带动安全带驱动轮旋转，使安全带被卷在卷筒上，最后紧急锁止卷收器锁止安全带，使得驾乘人员向前移动的距离缩短，达到保护的作用。气体发生器是预紧式安全带的核心组件，生产质量合格的MGG产品就显得极为关键。

气体发生器包括发火体、装有产气药的管壳等零件，如图1所示，底座具有用于将电点火管和底座收口形成发火体的收口端I，以及用于将发火体和管壳收口的收口端II。收口时，收口端I向内弯曲，包裹住电点火管，完成发火体收口；然后收口端II向内弯曲，与管壳口部勾在一起，完成成品收口。现有收口装置自动化程度低，常需要人工辅助完成；而且收口后，发火体和产品从收口装置中取出较困难，降低了成型效率。因此，需要研究出一种能快速、高质量完成MGG产品成型的装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气体发生器成型装置，解决了现有成型装置自动化程度低和产品取出困难的问题。

本发明的另一目的是提供利用上述成型装置成型气体发生器的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种气体发生器成型装置，包括发火体成型装置和成品成型装置；

发火体成型装置用于电点火管和底座的收口，形成发火体，包括上模和定位座I，定位座I用于固定底座；上模位于定位座I上方，为具有中空结构且下部开口的筒形结构，与压机相连，在压机的控制下在定位座I上方上下运动；上模下端开口处内径略大于底座收口端I收口前的宽度，且其开口处设置有环形凹面I，环形凹面I的形状与电点火管外壁形状吻合。

成品成型装置用于发火体与管壳的收口，包括定位座II和下模，定位座II倒置，用于固定发火体，且与压机相连，在压机的控制下上下运动；下模位于定位座II下方，为具有中空结构且上部开口的筒形结构，其腔体内壁与管壳外壁相匹配，下模上部开口具有环形凹面II，环形凹面II的形状与底座收口端II收口后的形状吻合。

本装置的特点还在于：

上模的环形凹面I由设置于上模腔体内下部的环形凸起及与其相连的腔体内壁形成。

进一步的，在上模腔体内由上至下设置有弹性部件I和顶杆I，顶杆I位于环形凸起上方，与上模腔体内壁为间隙配合，且其宽度大于环形凸起内径；弹性部件I安放于顶杆I上表面。

进一步的，在下模腔体内由下至上设置有弹性部件II和顶杆II，弹性部件II安放于下模腔体内，顶杆II安放于弹性部件II上方，且与下模腔体内壁为间隙配合，且顶杆II上端面到下模上部开口的距离小于管壳高度。

进一步的，环形凹面I的形状与电点火管88°～110°角度面形状吻合；所述环形凹面II的形状为环形圆弧凹面，弧度为R1～R1.5，弧面半角角度为15°～25°。

进一步的，定位座I和定位座II中心设置有定位孔或定位槽，用于定位电点火管。

本发明所采用的另一个技术方案是，使用上述气体发生器成型装置的成型方法，包括以下步骤：

S1，发火体收口：将底座固定在成品成型装置的定位座I上，并将电点火管固定在底座上，启动压机，上模向下运动，利用上模的环形凹面I对底座收口端I进行挤压，保压一定时间，卸去压力，上模向上运动，取出装配好的发火体；

S2，成品收口：将装有产气药的管壳开口朝上嵌入下模腔体，并将步骤1装配好的发火体固定在定位座II上，将定位座II倒置于下模上，使管壳开口嵌入底座的收口端II内；启动压机，定位座II向下移动，利用下模的环形凹面II对底座的收口端II进行挤压，保压一定时间，卸去压力，去掉定位座II，取出成品。

进一步地，当气体发生器成型装置的上模腔体内设置有如上所述的弹性部件I和顶杆I，下模腔体内设置有如上所述的弹性部件II和顶杆II时，在发火体收口时，在上模的环形凹面I对底座的收口端I进行挤压的同时，顶杆I向下顶住电点火管使弹簧I产生形变；保压一定时间卸去压力后，上模向上运动，弹簧I恢复原状，向下顶出装配好的发火体；成品收口时，在下模的环形凹面II对底座的收口端II进行挤压的同时，管壳向下顶住顶杆II使弹簧II产生形变；保压一定时间卸去压力后，去掉定位座II，弹簧II恢复原状，向上顶出完成收口的成品。

上述方法在发火体收口时所使用的压力为350kg～500kg，成品收口时所使用的压力为700kg～1000kg。

进一步地，在上述方法中固定好电点火管和底座后，在电点火管和底座收口端I之间放置密封圈，然后进行收口。

本发明的有益效果是，本发明的装置通过压力推动环形凹面对待收口的部件进行挤压，完成理想形状的收口，自动化程度高，能高效高质量地进行气体发生器的成型，减轻了人力的负担；且该装置结构简单，使用的压机设备价格低廉，加工费用低，操作方便，大大提高了成型速度。本发明装置还利用弹性部件的弹力将收口产品从模具内顶出，实现产品的自动取出，结构简单，易于操作，解决了现有收口装置产品取出困难的问题。

附图说明

图1是气体发生器零件结构示意图；其中a为电点火管，b为底座，c为管壳；

图2是本发明发火体成型装置中定位座I的结构示意图；

图3是本发明发火体成型装置的结构示意图；

图4是图3中A部的放大示意图；

图5是本发明成品成型装置中定位座II的结构示意图；

图6是本发明成品成型装置的结构示意图；

图7是图6中B部的放大示意图。

图中，1.电点火管，2.底座，3.底座收口端I，4.底座收口端II，5.管壳；

6.定位座I，61.方形凸起，62.盲孔；

7.上模，71.环形凸起，72.环形凹面I，73.压盖，74.弹性部件I，75.顶杆I；

8.定位座II，81.矩形凹槽；

9.下模，91.环形凹面II，92.盖板，93.堵头，94.弹性部件II，95.顶杆II；

10.密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施方式。

本发明的气体发生器成型装置包括发火体成型装置和成品成型装置，两装置配套使用。通过该装置成形的气体发生器的结构包括电点火管1、底座2、管壳5，分别如图1a、1b、1c所示。

发火体成型装置用来将电点火管1和底座2装配在一起，形成发火体，包括上模7和定位座I 6。定位座I 6的结构如图2所示，其上表面设置有方形凸起61，其与底座2上的凹槽形状相匹配，可以将底座2固定在定位座I 6上，起到定位底座2的作用。同时，定位座I 6中心设计有两个盲孔62，与电点火管1的两根电极针相匹配，电点火管1的电极针插入底座2后，其露出的电极针端部正好可以向下对应插入定位座I 6的盲孔62中，起到定位电点火管1的作用。上模7位于定位座I 6的上方，如图3所示，为具有中空结构且上下开口的圆筒形结构，其与压机相连，在压机的控制下可在定位座I 6上方上下运动。上模7腔体下端开口处最大内径略大于底座收口端I 3收口前的最大宽度，底座收口端I 3可容纳于腔体中。上模7腔体内下部设置有用于收口的环形凸起71，环形凸起71的下表面及与其相连的腔体内壁形成环形凹面I 72，环形凹面I 72的形状与电点火管1外壁形状相吻合，如图4所示，上模7向下运动时，环形凹面I 72挤压底座收口端I 3，利用环形凹面I 72的形状使底座收口端I 3紧紧包裹住电点火管1(88°～110°)角度面(全角)，完成收口。由于电点火管1收口处的形状多以角度为主，辅以过渡的圆弧R1.5～R2.5(mm)，因此，上模7收口形状与之相配，以角度为主，以圆弧过渡为辅。

为了方便收口后取出发火体，如图3所示，上模7腔体内设置有压盖73、弹性部件I 74和顶杆I 75。上模7通过螺纹连接与压盖73固定连接，使上模7上部形成封闭结构。顶杆I 75位于压盖73及环形凸起71中间，与上模7腔体内壁为间隙配合，且其宽度大于环形凸起71内径，弹性部件I 74设置于压盖73和顶杆I 75之间，且与顶杆I 75上表面连接。压盖73随着上模7向下运动，通过弹簧将力传递到顶杆I 75，使顶杆对电点火管1产生向下的压力，弹性部件I 74受到挤压变形；上模7完成收口向上运动时，弹性部件I 74恢复原状并相对顶杆I 75施加向下的弹力，使顶杆I 75将发火体向下顶出上模7，实现自动脱落。

成品成型装置用来将装配好的发火体与管壳5装配在一起，包括定位座II 8和下模9。定位座II 8的结构和形状与定位座I 6基本一样，其结构如图5所示，具有用于固定底座2的方形凸起61，区别在于，使用时，定位座II 8相对于定位座I 6为倒置，且其中心定位的形状为矩形凹槽81，即其矩形凹槽81下向，装配好的发火体可倒置的固定于定位座II 8上。另外，定位座II 8与压机相连，在压机的控制下定位座II 8在下模9上方上下运动。下模9位于定位座II 8的下方，如图6所示，下模9为具有中空结构且上下开口的圆筒形结构，下模9上部开口边缘内凹，形成环形凹面II 91，该环形凹面II 91的形状与底座收口端II 4拟形成的收口后形状一致，通常收口后外壁形状为圆弧，弧度为R1～R1.5(mm)，因此环形凹面II 91的形状为圆弧R1～R1.5，为了收口更紧，弧面的半角角度设计为15°～25°，如图7所示。下模9腔体内壁与管壳5外壁匹配，管壳5恰好容纳于下模9腔体内。定位座II 8带动发火体向下运动时，底座收口端II 4遇到下模9环形凹面时，在环形凹面II的挤压下弯曲，并与管壳5开口收紧，完成收口。

下模9下端开口处设置有盖板92，并用螺钉连接，如图6所示，盖板92通过螺纹连接有堵头93，使下模9下部形成封闭结构。堵头93上端面放置或固定有弹性部件II 94，弹性部件II 94上端放置或固定有顶杆II 95，顶杆II 95与下模9腔体内壁为间隙配合，且顶杆II 95上端面到下模9上部开口的距离小于管壳5高度，管壳5放入下模9时，其底部与顶杆II 95接触，顶部开口高于下模9上部开口。当压机对定位座II 8施加向下的作用力时，定位座II 8把向下的作用力传递给装配到位的发火体和管壳5，带动管壳5也向下运动，管壳5接触顶杆II 95并对其施加向下作用力，该作用力使弹性部件II 94产生压缩变形，收口完成时，卸去压机压力，去掉定位座II 8，弹性部件II 94恢复原状，对顶杆II 95产生向上作用力，该作用力传递到管壳5，收口完成的成品在弹性部件II 94弹力的作用下，自动向上弹出下模9，至此完成整个产品的收口和装配。

本发明的弹性部件I 74和弹性部件II 94的弹性参数是影响产品去除和产品质量与安全的关键因素，本发明弹性部件采用弹簧，例如对于发火体来说，若弹簧的直径尺寸过大而螺距过小，则压盖竖向调节量小，收口后发火体的下端面会出现变形、胀径问题，且发火体会从上模腔体中突然掉落，直接影响到产品的安全和外观质量。若弹簧的直径尺寸过小而螺距过大，则压盖竖向调节量大，收口后弹簧对顶杆传递的作用力太小，发火体不足以克服其与上模腔体之间的摩擦力，难以自动脱落，降低收口的效率。因此，选择合适的弹性部件至关重要。本发明弹簧I和弹簧II的螺距优选为3mm～4mm，弹簧的直径优选为1mm～1.5mm，该尺寸的弹簧能实现发火体自动弹出并保障产品质量。

使用本发明的装置成型气体发生器，具体按照以下步骤进行：

S1，发火体收口：将底座2固定在成品成型装置的定位座I 6上，并将电点火管1通过盲孔62准确固定在底座2上，启动压机，上模7向下运动，利用上模内壁环形凸起71及模腔内壁的环形凹面I的形状对底座收口端I 3进行挤压，并通过顶杆I 75向下顶住电点火管1使弹簧I产生形变，保压一定时间，完成收口，卸去压力，上模7向上运动，弹簧I恢复原状，向下顶出装配好的发火体。

S2，成品收口：将装有产气药的管壳5开口朝上嵌入下模9腔体，并将装配好的发火体通过矩形凹槽81准确固定在成品成型装置的定位座II 8上，将定位座II 8倒置于下模9上，使管壳5开口嵌入底座的收口端I和收口端II的环形凹槽内。启动压机，定位座II 8带动发火体、管壳5向下移动，利用下模上部开口处的环形凹面形状对底座2的收口端II挤压，使收口端II和管壳5完成收口；同时管壳5接触顶杆II 95并向弹簧II施加压力，使弹簧II产生形变，保压一定时间后卸去压力，去掉定位座II 8，弹簧II恢复原状，向上顶出完成收口的成品。

本方法利用上模7对发火体收口时所使用的压力为350kg～500kg，利用下模9收口成品时所使用的压力为700kg～1000kg。在该压力下，才能保证半成品、成品的密封性；保证收口产品的质量。

进一步地，在电点火管1和底座收口端I 3之间设置有密封圈10，会增强发火体收口后的密封效果，使收口后发火体的密封性更好。

本发明装置和方法相比传统方法的优点是：收口后密封性好，成品质量有保证，生产效率高。

本发明以上描述只是部分实施例，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式。上述的具体实施方式是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本发明的装置和方法，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本发明的保护范围之内。