一种汽车三元催化器封装专用模具及应用该模具的封装工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种汽车三元催化器封装专用模具，包括圆台状上模和圆柱状下模，所述上模的一端一体成型有模柄，上模另一端设置有第一倒角；下模为一端开口的空腔结构，所述下模的开口端与上模远离模柄的一端相向设置，下模内壁靠近开口端边缘的位置开有截面为“L”形的环形台阶，环形台阶的侧壁与底面的弯折处设有第二倒角；环形台阶的底面与下模内壁的连接处设有第三倒角。本发明还提供一种汽车三元催化器封装工艺，(1)旋压进气管；(2)压台阶；(3)包裹衬垫；(4)压装载体；(5)旋压排气端。本发明应用专用的封装模具，易于加工；工艺简单、使用，解决了旋压工艺无法增加衬垫保护结构的缺陷，并且使三元催化器制造成本不变。
【专利说明】
一种汽车三元催化器封装专用模具及应用该模具的封装工艺
技术领域
[0001]本发明涉及三元催化器制备领域，尤其涉及一种汽车三元催化器封装专用模具及应用该模具的封装工艺。
【背景技术】
[0002]汽车用三元催化器是由载体、衬垫和外壳组成，外壳由壳体、进气管、排气管构成。由于工作条件为高温气流，里面的衬垫极易被吹蚀掉，从而失去对载体的保护，使载体松动，最终导致载体破碎和三元催化器失效。
[0003]目前一部分封装厂家外壳与进气管和排气管之间采用焊接工艺，先在进气管道上增加防吹蚀的结构，再将进气管道焊接在壳体上，这样虽然能有效解决衬垫吹蚀问题，但使三元催化器的成本增加。另一部分封装厂家外壳选择用旋压工艺使壳体与进气管和排气管形成标准的催化器外壳，但旋压成形工艺无法加工出比较理想的保护衬垫的结构，成本虽然下去了，但在后期极易出现三元催化器失效的质量问题。
[0004]目前三元催化器旋压式封装的大致工艺步骤为:包裹衬垫—压装载体—旋压两端。在最后一个工序，由于旋压工艺的自身缺陷，导致无法旋压出垂直于壳体轴向的台阶。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种汽车三元催化器封装专用模具及应用该模具的封装工艺，其解决了现有工艺在不增加成本的基础上无法加工出防止衬垫吹蚀的结构的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案:
[0007]一种汽车三元催化器封装专用模具，包括圆台状上模和圆柱状下模，所述上模的一端一体成型有模柄，所述上模另一端设置有第一倒角;所述下模为一端开口的空腔结构，所述下模的开口端与上模远离模柄的一端相向设置，所述下模内壁靠近开口端边缘的位置开有截面为“L”形的环形台阶，所述环形台阶的侧壁与底面的弯折处设有第二倒角;所述环形台阶的底面与下模内壁的连接处设有第三倒角。
[0008]其中，所述第一倒角、第二倒角和第三倒角均与催化器外壳环形台阶处的加工尺寸匹配，且所述第二倒角和第三倒角反向设置。
[0009]再有，所述上模的外径与催化器外壳的内径匹配，所述的下模环形台阶侧壁处的内径与催化器外壳的外径匹配。
[0010]进一步地，所述下模内底面到环形台阶底面之间的距离与催化器外壳进气端的高度匹配。
[0011]最后，所述环形台阶底面的宽度为2?8mm。
[0012]本发明还提出一种汽车三元催化器封装工艺，该加工工艺以下包括步骤:
[0013](I)旋压进气管，采用旋压机一次旋压成型进气管；
[0014](2)压台阶，采用液压机和权利要求1-5任意一项中所述的汽车三元催化器封装专用模具压出与设计要求匹配的环形台阶，将进气管的小口径端置于下模内腔的底部，进气管的大口径端与壳体的连接处置于环形台阶位置处，上模置于壳体内，液压机连接模柄向下压，即进气管与壳体的连接处一次成型有带倒角的环形台阶;所述台阶上的倒角与第一倒角、第二倒角、第三倒角匹配；
[0015](3)包裹衬垫，先用衬垫包装好载体，使包装好后的衬垫和载体贴合良好；
[0016](4)压装载体，采用压装机和权利要求1-5任意一项中所述的汽车三元催化器封装专用模具一次压装到位，步骤(3)完成后，将载体置于壳体内，再将上模置于载体上，然后通过模柄将压装机的主轴与上模连接;压装机工作带动上模向下压入，从而推动载体一次压装到位；
[0017](5)旋压排气端，采用旋压机一次旋压成型排气管。
[0018]另外，所述衬垫的厚度为2?6mm。
[0019]相比于现有技术，本发明具有如下有益效果:应用专用的封装模具，该模具结构简单，易于加工;在进气管与壳体的连接处便于加工与壳体轴向垂直的环形台阶，该环形台阶对衬垫起到防护的作用，防止衬垫吹蚀，载体不容易松动，防止载体破碎和催化器失效，延长了催化器的使用寿命。本发明的封装工艺简单，解决了旋压工艺无法增加衬垫保护结构的缺陷，并且使三元催化器制造成本不变。
【附图说明】
[0020]图1为本发明中模具的结构示意图；
[0021]图2为本发明中下模的结构示意图；
[0022]图3为本发明中上模的结构示意图；
[0023]图4为本发明中封装工艺的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
[0025]如图1、图2、图3所示，本发明提出了一种汽车三元催化器封装专用模具，包括圆台状上模2和圆柱状下模3，所述上模2的一端一体成型有模柄I，所述上模2另一端设置有第一倒角8;第一倒圆角用于加工环形台阶4的内壁处的倒圆角;所述下模3为一端开口的空腔结构，将进气管和外壳置于下模3内，压制环形台阶4时便于定位，不需要单独的定位辅助模具和工件，节省成本。所述下模3的开口端与上模2远离模柄I的一端相向设置，通过相向设置的上模2和下模3在力的相互作用下压制环形台阶4;所述下模3内壁靠近开口端边缘的位置开有截面为“L”形的环形台阶4，环形台阶4的设置，当高温气体流从进去管进入催化器壳体5与进气管连接处的载体时，载体侧壁处的气流在环形台阶4的作用下进行缓冲和调节，气流不会直接作用在载体两侧的衬垫上，对衬垫起到有效的防护，防止衬垫吹蚀，载体不容易松动，防止载体破碎和催化器失效，延长了催化器的使用寿命。所述环形台阶4的侧壁与底面的弯折处设有第二倒角6，便于将外壳的外壁加工出第二倒圆角;所述环形台阶4的底面与下模3内壁的连接处设有第三倒角7，便于将进气管与环形台阶4的连接处圆弧过渡。
[0026]如图2、图3所示，所述第一倒角8、第二倒角6和第三倒角7均与催化器外壳环形台阶4处的加工尺寸匹配，且所述第二倒角6和第三倒角7反向设置，再有，所述上模2的外径与催化器外壳的内径匹配，所述的下模3环形台阶4侧壁处的内径与催化器外壳的外径匹配。标准化设置，便于加工和批量重复制作。
[0027]为了便于定位，所述下模3内底面到环形台阶4底面之间的距离与催化器外壳进气端的高度匹配。
[0028]如图1、图2所示，所述环形台阶4底面的宽度为5皿1，有效的保护衬垫不被高温气流所吹蚀。
[0029]本发明应用专用的封装模具，该模具结构简单，易于加工;在进气管与壳体5的连接处便于加工与壳体5轴向垂直的环形台阶4，该环形台阶4对衬垫起到防护的作用，防止衬垫吹蚀，载体不容易松动，防止载体破碎和催化器失效，延长了催化器的使用寿命。
[0030]参见图4，本发明还提供一种汽车三元催化器封装工艺，该加工工艺以下包括步骤:
[0031 ] (I)旋压进气管，采用旋压机一次旋压成型进气管；
[0032](2)压台阶，采用液压机和权利要求1-5任意一项中所述的汽车三元催化器封装专用模具压出与设计要求匹配的环形台阶4，将进气管的小口径端置于下模3内腔的底部，进气管的大口径端与壳体5的连接处置于环形台阶4位置处，上模2置于壳体5内，液压机连接模柄I向下压，即进气管与壳体5的连接处一次成型有与第一倒角8、第二倒角6、第三倒角7匹配的环形台阶4;所述第一倒角8、第二倒角6均与催化器外壳环形台阶4对应位置处的加工尺寸匹配;第一倒角8、第二倒角6、第三倒角7均为倒圆角，第一倒角8、第二倒角6，第三倒角7的设置，使环形台阶4的弯折处均为圆弧过渡，外形美观，不会对其它零部件或人员造成损伤；同时，不会改变材料厚度，避免应力集中，有利于材料成型，便于后工序的加工。第三倒角7的尺寸与外壳的厚度相同，第三倒角7尺寸过大影响环形台阶4遮挡衬垫的尺寸，遮挡效果不佳，尺寸太小不好成型，本发明中第三倒角7为Rl.5mm。本发明中所述的第一倒角8、第二倒角6、第三倒角7不能为直角，直角使模具容易崩裂，且加工出来的产品应力集中，在使用过程容易断裂。所述环形台阶4的底面大于衬垫的厚度;环形台阶4的底面可以有效地将衬垫的边缘遮挡住，有效的保护衬垫不被高温气流所吹蚀。本发明中环形台阶4的底面宽度为5mm。
[0033](3)包裹衬垫，先选用衬垫包装好载体，使包装好后的衬垫和载体贴合良好;本发明衬垫的厚度选用4皿1。
[0034](4)压装载体，采用压装机和权利要求1-5任意一项中所述的汽车三元催化器封装专用模具一次压装到位，步骤(3)完成后，将载体置于壳体5内，再将上模2置于载体上，然后通过模柄I将压装机的主轴与上模2连接;压装机工作带动上模2向下压入，从而推动载体一次压装到位。
[0035](5)旋压排气端，采用旋压机一次旋压成型排气管。
[0036]本发明的封装工艺简单，解决了旋压工艺无法增加衬垫保护结构的缺陷，并且使三元催化器制造成本不变。采用旋压工艺减少焊接，降低废气排放，降低制造成本，提高生产效率。
[0037]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种汽车三元催化器封装专用模具，其特征在于:包括圆台状上模和圆柱状下模，所述上模的一端一体成型有模柄，所述上模另一端设置有第一倒角;所述下模为一端开口的空腔结构，所述下模的开口端与上模远离模柄的一端相向设置，所述下模内壁靠近开口端边缘的位置开有截面为“L”形的环形台阶，所述环形台阶的侧壁与底面的弯折处设有第二倒角;所述环形台阶的底面与下模内壁的连接处设有第三倒角。2.如权利要求1所述的汽车三元催化器封装专用模具，其特征在于:所述第一倒角、第二倒角和第三倒角均与催化器外壳环形台阶处的加工尺寸匹配，且所述第二倒角和第三倒角反向设置。3.如权利要求1或2所述的汽车三元催化器封装专用模具，其特征在于:所述上模的外径与催化器外壳的内径匹配，所述下模环形台阶侧壁处的内径与催化器外壳的外径匹配。4.如权利要求3所述的汽车三元催化器封装专用模具，其特征在于:所述下模内底面到环形台阶底面之间的距离与催化器外壳进气端的高度匹配。5.如权利要求4所述的汽车三元催化器封装专用模具，其特征在于:所述环形台阶底面的宽度为2?8皿1。6.一种汽车三元催化器封装工艺，其特征在于:该加工工艺以下包括步骤: (1)旋压进气管，采用旋压机一次旋压成型进气管； (2)压台阶，采用液压机和权利要求1-5任意一项中所述的汽车三元催化器封装专用模具压出与设计要求匹配的环形台阶，将进气管的小口径端置于下模内腔的底部，进气管的大口径端与壳体的连接处置于下模上的环形台阶上，上模置于壳体内，液压机连接模柄向下压，即进气管与壳体的连接处一次成型有带倒角的环形台阶;所述台阶上的倒角与第一倒角、第二倒角、第三倒角匹配； (3)包裹衬垫，先用衬垫包装好载体，使包装好后的衬垫和载体贴合良好； (4)压装载体，采用压装机和权利要求1-5任意一项中所述的汽车三元催化器封装专用模具一次压装到位，步骤(3)完成后，将载体置于壳体内，再将上模置于载体上，然后通过模柄将压装机的主轴与上模连接;压装机工作带动上模向下压入，从而推动载体一次压装到位； (5)旋压排气端，米用旋压机一次旋压成型排气管。7.如权利要求6所述的汽车三元催化器封装工艺，其特征在于:所述衬垫的厚度为2?6nrn1
【文档编号】F01N3/28GK105888793SQ201610232370
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】史高翔, 王朝阳, 何念泉
【申请人】重庆辉虎催化剂有限公司