CN100447380C - 汽车净化器壳体的加工成型方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车净化器壳体的加工成型方法，通过“无焊接整体深拉伸成形”技术，制成了整体管状壳体。具体方法为：用厚2mm的不锈钢板材，通过剪料、预成形、第一次切边、第一次拉伸、第二次拉伸、第三次拉伸、第二次切边、成形、车边、冲孔和翻边等步骤，将不锈钢平板成型为管状汽车净化器壳体。本发明汽车净化器壳体的加工成型方法解决了工艺上的冷深拉伸和端斜面拉延的成型技术，优化了工序，降低了成本，提高了效率。采用本发明的加工成型方法加工成的汽车净化器壳体具有牢固、质轻、抗压、抗震、抗冲击、阻力小、外表均匀、美观等优点。

Description

汽车净化器壳体的加工成型方法

技术领域

本发明涉及一种汽车零件的加工方法，尤其涉及一种汽车净化器壳体的加工成型方法。

背景技术

汽车净化器壳体是汽车尾气排气系统净化装置的一个组件，起着包容催化剂、屏蔽噪音和导向气流的作用。该壳体为非规则不对称筒状零件。现有技术的汽车净化器壳体一般是采用铸铁件或是采用冲压件两半焊接的方法制成，其加工方法较粗放，且牢度和散热性较差，也费材费时。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供一种汽车净化器壳体的加工成型方法。

本发明的目的是这样实现的：一种汽车净化器壳体的加工成型方法，包括以下顺序进行的步骤：

a、剪料

用厚度为2mm的不锈钢板剪切成长宽各为287±1mm的方形板料；

b、预成型

通过液压机和一个类似净化器壳体形状的模具将板料进行异型压边拉伸，预成型为异型筒状坯料；

c、第一次切边

通过压力剪切机将筒状坯料的开口端压切至圆角光亮带，形成异型筒体；

d、第一次拉伸

通过液压机和一个与净化器壳体的输出端异型面适配的模具将步骤c所得异型筒体进行异面拉伸，成型至h＝70±1mm，拉伸至h＝110±2mm，外径为101.8±0.3mm；

e、第二次拉伸

通过液压机和一个与净化器壳体的柱体中段适配的模具将步骤d所得异型筒体进行柱体表面拉伸，将异型筒体缓拉伸至h＝145±0.50mm，拉伸段内径为108.4±0.3mm；

f、第三次拉伸

通过液压机和一个与净化器壳体的柱体下段适配的模具将步骤e所得异型筒体进行柱体表面拉伸，将异型筒体缓拉伸至h＝163.76±0.50mm，拉伸段外径为114.8±0.3mm；

g、第二次切边

通过压力剪切机将步骤e所得异型筒体压切至h＝162.5mm；

h、定形

通过液压机和一个与净化器壳体内腔适配的模具将步骤g所得异型筒体进行压制定形；

i、车边

将步骤h所得异型筒体的开口端进行车边成型；

j、冲孔

通过液压机和一个与净化器壳体的输出端孔适配的模具在步骤i所得异型筒体的封闭端冲出异型孔，形成管状壳体；

k、翻边

通过液压机对步骤j所得管状壳体的异型孔用直径为56mm的钢球进行挤压翻边并形成直径为56mm的圆孔，得到汽车净化器壳体产品。

步骤d中所述的第一次拉伸分两步缓拉，第一步缓拉伸30±1mm，第二步缓拉伸27.5±1mm。

步骤j中所述的异型孔为似圆非圆的组合圆孔，在用球体导向翻边时，利用组合圆孔中的弧度差异，可以补齐端口平面高度，达到端口平面高度一致。

步骤j中所述的冲孔采取与异型面垂直，由外向内冲的方法，使光亮带在外，毛刺面朝里。

步骤k中所述的翻边是通过侧应力的导向挤压，采用由内向外挤压的方法进行。

本发明汽车净化器壳体的加工成型方法由于采用了以上技术方案，具有以下的优点和特点：

1、由于采用不锈钢薄板和深拉伸成型技术，采取整体分层深拉伸(长、径比为1.7∶1)的加工方法制造，克服了原壳体因两半圆焊接组件带来的牢度、气阻等缺陷，牢固度高，阻力小，且降低了重量，延长了寿命。

2、由于对净化器壳体的出气端口的加工采用了钢球挤压拉伸技术，既克服了壳体端口因斜面不易挤压成型的困难，又解决了因模具压制带来的端口毛刺和开裂问题，使净化器壳体出气端口具有外观平滑、表面均匀和流阻小及抗震、抗冷热冲击和散热快的性能。

3、由于在冲孔时，采取了与异形面垂直，由外向内冲的方法，使光亮带在外，毛刺面朝里；而在翻边时，则通过侧应力的导向挤压，采用由内向外挤压的方法进行，利用冲压的逆方向翻边，保持了翻边端口面的平滑，达到了一次成型(无需机加工)定型的效果。

附图说明

图1为采用本发明的加工成型方法制成的汽车净化器壳体的立体结构示意图；

图2为本发明加工成型方法中的翻边步骤的原理示意图；

图3为本发明加工成型方法中所冲成的异形孔的结构示意图。

具体实施方式

图1是采用本发明的加工成型方法制成的汽车净化器壳体的立体结构示意图，图2是本发明的加工成型方法中的翻边步骤的示意图，图3为本发明的加工成型方法中所冲成的异形孔的结构示意图。图1中所示，11为净化器壳体的输出端口，12为净化器壳体的上段，13为净化器壳体的中段，14为净化器壳体的下段。本发明汽车净化器壳体的加工成型方法可结合图1、图2、图3说明如下：

首先用型号为QC12Y-4X2500的剪板机将厚度为2mm的不锈钢板剪切成长宽各为287±1mm的方形板料。

接着将上述方形板料通过一台型号为Y3150KN的液压机和一个类似净化器壳体形状的模具进行异型压边拉伸，预成型为异型筒状坯料。其中，液压机的主缸压力控制在10±0.5Mpa，顶缸压力控制在4±0.5Mpa，压板油与稀释油之比为1比3。由于本发明中的净化器壳体的拉伸(长径比为1.7∶1)超出了常规范围(长径比为1.5∶1)，故在异型压边拉伸时采取压紧壁边均匀缓拉，并实时监控零件拉深后的壁厚和设备在线的应力，同时对模具表面的光洁度、硬度、摩擦力的数据进行分析，反映被加工对象异型零件轴面拉深时的拉深力、压边力和拉深行程的物理量，根据零件材料拉深的壁厚变化，确定压紧壁边的段位和压紧力，使异型面的压紧力均匀，拉深面无开裂、起皱。

接着通过一台型号为J1600KN的压力剪切机(压力为0.3Mpa)对上述筒状坯料进行第一次切边，将筒状坯料的开口端压切至圆角光亮带，形成异型筒体。

然后通过液压机和一个与净化器壳体的输出端异型面适配的模具对异型筒体进行第一次拉伸，所用液压机型号为Y3150KN，主缸压力控制在10±0.5Mpa，顶缸压力控制在4±0.5Mpa，压板油与稀释油之比为1比3。第一次拉伸为异面拉伸，分两次缓拉，第一次拉伸30±1mm，第二次拉伸27.5±1mm，成型至h＝70±1mm，拉伸至h＝110±2mm，拉伸段外径为101.8±0.3mm。

然后通过液压机和一个与净化器壳体的柱体中段适配的模具对异型筒体进行第二次拉伸，所用液压机型号为Y3150KN，主缸压力控制在9±0.5Mpa，顶缸压力控制在2±0.5Mpa，压板油与稀释油之比为1比3。第二次拉伸为柱体表面拉伸，拉伸前，为保证异形面与平面的垂直，在异形面的一侧垫10mm的块规，压紧壁边，将异型筒体缓拉伸至h＝145±0.50mm，拉伸段内径控制在108.4±0.3mm。

然后通过液压机和一个与净化器壳体的柱体下段适配的模具对上述异型筒体进行第三次拉伸，所用液压机型号为Y3150KN，主缸压力控制在9±0.5Mpa，顶缸压力控制在2±0.5Mpa，压板油与稀释油之比为1比3。第三次拉伸也是柱体表面拉伸，将异型筒体缓拉伸至h＝163.76±0.50mm，拉伸段外径控制在114.8±0.3mm。

然后进行第二次切边，通过一台型号为J2500KN的压力剪切机(压力为0.3Mpa)将上述异型筒体压切至h＝162.5mm。

再通过一台型号为Y3150KN的液压机和一个与净化器壳体内腔适配的模具，将上述异型筒体进行压制定形，其中，液压机的主缸压力控制在10±0.5Mpa，顶缸压力控制在2±0.5Mpa，压板油与稀释油之比为1比3。

再用一台C620型车床采用三爪夹紧车削的方法将上述异型筒体的开口端进行车边成型。

接着通过一台型号为Y2000KN的液压机和一个与净化器壳体的输出端孔适配的模具在上述异型筒体的封闭端冲出异型孔，形成管状壳体。其中，液压机的主缸压力控制在10±0.5Mpa。本发明中的净化器壳体的输出端孔处在异形面非轴对称位，由于翻边高度和形成的端口平面与底平面夹角的关系，冲成的异形孔为似圆非圆的组合圆(如图3所示)，利用组合圆中各圆半径的差异，在用球体导向翻边时，利用弧度的差异，补齐端口平面高度的技术要求，形成端口平面高度的一致。另外，在冲孔时，考虑到因翻边毛刺方向的顺逆而引起的端口开裂现象，故在工艺设计时，采取了与异形面垂直，由外向内冲的方法，使光亮带在外，毛刺面朝里。

最后进行翻边，通过一台型号为Y1000KN的液压机，用直径为56mm的钢球，通过侧应力的导向挤压，采用由内向外挤压的方法(配合参见图2)对上述管状壳体的异型孔进行挤压翻边并形成直径为56mm的圆孔，得到汽车净化器壳体产品。其中，液压机的主缸压力控制在8±0.5Mpa，钢球的硬度为HRC＝56-62，表面粗糙度为1.6。

Claims (5)

1、一种汽车净化器壳体的加工成型方法，其特征在于：包括以下顺序进行的步骤：

a、剪料

用厚度为2mm的不锈钢板剪切成长宽各为287±1mm的方形板料；

b、预成型

通过液压机和一个类似净化器壳体形状的模具将板料进行异型压边拉伸，预成型为异型筒状坯料；

c、第一次切边

通过压力剪切机将筒状坯料的开口端压切至圆角光亮带，形成异型筒体；

d、第一次拉伸

通过液压机和一个与净化器壳体的输出端异型面适配的模具将步骤c所得异型筒体进行异面拉伸，成型至h＝70±1mm，拉伸至h＝110±2mm，外径为101.8±0.3mm；

e、第二次拉伸

通过液压机和一个与净化器壳体的柱体中段适配的模具将步骤d所得异型筒体进行柱体表面拉伸，将异型筒体缓拉伸至h＝145±0.50mm，拉伸段内径为108.4±0.3mm；

f、第三次拉伸

通过液压机和一个与净化器壳体的柱体下段适配的模具将步骤f所得异型筒体进行柱体表面拉伸，将异型筒体缓拉伸至h＝163.76±0.50mm，拉伸段外径为114.8±0.3mm；

g、第二次切边

通过压力剪切机将步骤f所得异型筒体压切至h＝162.5mm；

h、定形

通过液压机和一个与净化器壳体内腔适配的模具将步骤g所得异型筒体进行压制定形；

i、车边

将步骤h所得异型筒体的开口端进行车边成型；

j、冲孔

通过液压机和一个与净化器壳体的输出端孔适配的模具在步骤i所得异型筒体的封闭端冲出异型孔，形成管状壳体；

k、翻边

通过液压机对步骤j所得管状壳体的异型孔用直径为56mm的钢球进行挤压翻边并形成直径为56mm的圆孔，得到汽车净化器壳体产品。

2、如权利要求1所述的汽车净化器壳体的加工成型方法，其特征在于：步骤d中所述的第一次拉伸分两步缓拉，第一步缓拉伸30±1mm，第二步缓拉伸27.5±1mm。

3、如权利要求1所述的汽车净化器壳体的加工成型方法，其特征在于：步骤j中所述的异型孔为似圆非圆的组合圆孔，在用球体导向翻边时，利用组合圆孔中的弧度差异，可以补齐端口平面高度，达到端口平面高度一致。

4、如权利要求1所述的汽车净化器壳体的加工成型方法，其特征在于：步骤j中所述的冲孔采取与异型面垂直，由外向内冲的方法，使光亮带在外，毛刺面朝里。

5、如权利要求1所述的汽车净化器壳体的加工成型方法，其特征在于：步骤k中所述的翻边是通过侧应力的导向挤压，采用由内向外挤压的方法进行。

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