CN103649484A - 用于制造排气系统的方法和排气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过下列步骤制造排气系统（10）的方法：首先，将多个管段（14、16、18）以间隙配合的方式插入到彼此中，从而形成连接点（30），在所述连接点（30）处，两个管段（14、16、18）彼此交叠。然后，在连接点（30）处对管段（14、16、18）进行调校，从而获得窄间隙。随后，对连接点（30）进行钎焊。本发明还涉及一种排气系统，该排气系统具有插入到彼此中且被钎焊在一起的多个管段（14、16、18），其中，相应的外部管段（14、16、18）被调校。

Description

用于制造排气系统的方法和排气系统
技术领域
本发明涉及一种用于制造排气系统、特别是用于制造机动车辆的排气系统的方法，并且涉及这种排气系统。
背景技术
排气系统通常由若干部件构成，例如排气歧管、管、用于催化器和/或过滤器的壳体、以及消声器等。至今为止，常规的做法是将排气引导部件彼此熔焊在一起。这种做法有不利之处，因为熔焊机器人必须围绕待焊在一起的部件的整个外周来引导焊条。这即耗费时间又耗费空间。另外，待焊在一起的部件必须具有一定的最小壁厚，以确保可靠的熔焊。此最小壁厚大于满足实际强度要求所必须的壁厚。
DE 10 2004 038 099中已披露排气系统的部件也可以彼此钎焊在一起。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方法，利用该方法，能够使用于排气系统部件已知的钎焊有利地投入实际应用。
为达到根据本发明这个目的，在此提供了一种通过下列步骤制造排气系统的方法：首先，将多个管段以间隙配合的方式插入彼此中，从而形成连接点，在该连接点处，两个管段彼此交叠；随后，在连接点处对管段进行调校，以获得窄间隙；然后，对连接点进行钎焊。本发明源自于以下发现：即，交叠管段之间相对较窄而且均衡的间隙有利于形成好的焊点。这种窄间隙可以通过各种方式获得。例如，可以要求各管段的制造公差非常紧密，使管段能够通过过渡配合插入彼此中。然而，这种方法导致相当高的制造成本。本发明基于以下发现：即，通过在管段已经插入彼此之后在连接点处对管段进行调校能够毫不费力地获得钎焊所需的窄间隙。术语“管段”也包括联接套筒，该联接套筒特别地可以设计成具有曲率。
根据本发明的方法的具体优点在于：由于使用间隙配合，可以容易地使管插入彼此中。在将管组装在一起时，不必施加特别大的力，或者甚至不必加热所述管中的一个以便使管段利用所产生的热膨胀而进入彼此中。总的来说，利用根据本发明的方法实现了特别低廉的制造成本。
优选地，在进行调校时，沿径向方向向内对外管施加压力，从而至少使该外管塑性变形。这种设计基于以下发现：即，在连接点处的塑性变形过程中，仅通过外部管段的回弹即可获得所期望的窄间隙，不需要其他措施。特别地，不需要监测所产生间隙的尺寸，原因在于，通过毛细力作用，钎料自身可对存在的差异进行补偿。
优选地，提出将整个排气系统组装在一起，在大致同时对排气系统的所有连接点进行调校。利用根据本发明的方法，不同于用熔焊的排气系统，整个排气系统能够“在一个步骤中”预安装并随后被调校。水平组装工作台特别适用于此目的。
优选地，提出在大致同时对排气系统的所有连接点进行钎焊。这给排气系统的制造过程带来了大量的时间节约。此外，不管相应的直径多大，都可取得相同的钎焊操作处理时间。
根据本发明的一个优选实施方式，在排气系统处于水平方位时对其进行钎焊。这是基于如下发现：即，当排气系统水平放置时，由于对连接点的调校，作用在钎料上的毛细力足以使所述材料均匀地分布在间隙中。
优选地，在将管段组装在一起之前，钎料已经被置于管段的一个端部处。这种钎料可以通过诸如印刷，特别是通过丝网印刷来施加的，从而没有必要使用诸如钎料环之类的单独部件。
为达到根据本发明的上述目的，还提供了一种排气系统，该排气系统具有多个管段，所述多个管段插入彼此中且彼此钎焊在一起，其中，相应的外部管段被调校。这种排气系统制造简单且成本低廉。
根据本发明，提出使用多于五个的不同管段，特别是多于十个的不同管段。这是基于以下意外发现：即，通过用相对较大数目的标准管段来构造排气系统，能够降低总的制造工作量。与每个焊缝均导致制造工作量和成本增加而建议尽量避免焊缝的熔焊排气系统不同，根据本发明的排气系统中，每个连接点都没有不利影响，即，既对于强度没有不利影响也对于成本没有不利影响。相反，通过使用从由标准管段构成的给定结构套件中选则的管段来制造大量不同类型的机动车辆的排气系统，能够节约制造成本。这些标准管段因而能够相对大批地预制，这样尽管连接点的数目较大，仍可以节约制造成本。另外，这些标准管段不必在公差方面满足特殊要求，原因在于，在管段插入彼此之后要进行调校，确保适合于钎焊的间隙。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行描述，在附图中:
-图1示意性地示出了制造过程中的排气系统；
-图2示意性地示出了排气系统被容纳于保持装置中的贯穿连接点的截面图；
-图3示意性地示出了图1的细节III；
-图4示意性地示出了调校期间贯穿连接点的截面；以及
-图5示意性地示出了钎焊期间贯穿连接点的截面。
具体实施方式
图1示意性地示出了一种排气系统，该排气系统包括连接法兰12、若干管弯头14、若干管段16、若干联接套筒18以及催化器壳体20和消音器22。管段16以及在本文中也被称为“管段”的联接套筒18和管弯头14为如下模块化系统的预制部件：从该模块化系统中可选出预制部件用于相应类型的车辆，通过这些预制部件可以获得所期望的管路及所期望的尺寸等。所有管段均由金属板制成，其中，金属板的壁厚可薄至0.6毫米的范围内。
将管段插入彼此中，从而形成多个连接点30（同时参见图2和图3）。所有管段的尺寸均被设定成使得管段能够以间隙配合的方式插入彼此。这使得能够不费力地将整个排气系统预安装在组装工作台40上，其中，保持装置42与每个连接点相关联。在第一步中，保持装置42的作用在于适当地固定管段。
如图4所示，当排气系统被松动地组装在一起时--即处于预安装状态时，相对较大的间隙S存在于连接点30（在这里示例性地用联接套筒18与管段16之间的连接点示出）的区域中。该间隙S使得管段能够容易地插入彼此，而不会造成部件相互被卡住的情况或必须施加更大的力。
为了将各个管段在相应的连接点30的区域内彼此紧固，首先调校相应的连接点30。这在图4中示意性地示出，图4中示出了若干加压卡爪44，所述若干加压卡爪44沿径向向内对外部管段——在此为联接套筒18——施加压力，并且此压力也间接地施加于内部管段上。所施加的力度使得至少外部管段塑性变形，即，相比于调校之前，在调校之后具有较小的内径。这就确保了在调校之后的间隙相对较窄（参见图5中的较窄间隙S），使得能够将管段牢固地彼此钎焊在一起。
加压卡爪44可以安装在保持装置处或与所述保持装置集成一体。例如，可以将每个保持装置与一对调校夹具相关联，所述一对调校夹具围绕连接点30闭合并且施加必要的压力。
出于钎焊的目的，可以将由钎料、特别是高温钎料构成的钎料环设置在连接点的区域内。替代性地或优选地，将管段中的至少一个在连接点的区域内涂覆有钎料，特别地，涂覆有印刷的或以类似的方式施加的钎焊膏（参见图2和图3中钎料28的示意图）。为了对管段进行钎焊，随后在调校之后对连接点30进行加热，特别地，通过感应装置46（参见图5）来加热连接点30，该感应装置46将连接点30加热使得钎料熔化，在冷却之后将两个管段牢固地彼此连接。
同样优选地，感应装置46与保持装置42集成一体，从而在将排气系统夹持在组装工作台40上之后，可以自动地首先执行调校步骤，并随后执行钎焊步骤，这些都在排气系统保持固定在组装工作台上时进行。
对于生产率而言，特别有利的是，将整个排气系统在水平方向进行预安装并且同时对所有连接点进行钎焊。即使根据排气系统的具体类型存在非常多连接点30，特别是十个或更多个连接点对此生产率也毫无影响。

Claims (11)

1.一种用于通过下列步骤制造排气系统（10）的方法：
-将多个管段（14、16、18）以间隙配合的方式插入彼此中，从而形成连接点（30），在所述连接点（30）处，两个管段（14、16、18）彼此交叠；
-在所述连接点（30）处对所述管段（14、16、18）进行调校，以获得窄间隙；
-对所述连接点（30）进行钎焊。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行调校时，沿径向方向向内将压力施加于外管上，至少使所述外管塑性变形。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，将整个所述排气系统（10）组装在一起，并且基本上同时对所述排气系统的所有连接点（30）进行调校。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，基本上同时对所述排气系统的所有连接点（30）进行钎焊。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述排气系统（10）处于水平方位时对其进行钎焊。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在组装之前已经将钎料（28）置于所述管段（14、16、18）的一个端部。
7.一种排气系统，所述排气系统具有多个管段（14、16、18），所述多个管段（14、16、18）插入彼此中且彼此钎焊在一起，其中，各个外部管段（14、16、18）被调校。
8.根据权利要求7所述的排气系统，其特征在于，使用多于五个的不同管段（14、16、18）。
9.根据权利要求8所述的排气系统，其特征在于，使用多于十个的不同管段（14、16、18）。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的排气系统，其特征在于，所述管段中的一个是联接套筒（18）。
11.根据权利要求10所述的排气系统，其特征在于，使用带有插入的弯曲联接套筒（18）的直管段（16）。
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