CN104802125B - 用于催化转化器载体进行封装的塞入模具及其封装方法 - Google Patents

Abstract

一种塞入模具包括第一端、第二端以及贯穿所述第一、第二端的容纳槽。所述容纳槽包括靠近所述第一端且用以定位催化转化器壳体的台肩，以及与所述台肩相对且用以收容催化转化器载体的塞入导槽。所述塞入导槽包括与轴向呈第一角度的第一锥度段以及与轴向呈第二角度的第二锥度段，其中所述第一角度小于所述第二角度，所述第一锥度段与所述第二锥度段沿所述轴向的总长度至少能够同时容纳两个所述催化转化器载体。另外，本发明还涉及一种催化转化器载体的封装方法。利用本发明的塞入模具，催化转化器载体上的衬垫在封装过程中有充足的时间进行压力松弛，从而降低了封装过程中衬垫峰值压力，减少载体被压碎的风险，提高了产品良率。

Description

用于催化转化器载体进行封装的塞入模具及其封装方法

技术领域

本发明涉及一种降低催化转化器载体在封装过程中衬垫峰值压力的塞入模具及其封装方法，属于发动机排气净化处理技术领域。具体地，涉及到催化转化器零部件制造领域，例如汽油车三元催化转化器载体的封装、柴油车选择性催化还原载体或者柴油/汽油微粒捕集器的封装。

背景技术

传统的催化转化器封装都使用简单塞入式封装工艺，其工艺可以大略描述为使用一个内部带有角度的导向槽用以把包裹了衬垫的载体（通常为陶瓷材质，比较脆弱）通过一个塞入机构推入壳体（通常为金属材质）中完成封装。在这个过程中由于衬垫从自由状态下被压缩到较小的间隙中，这样做的目的是使衬垫的弹性支撑力得以发挥，从而保持载体不会发生位移。

但是，传统的导向槽往往只有一个角度，并且每次只能放入一个载体。在这种情况下，衬垫在比较短的时间内被压缩到目标的间隙。由于衬垫在被压缩的过程中其压力表现与时间有着极其密切的关系，普遍的来说，在衬垫以较快的速率压缩的最初的几秒内，衬垫的压力将会呈现急剧上升的态势，此压力一般被称为衬垫的峰值压力。衬垫的峰值压力通常远远高于衬垫被压缩到目标间隙后保持一定时间以后的压力。在塞入过程中这个压力对载体造成很大的风险，所以基于传统的催化转化器封装工艺，衬垫的峰值封装压力很难避免，并且直接作用在载体上，往往会发生载体被压碎的现象，影响了产品良率。

因此，需要提供一种新的方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种降低催化转化器载体在封装过程中衬垫峰值压力的塞入模具及其封装方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于催化转化器载体进行封装的塞入模具，所述塞入模具呈轴向延伸，所述塞入模具包括第一端、与所述第一端相对的第二端以及贯穿所述第一端与所述第二端的容纳槽，所述容纳槽包括靠近所述第一端且用以沿第一方向定位催化转化器壳体的台肩，所述容纳槽还包括与所述台肩相对且用以沿第二方向收容催化转化器载体的塞入导槽，所述第一方向与所述第二方向相反，所述塞入导槽朝向所述第二端呈扩大的喇叭口状，所述塞入导槽包括与所述轴向呈第一角度的第一锥度段以及与所述轴向呈第二角度的第二锥度段，其中所述第二锥度段比所述第一锥度段更靠近于所述第二端，所述第一角度小于所述第二角度，所述第一锥度段与所述第二锥度段沿所述轴向的总长度至少能够同时容纳两个所述催化转化器载体。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述塞入导槽还包括位于所述台肩与所述第一锥度段之间的直线段，所述直线段与所述第一锥度段相连，所述第一锥度段与所述第二锥度段相连。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述催化转化器壳体的内表面与所述直线段的内表面齐平。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述台肩处的直径大于所述催化转化器壳体的外径。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述容纳槽还包括贯穿所述第一端的喇叭口，以易于导引所述催化转化器壳体的装配。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二锥度段沿所述轴向的长度大于所述第一锥度段沿所述轴向的长度。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一锥度段沿所述轴向的长度大于所述直线段沿所述轴向的长度。

本发明还提供了一种催化转化器载体的封装方法，其包括如下步骤：

S1：提供上述的塞入模具；

S2：提供催化转化器壳体，并沿所述第一方向将所述催化转化器壳体定位在所述台肩上；

S3：提供包裹有衬垫的至少两个催化转化器载体，并将这些催化转化器载体连同所述衬垫沿所述第二方向塞入所述第一锥度段以及所述第二锥度段中；

S4：对最后端的催化转化器载体施加压入力，将最前端的催化转化器载体连同所述衬垫一起压入所述催化转化器壳体中；

S5：取下封装好的催化转化器；

S6：沿所述第一方向装配新的催化转化器壳体，以及沿所述第二方向补充新的催化转化器载体，重复步骤S4至S6。

相较于现有技术，本发明的塞入模具具有第一锥度段以及第二锥度段，并且其长度足以使两个以上的催化转化器载体同时被压缩进入。当处于最前端的催化转化器载体进入催化转化器壳体后，后面可以补充一个新的催化转化器载体，处于这两个催化转化器载体之间的催化转化器载体都处于被压缩的状态，这种状态使催化转化器载体上包裹的衬垫有充足的时间进行压力松弛，从而降低了催化转化器载体在封装过程中衬垫峰值压力，提高了产品良率。

附图说明

图1为催化转化器的衬垫压力随时间变化的典型曲线。

图2为本发明塞入模具的剖面示意图。

图3为本发明塞入模具在催化转化器载体封装过程中的剖面示意图。

图4为本发明封装方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

首先，通过对催化转化器载体在封装过程中被压碎的现象进行深入研究之后，发明人发现由于衬垫的特殊性质，其压力随时间的变化过程。请参图1所示，衬垫的压力表现与时间具有明显的关系，在衬垫以较快的速率压缩的最初的几秒内，衬垫的压力将会呈现急剧上升的态势，此压力一般被称为衬垫的峰值压力，衬垫的峰值压力通常远远高于衬垫被压缩到目标间隙后保持一定时间以后的压力。可以理解，在衬垫压缩的起初较短时间内，急剧上升的压力会对催化转化器载体造成很大的冲击，往往会发生催化转化器载体被压碎的事故。本发明是基于衬垫松弛，避免衬垫的峰值压力被第一时间直接作用在催化转化器载体上而作出的、解决技术问题的技术方案。

以下结合本发明的塞入模具及其封装方法对本发明进行详细描述。

请参图2及图3所示，本发明揭示了一种用于催化转化器载体进行封装的塞入模具100，所述塞入模具100是中空的且呈轴向延伸（参考点划线的延伸方向）。所述塞入模具100包括第一端1、与所述第一端1相对的第二端2以及贯穿所述第一端1与所述第二端2的容纳槽3。

所述容纳槽3包括靠近所述第一端1且用以沿第一方向（在图2及图3中为从左到右方向）定位催化转化器壳体4的台肩31以及与所述台肩31相对且用以沿第二方向（在图2及图3中为从右到左方向）收容催化转化器载体5的塞入导槽32。应当能够理解，在本发明图示的实施方式中，所述容纳槽3大体上被分为两段，一段用以定位所述催化转化器壳体4，另一段用以塞入催化转化器载体5。因此，前文中的“相对”应该作广义的理解。在本发明图示的实施方式中，所述第一方向与所述第二方向相反。另外，为了易于导引所述催化转化器壳体4的装配，所述容纳槽3还包括贯穿所述第一端的喇叭口33。所述台肩31处的直径D1大于所述催化转化器壳体的外径，更利于安装所述催化转化器壳体4。

整体上，所述塞入导槽32朝向所述第二端2呈扩大的喇叭口状。所述塞入导槽32包括与所述轴向呈第一角度A1的第一锥度段321、与所述轴向呈第二角度A2的第二锥度段322、以及位于所述台肩31与所述第一锥度段321之间的直线段323，其中所述第二锥度段322比所述第一锥度段321更靠近于所述第二端2，所述直线段323与所述第一锥度段321相连，所述第一锥度段321与所述第二锥度段322相连。在本发明图示的实施方式中，所述第一角度A1小于所述第二角度A2，以起到平稳的导引作用。所述第一锥度段321与所述第二锥度段322沿所述轴向的总长度至少能够同时容纳两个所述催化转化器载体5。如此设置，能够使衬垫6在被压缩到目标间隙之后，有足够的松弛时间，避免对催化转化器载体5造成很大的冲击。

请参图3所示，当所述催化转化器壳体4定位在所述台肩31上时，所述催化转化器壳体4的内表面与所述直线段323的内表面齐平。如此设置，在所述催化转化器载体5塞入时，能够被平稳地封装在所述催化转化器壳体4中。

在本发明图示的实施方式中，所述第二锥度段322沿所述轴向的长度大于所述第一锥度段321沿所述轴向的长度，以利于在后端塞入催化转化器载体5。所述第一锥度段322沿所述轴向的长度大于所述直线段323沿所述轴向的长度。

请参图4所示，本发明还提供了一种催化转化器载体的封装方法，其包括如下步骤：

S1：提供上述的塞入模具100；

S2：提供催化转化器壳体4，并沿所述第一方向将所述催化转化器壳体4定位在所述台肩31上；

S3：提供包裹有衬垫6的至少两个催化转化器载体5，并将这些催化转化器载体5连同所述衬垫6沿所述第二方向塞入所述第一锥度段321以及所述第二锥度段322中；

S4：使用推入机构对最后端的催化转化器载体5施加压入力，将最前端的催化转化器载体5连同所述衬垫6一起压入所述催化转化器壳体4中；

S5：取下封装好的催化转化器；

S6：沿所述第一方向装配新的催化转化器壳体4，以及沿所述第二方向补充新的催化转化器载体5，重复步骤S4至S6，直到封装完成。

请参图3所示，在封装过程中，包裹有衬垫6的催化转化器载体5首先进入所述第二锥度段322中，然后被压入所述第一锥度段321中，再被压入直线段323中，最后被压入所述催化转化器壳体4。由于所述塞入模具100能够同时容纳至少两个催化转化器载体5，在前端的催化转化器载体5的封装过程中，接续在后面的那个催化转化器载体5有足够的时间释放衬垫压力，从而降低了催化转化器载体5在封装过程中衬垫峰值压力的影响，提高了产品良率。本发明实施方法简单，不需要对传统的塞入式封装生产线进行大的变动。

另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种用于催化转化器载体进行封装的塞入模具，所述塞入模具呈轴向延伸，所述塞入模具包括第一端、与所述第一端相对的第二端以及贯穿所述第一端与所述第二端的容纳槽，所述容纳槽包括靠近所述第一端且用以沿第一方向定位催化转化器壳体的台肩，其特征在于：所述容纳槽还包括与所述台肩相对且用以沿第二方向收容催化转化器载体的塞入导槽，所述第一方向与所述第二方向相反，所述塞入导槽朝向所述第二端呈扩大的喇叭口状，所述塞入导槽包括与所述轴向呈第一角度的第一锥度段以及与所述轴向呈第二角度的第二锥度段，其中所述第二锥度段比所述第一锥度段更靠近于所述第二端，所述第一角度小于所述第二角度，所述第一锥度段与所述第二锥度段沿所述轴向的总长度至少能够同时容纳两个所述催化转化器载体。

2.如权利要求1所述的塞入模具，其特征在于：所述塞入导槽还包括位于所述台肩与所述第一锥度段之间的直线段，所述直线段与所述第一锥度段相连，所述第一锥度段与所述第二锥度段相连。

3.如权利要求2所述的塞入模具，其特征在于：所述催化转化器壳体的内表面与所述直线段的内表面齐平。

4.如权利要求1所述的塞入模具，其特征在于：所述台肩处的直径大于所述催化转化器壳体的外径。

5.如权利要求1所述的塞入模具，其特征在于：所述容纳槽还包括贯穿所述第一端的喇叭口，以易于导引所述催化转化器壳体的装配。

6.如权利要求1所述的塞入模具，其特征在于：所述第二锥度段沿所述轴向的长度大于所述第一锥度段沿所述轴向的长度。

7.如权利要求2所述的塞入模具，其特征在于：所述第一锥度段沿所述轴向的长度大于所述直线段沿所述轴向的长度。

8.一种催化转化器载体的封装方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1：提供如权利要求1至7项中任意一项所述的塞入模具；

S2：提供催化转化器壳体，并沿所述第一方向将所述催化转化器壳体定位在所述台肩上；

S3：提供包裹有衬垫的至少两个催化转化器载体，并将这些催化转化器载体连同所述衬垫沿所述第二方向塞入所述第一锥度段以及所述第二锥度段中；

S4：对最后端的催化转化器载体施加压入力，将最前端的催化转化器载体连同所述衬垫一起压入所述催化转化器壳体中；

S5：取下封装好的催化转化器；

S6：沿所述第一方向装配新的催化转化器壳体，以及沿所述第二方向补充新的催化转化器载体，重复步骤S4至S6。