CN108994206B - 钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，包括制作坯料的步骤，制作上模和下模的步骤，冲压成型步骤，将半成品边缘进行修正的步骤；所述冲压成型步骤为：把所述坯料放置到所述下模的上圆空腔中，使得上模中的所述成型端面的翘起部对准下模中的所述弧形成型面的翘起部，驱动上模下压，直至冲压到位使得所述坯料形成空调连接器的半成品，所述半成品的管体中具有隔板。采用本发明的方法制作的一体成型的空调连接器的管体下端的端面非常平整，不需要额外对该端面进行修整，能够提高空调连接器的制造效率和降低制造成本。
Description
技术领域
本发明属于汽车空调技术领域，尤其涉及汽车空调的连接器。
背景技术
为保证空调管路不发生泄漏，有人设计了如图1和图1A所示的连接器，该连接器由一体成型的管体10和位于管体10上端的连接凸缘20 构成，该连接凸缘20两侧具有对称的向上延伸且形状减缩的连接头21，该连接凸缘20具有从连接头21顶端向中间凹陷的弧形焊接面22，该连接凸缘还具有沿内口部边缘起伏设置的定位圈23，定位圈23具有间隔分布的定位凸起24。连接凸缘20的外表面25与管体10的外表面11圆滑过渡。
如图2所示，为实现连接器01与空调管路中的上管30和下管40的可靠焊接，需要将连接凸缘20的弧形焊接面与上管30通过钎焊的方式焊接在一起，连接器的管体10则插入下管40中，并且管体10的外表面与下管40的内管壁钎焊在一起。为保证焊接的质量，需要弧形焊接面和管体的外表面的钎料层分布均匀。
由于该连接器结构复杂，要求一体成型且要求焊料层分布均匀，申请人曾发明了一种钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，公开在 CN106799441A的中国专利文献中，其包括制作坯料的步骤、制作上模和下模的步骤、冲压成型步骤、将半成品边缘进行修正的步骤；冲压成型步骤是把坯料放置到下模的上圆空腔中，使得上模中的成型端面的翘起部对准下模中的弧形成型面的翘起部，驱动上模下压，让冲头的锥形端头先进入坯料的中心孔中，使得中心孔周围的料向下且向外扩流动，直至冲头完全进入坯料中，继续下压再使得上模的压柱与下模的上圆空腔以及弧形成型面配合压出空调连接器的连接凸缘的形状，形成半成品。该方法一体成型的空调连接器具有钎焊料层分布均匀的优点，保证了连接器与其它管路焊接的质量。
但是这种成型方法制作的空调连接器的管体下端的端面不平整，导致还需要将该端面修整平整，现有的修整方法也很难实现自动化操作，导致最终该空调连接器的制造效率还比较低、制造成本大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，该方法制作的空调连接器的管体的端面平整，克服现有技术存在的不足。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，其包括如下步骤：
制作坯料的步骤：制作成的坯料为圆形，中间层为铝合金层，上层和下层分别为与所述铝合金层复合的钎焊料层；
制作上模和下模的步骤，制作成的上模包括上模体、连接在所述上模体下方的压柱以及连接在压柱下方的冲头，所述压柱的端面具有环绕所述冲头的成型所述空调连接器的定位圈的环形凹槽以及环绕所述冲头的成型所述空调连接器的弧形焊接面的成型端面，所述成型端面为两侧向上翘起、中间向下突出的弧形面，所述环形凹槽底面在所述冲头的根部随所述成型端面的形状起伏并具有沿圆周间隔分布的成型所述空调连接器的定位圈的定位凸起的成型凹坑，所述冲头的下端面为平端面；制作成的下模具有上圆空腔和下圆空腔，所述上圆空腔和下圆空腔之间具有成型所述空调连接器的连接凸缘的外表面的弧形成型面；所述弧形成型面为两侧向上翘起、中间向下凹陷；所述上圆空腔的直径恰好能够放进坯料；所述下圆空腔具有封堵住所述下圆空腔的底部的平底面，所述平底面的中心还具有竖直向上延伸的圆柱状的顶柱，所述顶柱的顶端面为平端面；当冲压到位，所述冲头的下端面与所述顶柱的顶端面之间具有间隙；
冲压成型步骤：把所述坯料放置到所述下模的上圆空腔中，使得上模中的所述成型端面的翘起部对准下模中的所述弧形成型面的翘起部，驱动上模下压，直至冲压到位使得所述坯料形成空调连接器的半成品，所述半成品的管体中具有隔板；
后处理步骤：从下模中取出半成品后，用另外的冲头冲掉所述半成品的管体内的隔板，然后对半成品边缘进行修正，最终获得所述空调连接器。
采用本发明的方法制作的一体成型的空调连接器的管体下端的端面非常平整，不需要额外对该端面进行修整，能够提高空调连接器的制造效率和降低制造成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：
图1为连接器的结构示意图；
图1A为连接器的正视图；
图2为连接器与空调管路中上管和下管连接示意图；
图3为坯料的结构示意图；
图4为模具的结构示意图；
图5为上模的立体结构示意图；
图5A为压柱和冲头装配结构俯视图；
图5B为图5A中A-A向剖视图；
图6为下模结构的立体图；
图7为下模结构的俯视图；
图8为下模结构的仰视图；
图9为图7中B-B向剖视图。
具体实施方式
本发明的钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，包括:
制作坯料的步骤：从市场购买原料板，原料板为三层复合层状板，中间层为铝合金层，厚度为4.7mm，上层和下层均为钳焊料层，厚度为0.5mm。
将原料板切割制作成圆盘状，直径为32mm，制作成如图3所示的坯料100。
制作上模和下模的步骤：
如图4所示，制作的模具包括上模200和下模300。
结合图5所示，制作成的上模200包括上模体210、连接在上模体 210下方的压柱220以及连接在压柱220下方的冲头230。
其中，压柱220的端面具有环绕冲头230的环形凹槽221以及环绕冲头230的成型端面222。该环形凹槽221用于成型空调连接器的定位圈，成型端面222用于成型空调连接器的连接凸缘的弧形焊接面。具体地，成型端面222为两侧对称向上翘起、中间向下突出的弧形面，形状与空调连接器的连接凸缘的弧形焊接面的形状相应。环形凹槽221的底面在冲头230的根部随成型端面的形状起伏并具有沿圆周间隔分布的成型凹坑223，该成型凹坑223能够成型空调连接器的定位圈上的定位凸起。压柱220和冲头230的周面均是圆周面。
冲头230的下端面为平端面，该下端面向下超出成型端面222的最低位置224的距离为2-3mm。冲头230的直径与欲制作的空调连接器的管体的内径相同。由于环形凹槽221的结构比较复杂，通过将冲头230 的下端面设计成与环形凹槽221的距离比较接近，能够使得物料能够优先、充分地进入环形凹槽内，保证了环形凹槽成型的定位圈的成型质量。
如图5A和图5B所示，在上模中，压柱220和冲头230是分体结构，由分体零件组装而成，包括位于中心的圆柱状的冲头230、套接在冲头 230外的内环体231以及套接内环体231外的外环体232，三者固定连接在上模体210上。其中内环体231的壁厚与环形凹槽221的宽度一致，下端面加工出环形凹槽221的底面，外环体232的壁厚与成型端面的厚度一致，下端面对应加工出成型端面222的形状。采用这样的结构，使得上模容易加工，并且加工精度高，不容易发生模具加工缺损，并且模具的使用寿命长，保证了成型质量。
如图6-图8，制作出的下模300具有相互连通的上圆空腔310和下圆空腔320，上圆空腔310和下圆空腔320之间通过弧形成型面330光滑过渡；弧形成型面330用于成型空调连接器的连接凸缘外表面。具体地，弧形成型面330为两侧向上翘起、中间向下凹陷，形状与空调连接器的连接凸缘外表面相应。空调上圆空腔310的直径恰能够放入坯料 100，尽量做到坯料100放入后上圆空腔310和坯料100之间的间隙最小，只要能够将坯料100放入上圆空腔320中即可。
在本发明中，下圆空腔320不是贯通的结构，其具有封堵住下圆空腔320的底部的平底面321。该平底面321的中心还具有竖直向上延伸的圆柱状的顶柱322，该顶柱322的顶端面为平端面。冲头230的直径和顶柱的直径均与欲制作的空调连接器的管体的内径相同。当冲压到位、上模完全闭合在下模时，要求冲头230的下端面与顶柱322的顶端面之间具有1.2mm的间隙，该间隙的存在，使得成型的半成品的管体中会有一个1.2mm厚的隔板。
为减少毛刺，制作的上模200的压柱220比下模的上圆空腔310的直径略小，但要尽量减小压柱220进入上圆空腔310后两者之间的间隙，只要保证压柱220能顺利进入上圆空腔310内即可，在本实施例中，该间隙大致为0.1mm。
如图9所示，下模300由腔体340、柱体350以及顶环360组装而成。腔体340包括相互连通的上圆空腔310和下圆空腔320，上圆空腔 310和下圆空腔320之间通过弧形成型面330光滑过渡。柱体350为一体结构，由底板351和垂直位于底板351的顶柱322构成。其中，顶柱322位于下圆空腔320的中心位置，底板351封堵住下圆空腔320的底部。顶柱322与下圆空腔320的内壁之间的间隙形成管体成型腔。顶环 360的壁厚略微比管体成型腔的厚度略小，垫在管体成型腔的底部，这样顶环360的上表面就形成了上述的平底面321。由于管体成型腔的底部为平底面，因此，最终成型后的管体的下端面必然是平整的，不需要再额外对该端面进行修整。
另外，底板上对应顶环360的位置分布有通孔361，通孔361内放置有顶针(图中未显示)。
上模和下模中的各个零件和各部位结构的尺寸均按照预加工的空调连接器的各部位的结构尺寸确定，这是本技术领域的公知常识，不再累述。
冲压成型步骤：
把坯料100放置到下模300的上圆空腔310中，使得上模中的成型端面的翘起部对准下模中的弧形成型面的翘起部，驱动上模200下压，直至冲压到位最终形成空调连接器的半成品，该半成品的管体中具有封堵住管体的隔板。上模冲压时的压力为50T，速度为10cm/s。
在半成品成型后，通过驱动顶针，由顶针再驱动顶环360，从而能够实现方便容易地将半成品方便地从下模中顶出。
后处理步骤：
在半成品取出后，再用另外的冲头冲掉管体内的隔板，然后用修剪和打磨的方式对半成品边缘进行修正，最终制作成空调连接器。
采用上述技术方案，不仅成型获得空调连接器的钎焊层厚度均匀，并且管体下端的端面非常平整，不需要对该部位再进行修整，提高了空调连接器的制造效率，有利于制造成本的降低。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (6)
1.一种钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，包括：
制作坯料的步骤：制作成的坯料为圆形，中间层为铝合金层，上层和下层分别为与所述铝合金层复合的钎焊料层；
制作上模和下模的步骤，制作成的上模包括上模体、连接在所述上模体下方的压柱以及连接在压柱下方的冲头，所述压柱的端面具有环绕所述冲头的成型所述空调连接器的定位圈的环形凹槽以及环绕所述冲头的成型所述空调连接器的弧形焊接面的成型端面，所述成型端面为两侧向上翘起、中间向下突出的弧形面，所述环形凹槽底面在所述冲头的根部随所述成型端面的形状起伏并具有沿圆周间隔分布的成型所述空调连接器的定位圈的定位凸起的成型凹坑；制作成的下模具有上圆空腔和下圆空腔，所述上圆空腔和下圆空腔之间具有成型所述空调连接器的连接凸缘的外表面的弧形成型面；所述弧形成型面为两侧向上翘起、中间向下凹陷；所述上圆空腔的直径恰好能够放进坯料；
冲压成型步骤：把所述坯料放置到所述下模的上圆空腔中，使得上模中的所述成型端面的翘起部对准下模中的所述弧形成型面的翘起部，驱动上模下压，直至冲压到位使得所述坯料形成空调连接器的半成品；
后处理步骤：从下模中取出半成品后，对半成品边缘进行修正，最终获得所述空调连接器；
其特征在于：
所述制作上模和下模的步骤中，所述冲头的下端面为平端面；所述下圆空腔具有封堵住所述下圆空腔的底部的平底面，所述平底面的中心还具有竖直向上延伸的圆柱状的顶柱，所述顶柱的顶端面为平端面；当冲压到位，所述冲头的下端面与所述顶柱的顶端面之间具有间隙；
所述成型步骤中，所述半成品的管体中具有隔板；
所述后处理步骤中，所述修正之前，用另外的冲头冲掉所述半成品的管体内的隔板。
2.根据权利要求1所述的钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，其特征在于：所述冲头的下端面向下超出所述成型端面的最低位置的距离为2-3mm。
3.根据权利要求1所述的钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，其特征在于：所述压柱和所述冲头是分体结构，包括位于中心的圆柱状的冲头、套接在冲头外的内环体以及套接内环体外的外环体，三者固定连接在所述上模体上，所述内环体的下端面加工出环形凹槽的底面，所述外环体的下端面加工出成型端面的形状。
4.根据权利要求1所述的钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，其特征在于：所述下模由腔体、柱体以及顶环组装而成；所述腔体包括相互连通的所述上圆空腔和所述下圆空腔；所述柱体由底板和垂直位于所述底板的所述顶柱一体构成；所述顶柱位于所述下圆空腔的中心位置，所述底板封堵住所述下圆空腔的底部；所述顶柱与所述下圆空腔的内壁之间的间隙形成管体成型腔；所述顶环垫在所述管体成型腔的底部，所述顶环的上表面形成了所述平底面；所述底板上对应所述顶环的位置设有通孔，所述通孔内放置有顶针。
5.根据权利要求1所述的钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，其特征在于：所述坯料的厚度为4.5-5.2mm，所述钎焊料层的厚度为0.3-0.7mm。
6.根据权利要求1所述的钎料层均匀的空调连接器的一体成型方法，其特征在于：所述上模冲压时的压力为45-55T，速度为8-12cm/s。
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