CN109772915A - 一种节省材料的汽车空调过冷器壳体以及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节省材料的汽车空调过冷器壳体以及其制作工艺，涉及过冷器配件的技术领域，解决现有壳体整体壁厚较大，原材料浪费的问题，包括一端具有密封底部的筒状壳体，所述壳体的另一端上开设用于盖设端盖的开口，所述壳体外壁的剖面呈光滑直线，所述壳体的内壁在开口一端向内隆起形成连接部，所述连接部上设有用于与端盖螺接的内螺纹，与现有技术相比，本发明能够节省原材料20％，而增加两道反挤压工序成本约3％，总成本节省约17％，当壳体壁厚改薄后在跟冷凝器一起进入焊接炉中焊接很容易快速达到热平衡，有利于焊接。
Description
【技术领域】
本发明涉及过冷器配件的技术领域，特别是一种节省材料的汽车空调过冷器壳体以及其制作工艺。
【背景技术】
汽车空调过冷器是设在汽车空调冷凝器侧边并与之焊接在一起的关键部件，跟汽车空调储液干燥器的工作原理一样，对整个汽车空调系统的冷媒具有干燥、过滤、储液以及气液分离等作用，是改良型的空调储液器。过冷器由壳体和与之相配合的带螺纹的密封型端盖组成，两部分均为铝合金材料，其内部设有滤网和干燥剂，壳体呈圆筒形，一端是密封的底部，另一端是开口的，其口部设有与其端盖相配合的内螺纹，这种改良型的汽车空调过冷器与外挂式的空调储液器相比在汽车空调维修上具有很大优势。外挂式的汽车空调储液器内同样设有干燥剂和滤网，但是其筒体和端盖是焊接的，其内部的干燥剂一旦失效，在汽车空调维修时必须更换整个空调过冷器，而改良型的过冷器却只需要拧开其一端的密封端盖再更换内部的干燥剂和滤网，然后重新拧紧密封端盖即可。
目前的汽车空调过冷器壳体加工方式有两种：1、一种是采用空心的等厚铝型材，一端用铝圆片焊接使之密封，另一端加工内螺纹，保证壳体具备密封的功能，这种工艺的壳体是焊接型壳体，具有多处漏点，首先其取材是用空心铝型材的有缝管材，再则是其底部也是焊接的，而过冷器是处在汽车空调高温高压区，空调长时间在抖动中工作必将带来安全隐患；2、另一种过冷器壳体是利用一次反挤压技术加工成形，将预算好的实心铝合金毛坯放入凹模中，然后再用凸模经压力机的强大压力下反挤压加工成铝筒。
第二种工艺做成的过冷器壳体可以达到真正的无缝状态，其各方面的力学性能完全可以满足汽车空调系统的使用标准，跟外挂式储液器壳体相比，两种工艺的空调过冷器壳体的外径和内径尺寸一般只有外挂式储液器壳体的二分之一左右，为了保证其内部的工作容量符合空调系统的使用标准，其长度必须加长，以至于跟冷凝器长度相当，并能够与之焊接在一起，这样一来过冷器壳体就要做成直径小而长度比较长的铝筒，同时为了保证能够在铝筒的口部加工内螺纹，铝筒的壁厚必须要比外挂式储液器壳体的壁厚要厚，一般是其厚度的两倍，而加工的内螺纹长度只有整个铝筒长度的十分之一左右，实际上过冷器壳体的壁厚只需要取外挂式储液器壳体一样的壁厚就完全可以达到空调系统高温高压的使用标准，也就是为了保证直径小而长度长的过冷器壳体的口部能够加工内螺纹，就必须要把整个铝筒都做成其壁厚一样的厚度，再则一次反挤压工艺也只能做到铝筒上下壁厚一致，这样一来一方面就造成了原材料的极大浪费，另一方面壁厚厚的过冷器壳体与的整体壁厚薄的冷凝器一起进入钎焊炉很难快速达到热平衡，不利于焊接。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种节省材料的汽车空调过冷器壳体以及其制作工艺，能够消减壳体整体厚度，减少用于壳体成型的铝材消耗，降低单位制作成本。
为实现上述目的，本发明提出了一种节省材料的汽车空调过冷器壳体以及其制作工艺，包括一端具有密封底部的筒状壳体，所述壳体的另一端上开设用于盖设端盖的开口，所述壳体外壁的剖面呈光滑直线，所述壳体的内壁在开口一端向内隆起形成连接部，所述连接部上设有用于与端盖螺接的内螺纹。
作为优选，所述壳体中连接部的厚度d1大于壳体的厚度d2。
作为优选，所述壳体的外壁上设有用于与冷凝器侧边相配合的凸肋，所述凸肋设有与壳体内腔连通的进出孔。
作为优选，所述壳体的厚度d2为1.5cm，壳体中连接部的厚度d1为3cm。
本发明还提出一种节省材料的汽车空调过冷器壳体的制作工艺，包括如下工序：
A、第一反挤压工序：将铝毛坯投放至具有模腔的第一凹模中，第一凹模的模腔中具有向外凸起且与其呈台阶状的加厚模腔，第一凸模受挤压装置驱动以挤压铝毛坯并逐渐进入到第一凹模内，第一凸模与第一凹模同轴心设置且两者之间留置成型间隙，第一凸模和第一凹模将铝毛坯沿所述加厚模腔以及成型间隙挤压，使其形成筒状且在上部具有向外凸起的加厚部的铝初毛坯；
B、第二反挤压工序：将铝初毛坯投放至具有模腔的第二凹模中，第二凹模的模腔呈筒状，而铝初毛坯的加厚部卡持在第二凹模的模腔外，第二凸模受挤压装置驱动以挤压铝初毛坯的下部并逐渐进入到第二凹模内，第二凸模与第二凹模同轴心设置且两者之间留置第二成型间隙，第二凸模与第二凹模将铝初毛坯的下部沿第二成型间隙挤压变形，使其形成壁厚与第二成型间隙对应的毛坯；
C、第三反挤压工序：将毛坯投放至具有模腔的第三凹模中，第三凹模的模腔与第一凹模形状相同均呈筒状且在上部具有凸起的加厚模腔，而加厚部卡持在第三凹模的加厚模腔内，第三凸模受挤压装置驱动以推动毛坯的加厚部通过加厚模腔进入到模腔下部，第三凸模上设置内凹的连接部成型腔，第三凸模与第三凹模通过配合将毛坯的加厚部向连接部成型腔挤压，使其形成具有向内隆起的连接部的初坯壳体；
D、内螺纹加工：在连接部中铣削加工出用于盖设端盖的内螺纹结构，制得成品壳体。
作为优选，所述第一凹模和第二凹模的底部均设有受驱能够从模腔中顶出的顶杆，顶杆使得第一凹模和第二凹模的模腔底部封闭，顶出顶杆能够将加工完成的铝初毛坯或毛坯完成脱模动作。
作为优选，所述成型间隙的宽度大于第二成型间隙的宽度，而第二成型间隙的宽度与壳体的厚度d2对应，连接部成型腔与第三凹模的模腔配合形成与连接部形状对应的成型腔。
作为优选，所述第一凸模和第三凸模的上端部具有环状的台阶，所述台阶限制加厚部反挤压，以形成平整的开口。
作为优选，所述第一凸模、第二凸模和第三凸模的下端面直径逐渐缩小，且与其模腔底面留置间隙，以使壳体制得一体成型的密封底部。
本发明的有益效果：本发明把过冷器壳体中不加工内螺纹的大部分长度的壁厚做薄至与外挂式储液器壳体壁厚相当，以便其满足空调系统的高温、高压、密封的使用标准，同时单独将壳体中开口部分做成比其他不加工部分要厚，以便加工出内螺纹，与现有技术相比，本发明能够节省原材料20％，而增加两道反挤压工序成本约3％，总成本节省约17％，当壳体壁厚改薄后在跟冷凝器一起进入焊接炉中焊接很容易快速达到热平衡，有利于焊接。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明汽车空调过冷器壳体的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图；
图3是本发明汽车空调过冷器壳体制作工艺的流程框图；
图4是本发明汽车空调过冷器壳体制作工艺中步骤A的示意图；
图5是本发明汽车空调过冷器壳体制作工艺中步骤B的示意图；
图6是本发明汽车空调过冷器壳体制作工艺中步骤C的示意图；
图中：1-密封底部、2-壳体、3-开口、4-连接部、5-内螺纹、6-凸肋、7-进出孔、11-铝毛坯、12-模腔、13-第一凹模、14-加厚模腔、15-第一凸模、16-铝初毛坯、17-第二凹模、18-第二凸模、19-毛坯、20-第三凹模、21-第三凸模、22-连接部成型腔、23-初坯壳体、24-顶杆。
【具体实施方式】
参阅图1和图2，本发明节省材料的汽车空调过冷器壳体包括一端具有密封底部1的筒状壳体2，所述壳体2的另一端上开设用于盖设端盖的开口3，所述壳体2整体的外壁为光滑的圆柱形轮廓，外壁的剖面为光滑直线，所述壳体2的内壁在开口3一端向内隆起形成连接部4，连接部4呈环形向壳体2的圆心隆起，连接部4的内径小于壳体2的内径，壳体2除连接部4外呈等厚设置，连接部4与壳体2内壁之间经光滑的弧面过渡，所述连接部4上设有用于与所述端盖螺接的内螺纹5。
具体的，所述壳体2中连接部4的厚度d1大于壳体2的厚度d2，所述壳体2的厚度d2为1.5cm，壳体2中连接部4的厚度d1为3cm。壳体2的厚度d2与现有外挂式储液器壳体的壁厚相同，而连接部4的厚度d1与现有反挤压成型的过冷器壳体壁厚相同，满足空调系统高温高压的使用标准的同时，也便于开口2处能够出加工内螺纹，以保证端盖能够呈可拆卸的密封设置在开口上。整体壁厚薄壳体2与冷凝器一起进入钎焊炉能够快速达到热平衡，便于两者顺利的焊接在一起。
为了方便与冷凝器密封连接，所述壳体2的外壁上设有用于与冷凝器侧边相配合的凸肋6，所述凸肋6设有与壳体2内腔连通的进出孔7，进出孔7也用于与冷凝器相连接。
本发明节省材料的汽车空调过冷器壳体的制作工艺，包括如下工序：
A、第一反挤压工序：图3和4所示，将铝毛坯11(即铝合金毛坯)投放至具有模腔12的第一凹模13中，第一凹模13的模腔12中具有向外凸起且与其呈台阶状的加厚模腔14，加厚模腔14位于模腔12的上部，第一凸模15受挤压装置驱动以挤压铝毛坯11并逐渐进入到第一凹模13内，其中挤压装置采用压力机，第一凸模15和第一凹模13分别安装在压力机的上下垫板上并调好同轴度使第一凸模15与第一凹模13同轴心设置且两者之间留置成型间隙，第一凸模15在压力机的强大压力下向第一凹模13下压，在下压过程中，第一凸模15和第一凹模13将铝毛坯11沿所述加厚模腔14以及成型间隙挤压并反向延伸，直至使其形成筒状且在上部具有向外凸起的加厚部的铝初毛坯16；
B、第二反挤压工序：图5所示，将铝初毛坯16投放至具有模腔的第二凹模17中，第二凹模17的模腔呈筒状，而铝初毛坯16的加厚部卡持在第二凹模17的模腔外，第二凹模17、第二凸模18与压力机的连接方式与步骤A相同，第二凸模18受压力机驱动以挤压铝初毛坯16的下部并逐渐进入到第二凹模17内，该过程中，铝初毛坯16的加厚部并不进行加工处理，第二凸模18与第二凹模17留置第二成型间隙，第二凸模18与第二凹模17将铝初毛坯16的下部沿第二成型间隙挤压变形，使其延长，以形成壁厚与第二成型间隙对应的毛坯19；
C、第三反挤压工序：图6所示，将毛坯19投放至具有模腔的第三凹模20中，第三凹模20的模腔12与第一凹模13形状相同均呈筒状且在上部具有凸起的加厚模腔14，而加厚部卡持在第三凹模20的加厚模腔14内，第三凸模21受挤压装置驱动以推动毛坯19的加厚部通过加厚模腔14进入到模腔12下部，第三凸模21上设置内凹的连接部成型腔22，第三凸模21与第三凹模20通过配合将毛坯19的加厚部向连接部成型腔22挤压，在该过程中，由于第三凹模20的模腔12的管径小于加厚模腔14的管径，当加厚部进入到模腔12内，模腔12内壁将横向挤压加厚部，使其向内移动，直至形成与连接部成型腔22对应的形状，完成向内隆起的连接部4的制作，而初坯壳体23的外壁则变得光滑；
D、内螺纹加工：在初坯壳体23的连接部4中铣削加工出用于盖设端盖的内螺纹5结构，制得成品壳体2。
为了达到脱模机械化，所述第一凹模13和第二凹模17的底部均设有受驱能够从模腔中往复升降的顶杆24，顶杆24位于第一凹模13和第二凹模17内时，使得模腔的底部封闭，顶杆24顶出后能够将加工完成的铝初毛坯16或毛坯19从模腔中脱出，完成机械化脱模，便于后续的加工及处理，提高加工速度。
具体的，所述成型间隙的宽度大于第二成型间隙的宽度，而第二成型间隙的宽度与壳体2的厚度d2对应，连接部成型腔22与第三凹模20的模腔12配合形成与连接部4形状对应的成型腔。
具体的，所述第一凸模15和第三凸模21的上端部具有环状的台阶，当第一凸模15和第三凸模21与第一凹模13和第三凹模20结合后，利用该台阶使得模腔顶部封闭，以限制铝材质继续延展，达到对加厚部的反挤压达到限制作用，从而形成平整的开口3。
具体的，所述第一凸模15、第二凸模18和第三凸模21的下端面直径逐渐缩小，且与其模腔底面留置间隙，以使壳体2制得一体成型的密封底部1。密封底部1与壳体2一体成型的结构，省去焊接工序后，避免产生漏点，以达到真正的无缝状态。为了方便与冷凝器密封连接，所述在各个模腔中开设凹槽，以便在反挤压过程中，加工出与壳体2的外壁一体成型的凸肋6，同时利用钻铣装置在凸肋6上加工出与壳体2内腔连通的进出孔7，进出孔7也用于与冷凝器连通。
Claims (9)
1.一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：包括一端具有密封底部(1)的筒状壳体(2)，所述壳体(2)的另一端上开设用于盖设端盖的开口(3)，所述壳体(2)外壁的剖面呈光滑直线，所述壳体(2)的内壁在开口(3)一端向内隆起形成连接部(4)，所述连接部(4)上设有用于与所述端盖螺接的内螺纹(5)。
2.根据权利要求1所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：所述壳体(2)中连接部(4)的厚度d1大于壳体(2)的厚度d2。
3.根据权利要求2所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：所述壳体(2)的外壁上设有用于与冷凝器侧边相配合的凸肋(6)，所述凸肋(6)设有与壳体(2)内腔连通的进出孔(7)。
4.根据权利要求2所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：所述壳体(2)的厚度d2为1.5cm，壳体(2)中连接部(4)的厚度d1为3cm。
5.一种节省材料的汽车空调过冷器壳体的制作工艺，其特征在于：包括如下工序：
A、第一反挤压工序：将铝毛坯(11)投放至具有模腔(12)的第一凹模(13)中，第一凹模(13)的模腔(12)中具有向外凸起且与其呈台阶状的加厚模腔(14)，第一凸模(15)受挤压装置驱动以挤压铝毛坯(11)并逐渐进入到第一凹模(13)内，第一凸模(15)与第一凹模(13)同轴心设置且两者之间留置成型间隙，第一凸模(15)和第一凹模(13)将铝毛坯(11)沿所述加厚模腔(14)以及成型间隙挤压，使其形成筒状且在上部具有向外凸起的加厚部的铝初毛坯(16)；
B、第二反挤压工序：将铝初毛坯(16)投放至具有模腔的第二凹模(17)中，第二凹模(17)的模腔呈筒状，而铝初毛坯(16)的加厚部卡持在第二凹模(17)的模腔外，第二凸模(18)受挤压装置驱动以挤压铝初毛坯(16)的下部并逐渐进入到第二凹模(17)内，第二凸模(18)与第二凹模(17)同轴心设置且两者之间留置第二成型间隙，第二凸模(18)与第二凹模(17)将铝初毛坯(16)的下部沿第二成型间隙挤压变形，
使其形成壁厚与第二成型间隙对应的毛坯(19)；
C、第三反挤压工序：将毛坯(19)投放至具有模腔的第三凹模(20)中，
第三凹模(20)的模腔(12)与第一凹模(13)形状相同均呈筒状且在上部具有凸起的加厚模腔(14)，而加厚部卡持在第三凹模(20)的加厚模腔(14)内，第三凸模(21)受挤压装置驱动以推动毛坯(19)的加厚部通过加厚模腔(14)进入到模腔(12)下部，第三凸模(21)上设置内凹的连接部成型腔(22)，第三凸模(21)与第三凹模(20)通过配合将毛坯(19)的加厚部向连接部成型腔(22)挤压，使其形成具有向内隆起的连接部(4)的初坯壳体(23)；
D、内螺纹加工：在初坯壳体(23)的连接部(4)中铣削加工出用于盖设端盖的内螺纹(5)结构，制得成品壳体(2)。
6.根据权利要求5所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：所述第一凹模(13)和第二凹模(17)的底部均设有受驱能够从模腔中顶出的顶杆(24)，顶杆(24)使得第一凹模(13)和第二凹模(17)的模腔底部封闭，顶出顶杆(24)能够将加工完成的铝初毛坯(16)或毛坯(19)完成脱模动作。
7.根据权利要求6所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：所述成型间隙的宽度大于第二成型间隙的宽度，而第二成型间隙的宽度与壳体(2)的厚度d2对应，连接部成型腔(22)与第三凹模(20)的模腔(12)配合形成与连接部(4)形状对应的成型腔。
8.根据权利要求5所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：
所述第一凸模(15)和第三凸模(21)的上端部具有环状的台阶，所述台阶限制加厚部反挤压，以形成平整的开口(3)。
9.根据权利要求5所述的一种节省材料的汽车空调过冷器壳体，其特征在于：所述第一凸模(15)、第二凸模(18)和第三凸模(21)的下端面直径逐渐缩小，且与其模腔底面留置间隙，以使壳体(2)制得一体成型的密封底部(1)。
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