[发明专利]三元催化转化器的封装模具及封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三元催化转化器的封装模具及封装方法，属于汽车排气系统封装技术领域。

背景技术

近年来全国多地连续发生的雾霾天气，不仅让低碳环保再度成为热门话题，同时还推动了各类汽车排放标准的升级；控制汽车污染物排放的技术很多，从控制方式来分有机内净化技术和机外净化技术两大类；机内净化靠发动机来完成，机外净化的任务就交给了排气系统中的三元催化转化器；汽车排放标准在国二至国四阶段，三元催化转化器放置在排气系统中，行业里称为底盘式三元催化转化器；当排放标准提升至国四国五阶段时，三元催化转化器的位置要向发动机排气口的位置前移，目的是提升催化剂的起然温度，提高催化剂的转化率；三元催化转化器前置后工作环境是比较恶劣的，例如受到发动机的强烈振动、催化剂端面受到高速高温气流的冲击；那么怎么保证催化剂在这种环境里工作呢，只有要靠衬垫的保持力，即要求衬垫的填充密度是个恒定值，也就是GBD值是个恒定值；由于陶瓷载体直径、衬垫厚度、筒体直径都存在制造公差，那么我们封装的GBD值就不是一个定值了，按此封装会存在陶瓷载体碎裂和脱落的风险，从而导致三元催化转化器失效。

现在行业里GBD封装方法是筒体整体缩径方式，由于衬垫和陶瓷载体复合公差过大，导致缩径后筒体的直径时大时小，致使焊缝位置没法锁定，无法实现自动化焊接。如图1a所示为传统的封装缩径模具，图1b为整体缩径后的筒体，图1c为筒体整体缩径的端面图。由于陶瓷载体和衬垫的公差较大，导致缩径后的筒体A与缩径前的筒体B直径相差太大，即收缩量C较大，工装夹具没办法对筒体进行定位，焊缝轨迹也是个变值，筒体其他零部件的配合间隙变化过大，都无法实现产品的自动化焊接，何谈产品的焊接质量。

另外，与筒体配合的端盖或歧管口径是恒定值，采用传整的筒体整体缩径方式会导致配合间隙大小不一，致使焊接时会出现漏焊虚焊现象，甚至导致三元催化转化器的断裂。如图2所示为环缝焊接工装，排气歧管进出气部件加工后，然后和筒体进行焊接两条环缝；筒体用中间的定位抱箍进行定位，目的是锁定焊缝的轨迹和控制焊缝间隙均匀。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种三元催化转化器的封装模具及封装方法，使陶瓷载体和筒体之间的衬垫填充密度保持恒定，保证焊接轨迹一致和焊缝间隙恒定。

按照本发明提供的技术方案，所述三元催化转化器的封装模具，包括圆筒状的模具本体，模具本体由多片大小一致的模具片组成；其特征是：所述模具片为扇形块状，包括三槽模具片和两槽模具片，三槽模具片和两槽模具片两两间隔放置；所述三槽模具片的横断面为扇形，内、外表面分别为弧面，在内表面的两端部和中部分别设置三道平行的槽体，每道槽体分别沿三槽槽具片的弧面设置；所述两槽模具片的横断面为扇形，内、外表面分别为弧面，在内表面的两端部分别设置两道平行的槽体，每道槽体分别沿两槽模具片的弧面设置。

所述模具本体为8片。

所述三元催化转化器的封装方法，其特征是，包括以下工艺步骤：

(1)检测陶瓷载体的直径D₁，对减振垫的重量进行称重得到减振垫的重量G₁；

(2)将减振垫包裹在陶瓷载体上，减振垫开口向下，把包裹着减振垫的陶瓷载体推入筒体内；

(3)通将筒体放入三元催化转化器的封装模具内，对筒体进行缩径；筒体缩径后的直径D＝D₁+2T+2T₁，A为减振垫的理论面比重，B为减振垫压缩后的理论厚度，S为减振垫的理论面积，T₁为筒体的壁厚；

(4)对筒体两端进行缩口。

对封装后的三元催化转化器进行轴向位移检测，位移≤0.3mm。

本发明与现有技术相比，本发明解决了现有GBD封装带来的及自动化焊接问题，可以保证筒体与零部件的设计配合间隙，锁定焊缝处的焊接轨迹，确保产品的焊接质量。在克服载体直径公差过大、衬垫厚度公差过大等诸多难题的同时，可以保证陶瓷载体受到恒定的GBD封装值，避免了陶瓷载体的碎裂，同时可以满足轴向推力检测。本发明提升了催化转化器的生产效率，提高了产品质量，避免了由于筒体环缝焊接和陶瓷载体脱落碎裂而带来的三包问题。

附图说明

图1a为传统的封装缩径模具的示意图。

图1b为整体缩径后的筒体的示意图。。

图1c为采用现有封装缩径模具进行整体缩径的筒体端面图。

图2为环缝焊接工装的示意图。

图3为本发明所述三元催化转化器的封装模具的结构示意图。