带有整体式气动护罩的消音器壳体主体制造技术

一种由金属板坯件形成的消音器壳体。该壳体包括管状主体部，其被轧制成管件以使得坯件的第一边缘能够焊接至横跨坯件的中间接缝线。气动护罩延伸部在中间接缝线和坯件的第二边缘之间由管状主体部整体地突出以在安装到车辆上时覆盖消音器和相邻结构之间的间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于具有内燃发动机的车辆的排气系统的消音器，并且更具体地，涉及由金属板坯件制造的消音器壳体。
技术介绍
在大量生产用于机动车辆等的排气系统的消音器时，由于材料成本低且可自动化制造和装配的优势，基于外部结构，通常使用由金属板制成的管状壳体。在形成管状壳体之后，内挡板、导管和端盖的增设构成消音器。当安装到诸如汽车或卡车的车辆中时，消音器的底侧通常暴露于车辆下方的开放空间。在车辆移动期间，车辆下方的高速气流能够与消音器和任意间隙、连接结构、或者与消音器间隔或围绕消音器的保护衬垫/护罩相互作用。这种相互作用能够产生不被希望的影响车辆性能并增加乘客舱内的噪音的湍流。在将消音器横向于车辆行驶方向安装时，这种相互作用尤其显著。申请人于2014年11月20日提交的、题为“MufflerShieldandMufflerAssemblyEmployingtheSame”的第14/549,188号共同未决美国申请(其全部内容通过引用结合于此)公开了增设气动护罩以占据邻近消音器的间隙。特别地，制造单独的气动形式并且之后附接到消音器主体的外表面。然而，气动护罩结构单独制造和附接以填充围绕消音器的间隙会导致成本增加且制造复杂。
技术实现思路
在本专利技术的一方面中，一种由金属板的板件形成的消音器壳体。该壳体包括管状主体部，其中板件的第一边缘焊接至横跨板件的中间接缝线。气动护罩延伸部在中间接缝线和板件的第二边缘之间由管状主体部整体地突出。该板件优选为金属板坯件，并且可利用包括冲压、冲孔、弯曲、折叠和轧制的各种制造工艺在护罩延伸部上提供各种部件(诸如冲压肋片的成型)以增加该护罩延伸部的刚度。之后优选利用轧制将坯件的剩余部分形成管状主体部。最后，在护罩延伸部和主体部的外部表面之间形成阻尼连接部(与接缝线间隔开)以降低护罩振动。在另一实施例中，消音器包括：金属板坯件形成的管状主体部和气动护罩延伸部，其中坯件的第一边缘焊接至横跨坯件的中间接缝线以封闭主体部，并且其中护罩延伸部在接缝线和坯件的第二边缘之间由主体部整体地突出；以及端盖，端盖接合至主体部的管状端部。在另一个实施例中，其中护罩延伸部邻近中间接缝线凹口，以提供用以容纳端盖的护罩延伸部的减小的横向宽度。在另一个实施例中，其中护罩延伸部包括垂直于坯件的第二边缘延伸的冲压肋片。在另一个实施例中，护罩延伸部具有至少一个边缘，至少一个边缘包括通过折叠至少一个边缘形成的摺边。在另一个实施例中，护罩延伸部包括角板(gusset)，角板包括通过横向折叠从护罩延伸部的边缘延伸的外部接片(tab)。在另一个实施例中，护罩延伸部包括将坯件的第二边缘与主体部并置的弯曲部，并且其中消音器还包括第二边缘和主体部之间的焊缝。在另一个实施例中，护罩延伸部包括朝向主体部弯曲并焊接至主体部的内部缺口接片(internalcutawaytab)。在本专利技术的优选方法中，消音器由金属板坯件制成。气动护罩邻近坯件的第一端成形。坯件的一部分由与第一端相对的坯件的第二端轧制直至第二端接近中间接缝线。第二端沿着接缝线焊接到坯件以构成管状主体部，其中气动护罩从主体部整体地延伸。然后端盖接合到主体部的管状端部。在另一实施例中，其中成形气动护罩包括将肋片冲压到护罩中以增加刚度。在另一实施例中，其中成形气动护罩包括弯曲以形成至少一个摺边或角板。在另一实施例中，该方法进一步包括远离接缝线在气动护罩和主体部之间形成阻尼连接的步骤。在另一实施例中，该方法进一步包括在第一端处凹口坯件以提供用以容纳端盖的气动护罩的减小的横向宽度的步骤。附图说明图1为带有单独形成的气动护罩的消音器的立体图。图2为根据第一实施例的带有整体式护罩延伸部的轧制的消音器壳体的立体图。图3为带有端盖的图2的消音器壳体的俯视图。图4A至图4E示出了金属坯件经过一系列轧制、焊接和弯曲以形成消音器壳体。图5为根据另一实施例的金属坯件的俯视图，其中在主体部的轧制之前附加的冲压和切割提供附加的护罩部件。图6为在主体部的轧制之后且示出端盖的图5的金属坯件的俯视图。图7为示出了沿着气动护罩的边缘的卷边的金属坯件的俯视图。图8为示出了用以在气动护罩上形成摺边和角板的冲压肋片和边缘部件的金属坯件的俯视图。图9为沿着图8中的线9-9的护罩的截面。图10为带有将护罩连接到主体部的缺口接片的消音器壳体的立体图。图11为带有在护罩内的弯曲部的消音器壳体的立体图，弯曲部用以将护罩的外部边缘接合到主体部。具体实施方式参考图1，消音器组件10包括护罩11，护罩为管状形状以接收包括端盖12的端盖。消音器组件10通常沿纵向方向L延伸，且在横向安装到车辆内时，风W流过消音器组件10。在车辆向前行进期间，风W的方向横向于纵向方向L。为了降低由风W在消音器组件10和车辆内的相邻结构之间的间隙中产生的湍流，在上述的共同未决申请中提出单独的护罩主体13。如图所示，护罩13附接到消音器壳体11的外表面。消音器组件10可优选地具有大体上为椭圆形的横截面，但是也可包括共形凹陷部14以容纳其他车辆部件，例如本领域已知的用于备用轮胎的空间。由于护罩主体13为单独制造的部件，因此其需要单独的处理和附加的制造工艺，从而将其附接到消音器组件10的外部表面。为了克服这些劣势，本专利技术适应形成轧制(rolled)的消音器外壳主体的制造工艺，从而形成如图2所示的整体式气动护罩。因此，金属板20被部分地轧制，从而使得该板的第一边缘21与延伸横穿该板的中间接缝线22对齐。边缘21通过沿着接缝线22的焊缝23接合到板20的中间部分，从而形成带有气动护罩延伸部25的管状主体部24，其中气动护罩延伸部25从接缝线22和该板的第二边缘26之间的主体部24整体地突出。之后端盖(未示出)被增设到管状主体部24的开口端，从而使得带有整体式气动护罩的消音器组件避免单独护罩的单独的制造、处理和安装。图3为示出了增设端盖27和28的壳体20的俯视图。在该实施例中，端盖27和28形成为用以插入到管状主体部24的开口端内的公插头元件，从而避免对气动护罩延伸部25的任何干扰。图4A至图4E示出了用于处理本专利技术的消音器壳体的典型制造步骤。在图4A中，金属板坯件30通过轧辊32卷绕在芯轴/轧辊31上。随着坯件30通过轧辊31和32之间，弯曲部33逐渐形成。在芯轴31完整地旋转一周之后，金属坯件30形成连续的环以及展开的延伸部35。已经获得这种构造后，现在该坯件的一个边缘邻近中间接缝线。在图4C中，焊机36设置成邻近该接缝并且通电以产生焊缝(例如，角焊缝)，从而密封该管状主体部。可选地，可以在从芯轴/辊轧机上移除轧制的坯件之后进行焊接，从而进入管状主体部的内部用于由其内部进行焊接。如图4D所示，因为通常需要椭圆形的横截面用于已抛光的消音器，因此具有圆形横截面的轧制的坯件可被设置在压机中。如图4E所示，该压机具有合适地成形的用以压缩轧制的坯件38的工具表面37，从而为坯件提供椭圆形形状。利用该工具表面上的可选延伸部40同时更改气动护罩延伸部39的形状也是可能的。可选地，如下所述，可在弯曲主体部之前执行该气动护罩延伸部的成形。图5示出了金属板坯件45，其在管状主体部的轧制之前已进行了预处理从而增设各种部件。更具体地，更改坯件45的一端以在该护罩延伸部上提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由金属板的板件形成的消音器壳体，包括：管状主体部，其中所述板件的第一边缘焊接至横跨所述板件的中间接缝线；以及气动护罩延伸部，所述气动护罩延伸部在所述中间接缝线和所述板件的第二边缘之间由所述管状主体部整体地突出。

【技术特征摘要】
2015.07.24 US 14/808,0361.一种由金属板的板件形成的消音器壳体，包括：管状主体部，其中所述板件的第一边缘焊接至横跨所述板件的中间接缝线；以及气动护罩延伸部，所述气动护罩延伸部在所述中间接缝线和所述板件的第二边缘之间由所述管状主体部整体地突出。2.根据权利要求1所述的消音器壳体，其中，所述护罩延伸部邻近所述中间接缝线凹口，以提供用以容纳所述主体部的管状端部处的端盖的所述护罩延伸部的减小的横向宽度。3.根据权利要求1所述的消音器壳体，其中，所述护罩延伸部包括为所述护罩延伸部增加刚度的冲压肋片。4.根据权利要求3所述的消音器壳体，其中，所述冲压肋片包括垂直于所述板件的所述第二边缘延伸的多个肋片。5.根据权利要求1所述的消音器壳体，其中，所述护罩延伸部具有至少一个边缘，所述至少一个边缘包括通过折叠所述至少一个边缘形成的摺边。6.根据权利要求1所述的消音...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·D·科拉雷诺，埃里希·詹姆斯·洛瓦卡，克里·蒂莫西·哈夫纳，史蒂文·A·霍恩比，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US