一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备及加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备及加工工艺，所述热气胀形工艺设备用于使大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料，所述热气胀形工艺设备包括用于加热并传送大弯曲半径的弯管坯料的加热炉传送系统、通过流体压力胀形将大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料的热气胀形成型装置、用于传送胀形后的小弯曲半径的弯管坯料的出料传送台和用于搬运弯管坯料的搬运机器人。该整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备结构简单，可使催化器进气弯管一次整体热气胀形成型，且成型后的产品结构刚度高、精度好、壁厚分布均匀，避免了破裂、起皱等成形缺陷，而且整体零件的制造工序少、成本低。

Technology and equipment for hot air expansion of integral catalytic converter intake elbow

The invention discloses a hot gas bulging process equipment and a processing technology for intake elbow of integral catalytic converter. The hot gas bulging process equipment is used for making the elbow blank with large bending radius into the elbow blank with small bending radius. The hot gas bulging process equipment comprises a bent tube blank for heating and transmitting a large bending radius. The heating furnace conveying system, the hot air bulging forming device for processing the bent tube blank with large bending radius into the bent tube blank with small bending radius through the fluid pressure bulging, the conveying table for conveying the bent tube blank with small bending radius after bulging, and the conveying robot for conveying the bent tube blank. The integral catalytic converter air intake elbow hot gas bulging process equipment has simple structure, can make the catalytic converter air intake elbow whole hot gas bulging forming at one time, and the formed product structure stiffness is high, the precision is good, the wall thickness distribution is uniform, avoids the cracking, wrinkling and other forming defects, and the whole parts of the manufacturing process is less, the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备及加工工艺
本专利技术涉及汽车零部件制造
，具体涉及一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备及加工工艺。
技术介绍
当前汽车产业不断追求更显著的节能和减排效果，随着国六排放标准的实施，排气系统的结构优化也势在必行。要实现更好的排放污染物转化效果，必须将催化器200尽可能靠近汽车发动机100的排气口，借助更高的排气温度（700℃左右）来实现氮氧化合物的无害化处理，将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。催化器200直径远大于汽车发动机100的排气口的直径，同时排气口朝向近似水平方向，催化器200朝向斜后方，两者构成90°左右的夹角，从而导致连接两者的催化器200的进气弯管1＇有着近似“蜗牛”状的结构，一端大、一端小，并有一个很小半径的弯曲段，从而保证进气弯管1＇的两端尽可能接近。这种结构给弯管工艺带来了非常大的挑战，因此工程上通常用板材对半冲压再焊接成整体的进气弯管1＇，如图1所示。对半焊接工艺具有端口不圆、焊接前组装不便、焊接疏松漏气、焊缝部位热冲击腐蚀严重等潜在质量问题。而且，与汽车发动机连接的法兰2＇需要通过机加工后焊接到进气弯管1＇的小口端再与汽车发动机100连接，焊接变形导致法兰连接密封面精度变差。氧传感器连接法兰同样通过需要机加工出连接螺母3＇然后焊接到进气弯管1＇的安装氧传感器连接法兰处，同样存在较高的加工成本和焊接问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的问题，提供一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，所述热气胀形工艺设备用于使大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料，所述热气胀形工艺设备包括用于加热并传送大弯曲半径的弯管坯料的加热炉传送系统、通过流体压力胀形将大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料的热气胀形成型装置、用于传送胀形后的小弯曲半径的弯管坯料的出料传送台和用于搬运弯管坯料的搬运机器人。优选地，所述热气胀形成型装置包括用于放置弯管坯料的热气胀形成型模具和用于向位于所述热气胀形成型模具中的所述弯管坯料的内腔中充压胀形的热气胀形动力装置。进一步地，所述热气胀形动力装置包括在所述弯管坯料的内腔中充气以产生气压的气源装置。优选地，所述加热炉传送系统的最高加热温度不低于1000℃。优选地，所述搬运机器人具有耐高温的抓具。本专利技术还提供一种整体式催化器进气弯管加工工艺，所述加工工艺具体包括如下步骤：S1、下料：将圆管坯料切割成一定长度的直管坯料；S2、弯管：将所述直管坯料进行弯曲得到初始管坯；S3、热气胀形：采用如上述1~5中任一项所述的热气胀形工艺设备对所述初始管坯进行热气胀形工艺，得到胀后管坯；S4、切边、打孔：将所述胀后管坯的两端部切掉，并在进气弯管上安装氧传感器的部位打孔，得到切后管坯；S5、翻边、扩口：对所述切后管坯的小端及打孔部位进行翻边处理，并对所述切后管坯的大端进行扩口处理，得到翻边后管坯；S6、在所述切后管坯的打孔部位的翻边处攻螺纹，然后进行去毛刺及清洗操作。优选地，步骤S2中，弯管时，所述直管坯料处于冷态状态。优选地，步骤S2中，所述初始坯料的弯曲半径大于实际进气弯管的弯曲半径，所述初始坯料的管的直径小于实际进气弯管的直径。优选地，步骤S3中，首先将所述初始坯料送到所述加热炉传送系统中加热，然后再搬运到所述热气胀形成型装置中进行热气胀形。进一步地，所述初始坯料在所述加热炉传送系统中加热的温度到930℃，且保温3分钟后再搬运到所述热气胀形成型装置中。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备结构简单，可使催化器进气弯管一次整体热气胀形成型，且成型后的产品结构刚度高、精度好、壁厚分布均匀，避免了破裂、起皱等成形缺陷，而且整体零件的制造工序少、成本低。附图说明附图1为现有技术中催化器进气弯管的分解图；附图2为本专利技术的整体式催化器进气弯管的结构示意图；附图3为本专利技术的整体式催化器进气弯管的加工工艺流程图；附图4为本专利技术的整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备的结构示意图；附图5为进气弯管连接汽车发动机和催化器的结构示意图；附图6为本专利技术的整体式催化器进气弯管与汽车发动机连接时的结构示意图。其中：1、弯管本体；2、第一连接部；3、第二连接部；4、安装部；5、卡箍；6、密封圈。10、加热炉传送系统；20、搬运机器人；30、热气胀形成型装置；301、热气胀形成型模具；302、热气胀形动力装置；40、出料传送台；A、直管坯料；B、初始管坯；C、胀后管坯；D、切后管坯；E、翻边后管坯；100、汽车发动机；101、连接法兰；200、催化器。具体实施方式下面结合附图来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。如图2所示，本专利技术的整体式催化器进气弯管包括弯管本体1、第一连接部2、第二连接部3和安装部4。弯管本体1为整体结构，避免了现有技术中弯管本体1采用板材对半冲压再焊接所带来的端口不圆、焊接前组装不便、焊接疏松漏气、焊缝部位热冲击腐蚀严重等潜在质量问题。弯管本体1具有进气端和出气端，进气端的直径小于出气端的直径，进气端的中心轴线与出气端的中心轴线之间的夹角不大于90度。第一连接部2设置在弯管本体1的进气端，用于与汽车发动机100连接。第二连接部3设置在弯管本体1的出气端，用于与催化器200连接。安装部4设置在弯管本体1上，用于安装氧传感器。弯管本体1、第一连接部2、第二连接部3和安装部4为整体结构，这样，可避免出现现有技术中各部件需要焊接到弯管本体1上而由于焊接所产生的质量问题。本实施例中，第一连接部2为设置在弯管本体1的进气端的翻边法兰，第二连接部3为设置在弯管本体1的出气端的扩口限位台阶，安装部4为设置在弯管本体1上的翻边螺母。以下具体介绍一下该进气弯管的加工制造工艺，其加工制造工艺流程图详见图4，具体工艺流程如下：（1）下料制造该进气弯管的原材料为直的圆管坯料，将圆管坯料切割成一定长度的直管坯料A；（2）弯管将步骤（1）中所获得的直管坯料A在冷态下采用数控弯管机对其进行弯曲得到大弯曲半径的弯管坯料，此为初始管坯B，此时该初始管坯B的弯曲半径大于实际进气弯管的弯曲半径，该初始管坯B的管的直径小于实际进气弯管的直径；（3）热气胀形将初始管坯B送到热气胀形工艺设备中进行热气胀形工艺，从而得到与实际进气弯管的弯曲半径相同的小弯曲半径的弯管坯料，此为胀后管坯C；（4）切边、打孔将胀后管坯C的两个端部的直段部分切除，只留下弯头部分，此时该弯头部分的管的直径与实际进气弯管的直径相同，在弯头部分上安装氧传感器位置的部位打孔，得到切后管坯D；（5）翻边、扩口对切后管坯D的小端及打孔部位进行翻边处理，并对切后管坯D的大端进行扩口处理，得到翻边后管坯E；（6）攻螺纹在打孔部位的翻边处加工与氧传感器安装法兰相匹配的螺纹，以安装氧传感器，攻螺纹后的产品再进行去毛刺、清洗等辅助工序。如此便完成了该进气弯管的加工制造。上述步骤（3）中所提到的热气胀形工艺设备如图4所示，其主要包括如下部件：热气胀形工艺设备包括加热炉传送系统10、搬运机器人20、热气胀形成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，其特征在于：所述热气胀形工艺设备用于使大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料，所述热气胀形工艺设备包括用于加热并传送大弯曲半径的弯管坯料的加热炉传送系统、通过流体压力胀形将大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料的热气胀形成型装置、用于传送胀形后的小弯曲半径的弯管坯料的出料传送台和用于搬运弯管坯料的搬运机器人。

【技术特征摘要】
1.一种整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，其特征在于：所述热气胀形工艺设备用于使大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料，所述热气胀形工艺设备包括用于加热并传送大弯曲半径的弯管坯料的加热炉传送系统、通过流体压力胀形将大弯曲半径的弯管坯料加工成小弯曲半径的弯管坯料的热气胀形成型装置、用于传送胀形后的小弯曲半径的弯管坯料的出料传送台和用于搬运弯管坯料的搬运机器人。2.根据权利要求1所述的整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，其特征在于：所述热气胀形成型装置包括用于放置弯管坯料的热气胀形成型模具和用于向位于所述热气胀形成型模具中的所述弯管坯料的内腔中充压胀形的热气胀形动力装置。3.根据权利要求2所述的整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，其特征在于：所述热气胀形动力装置包括在所述弯管坯料的内腔中充气以产生气压的气源装置。4.根据权利要求1所述的整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，其特征在于：所述加热炉传送系统的最高加热温度不低于1000℃。5.根据权利要求1所述的整体式催化器进气弯管热气胀形工艺设备，其特征在于：所述搬运机器人具有耐高温的抓具。6.一种整体式催化器进气弯管加工工艺，其特征在于：所述加工工艺具体包括如下步骤：S1、下料：将圆管坯料切割成一定长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏志，葛宇龙，夏勇，周青，郑四发，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院相城，华航清宇苏州汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32