專利名稱：旋轉擠壓側面進入的消聲器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種消聲器，其包括采用旋轉擠壓法形成的側面進入 的排氣入口。 發明背景側面進入的消聲器包括消聲器外殼，該外殼具有在相對殼體端之 間的消聲器外殼中設置的排氣入口。該排氣入口包括擠壓部，其提供 用于排氣入口管的連接界面。 一般地，此擠壓部從外殼表面向外延伸 并且與受壓和模具裝置一起形成。模具在所需的排氣入口的開口位置 處相對消聲器外殼設置并且擠壓件應用壓力在模具和消聲器外殼接觸 面處以形成擠壓部。擠壓和沖模方法的利用具有一些缺陷。 一個缺陷 是擠壓部必須在內部消聲器部件，諸如擋板，支撐管等等塞入消聲器外殼之前形成在消聲器外殼中。這需要沿著消聲器生產線的中斷流動。 在高速生產線上的材料組件流動的中斷顯著地增加了成本。在用于側 面進入的消聲器的高速生產線上，消聲器外殼首先由殼體坯料形成。 一旦形成，消聲器外殼被脫機移動到擠壓和壓模裝置上以形成用于排 氣入口的擠壓部。然后該消聲器外殼返回生產線以接收內部消聲器部 件。由于此中斷的生產過程，這類消聲器構造僅僅傳統地用于低容量 的消聲器生產線，該生產線致力于生產單個產品。由擠壓和壓模裝置形成的壓制品的另一個缺陷是材料的變薄。擠 壓部的基圓半徑區域傾向于在擠壓期間稀疏。在基圓半徑區域處的此 薄部分減少了擠壓部的耐久性能。因此，存在需要能夠用于結合入高速生產線制造側面進入的排氣 入口擠壓部的過程，并且其具有改善的擠壓部耐久特性，以及克服在 上述先前設計的另外的缺陷。發明概要
側面進入的消聲器包括具有在第 一和第二殼體端之間延伸的內部空腔的外殼；排氣入口形成在外殼中并且縱向地設置在第一和第二端 之間。旋轉擠壓部分采用旋轉工具圍繞排氣入口形成。旋轉工具圍繞偏離排氣入口的中心設置的軸線旋轉。旋轉工具在 線接觸界面處接合排氣入口的內部圓周區域。還在通常與軸平行的方 向上牽引該旋轉工具以向外牽引外殼材料來形成旋轉擠壓表面。多樣 的旋轉經過和牽引被實施，以提供用于排氣入口的所需直徑和長度。該外殼裝滿內部消聲器部件，諸如擋板，支撐管等等，并且第一 和第二端蓋分別地連接到外殼的第一和第二端上。第一端蓋旋轉到與 外殼的連接中，以在第一端處大體上包圍內部空腔。第二端蓋旋轉到 與外殼的連接中，以在第二端處大體上包圍內部空腔。通過利用旋轉擠壓法形成排氣入口 ，該外殼能夠完全填充并且端 蓋能夠在高速生產線上不中斷地旋轉到外殼的相對端上。在側面進入 的消聲器已經生產之后，側面進入的壓出制品能夠被牽引，并且其它 的脫機連接能夠實施，諸如排氣尾管和排氣入口管的連接。通過采用 旋轉過程形成側面進入的壓制品所提供的另一個益處在于在擠壓部分 的基圓半徑區域處是最薄的。這顯著地改善擠壓部耐久性能。本發明的這些和其它的特征將從下面的說明書和附圖中得到最佳 的理解，并且在下面是簡短的說明。附圖簡要說明
圖1是由結合本發明的過程產生的側面進入的消聲器裝置的透視圖。圖2是在消聲器裝置上的旋轉擠壓排氣入口的透視圖。圖3是用于形成圖2的旋轉擠壓排氣入口的工具的透視圖。圖4是圖3的工具和旋轉擠壓排氣入口的示意圖。圖5是表示用于形成側面進入的消聲器裝置的步驟的流程圖。
具體實施方式
在圖1中通常以IO表示消聲器。該消聲器10包括形成內部空腔 14的外殼12。該外殼12沿著縱軸16延伸，該縱軸16沿著消聲器10 的長度延伸。該外殼12包括在第一殼體端20處的第一端蓋18和在第 二殼體端24處的第二端蓋22。在第一端蓋18和笫二端蓋22連接到 外殼12之前，通常以26示出的內部消聲器部件被填充在內部空腔14 的內部。這將在下面更詳細描述。消聲器10包括側面進入的排氣入口 30，如圖2所示，其形成在 第一殼體端20和第二殼體端24之間的位置處的外殼12的內部。該側 面進入的排氣入口 30包括旋轉擠壓部分32，其從外殼12的外表面34 向外延伸。該旋轉擠壓部分32圍繞側面進入的排氣入口 30的整個圓 周延伸。在獨特的旋轉過程期間，該旋轉擠壓部分32被形成，以允許 消聲器在高速消聲器裝配線上生產，這將在下面更詳細描述。在圖1示出的例子中，消聲器10包括兩個(2)側面進入的排氣 入口 30(圖3),然而應該理解到獨特的過程能被使用于包括單個入口 的側面進入的消聲器的任何類型的側面進入的消聲器。而且，內部消 聲器部件26能夠由許多不同的構造組成。圖1僅僅描述用于消聲器 10的一個內部構造的例子。在此構造中，外殼12容納兩(2)組內部消聲器組件，通常以36a， 36b示出，其中每組內部消聲器部件36a， 36b具有一個側面進入的排 氣入口 30。每組內部消聲器部件36a， 36b包括一對支撐擋板38a， 38b， 它們設置在內部空腔14內并且彼此相互隔開。支撐管40在每對支撐 擋板38a， 38b之間延伸。該支撐管40保持在相鄰的擋板38a, 38b 之間的所需距離。中心擋板42分離兩組內部消聲器部件36a， 36b。 支撐管40還可以用來保持在支撐擋板對38a， 38b的一個或者兩個和 中心擋板42之間的所需距離。連接管46由外殼12支撐。該連接管46連接到側面進入的排氣入 口 30處的排氣入口管48上。其它的內部消聲器部件由每對支撐擋板 38a， 38b可選擇地支撐。第一端蓋18和第二端蓋22大體上包圍在外殼12的內部空腔14
之內的兩組內部消聲器部件36a， 36b。然后排氣出口管或者排氣尾管 50連接到每個第一端蓋18和第二端蓋22上。本發明的消聲器10還 可以被構造以僅僅包括一個排氣尾管50。如上所述，消聲器IO包括一個旋轉擠壓部分32，其由允許消聲 器10不中斷地產生在高速消聲器裝配線的獨特的過程形成。此過程利 用圍繞工具軸線58旋轉的工具56，如圖3所示。該工具56包括具有 設置在一端處的工具安裝部62的軸部分60。該工具安裝部62適宜于 連接到一個機器(未示出)上，該機器沿著該工具軸線58線性地旋轉 和移動工具56。該工具56還包括增大的直徑部分64,其在限定側面進入的排氣 入口 30的開口邊緣處接合內部圓周表面66。該工具56圍繞工具軸線 58在一個位置處旋轉，該位置偏離限定側面進入的排氣入口 30的開 口的中心軸線68 (圖4)。該工具56圍繞側面進入的排氣入口的整個 內部圓周表面移動，如圖4中的箭頭70所示，以完成旋轉經過。當工具56圍繞工具軸線58旋轉時，如箭頭72所示，線接觸保持 在內部圓周表面66和增大的直徑部分64之間，如在74所示。該工具 56還以通常平行于工具軸線58的線性方向上被牽引，如圖3中的箭 頭76所示。通過牽引工具56,圍繞側面進入的排氣入口 30的材料從 外殼12向外牽引或者擠壓。此旋轉擠壓部分32形成用于排氣入口管 48的連接接觸面。多樣的旋轉經過和牽引被實施，直到在側面進入的 排氣入口 30處的所需旋轉擠壓長度和直徑被實現。該直徑和長度依據 消聲器裝置的類型和所需的車輛應用進行改變。通過采用旋轉過程形成側面進入的擠壓部所提供的另一個益處在 于在旋轉擠壓部分32的基圓半徑區域90處是最薄的(參見圖3)。這 顯著地改善擠壓部耐久性能。此擠壓過程能夠輕易地結合進高速消聲器生產線中。詳細描述在 生產線中的不同步驟的流程圖在圖5中示出。首先，兩段金屬薄片被 點焊在一起以形成殼體坯料，如100表示。此殼體坯料被軋制以形成 外殼12。該殼體坯料優選包括用于側面進入的排氣入口 30的至少一 個開口。殼體坯料的邊緣采用巻邊接縫過程彼此連接，在110處表示。 然后，第一殼體端20和第二殼體端24受到凸緣成形過程，其提供能 夠接收第一和第二端蓋的殼體端，在120處表示。然后，側面進入的排氣入口 30受到旋轉擠壓過程，在130處表示。 此旋轉擠壓過程利用如上所述的工具56。然后，在140處實施可選擇 的修邊步驟。該修邊步驟可用于修整旋轉擠壓部分32的長度到所需長 度。此修整步驟不是必需的，因為由工具56實施的牽引和通過數目能 夠被控制以實現所需長度，而不需要任何修整。然后，內部消聲器部件26被塞入外殼的內部空腔14中，如在150 處表示，并且聲音緩沖材料還被插入外殼12中，如在155處表示。在 示出的例子中，第一盒裝置152被塞入在第一殼體端20處的外殼12 中，并且第二盒裝置154被塞入在第二殼體端24處的外殼12中。該 第一盒裝置152和第二盒裝置154通常包括所有的內部消聲器部件， 除了連接管46和排氣尾管50。該第一端蓋18和第二端蓋22可選擇 地被包括作為第一盒裝置152和第二盒裝置154的部分。一旦第一盒裝置152和第二盒裝置154已經塞入外殼12中，第一 端蓋18和第二端蓋22連接到第一殼體端20和第二殼體端24上以大 體上包圍在內部空腔14中的第一盒裝置152和第二盒裝置154。該第 一端蓋18和第二端蓋22釆用端蓋旋轉過程被連接，如在160表示。 此端蓋旋轉過程是在現有技術中眾所周知的并且將不詳細描述。然后，連接管46連接到外殼12上，如在170處表示。然后，入 口連接器構件被設計尺寸，如在180處表示，然后如在190處表示實 施泄漏檢查。應該理解的是雖然在130處表示的旋轉擠壓過程表示為發生在第 一盒裝置152和第二盒裝置154填充入外殼12之前，該旋轉擠壓過程 能夠可選擇地實施在填充過程之后。在任何一個構造中，整個消聲器 10能夠不中斷地形成在高速生產線上，其具有擠壓和沖模形成的側面 進入的排氣入口傳統地發生。在一個例子過程中，消聲器10被完全填充，并且第一端蓋18和 笫二端蓋22旋轉到第一和第二殼體端上以形成側面進入的消聲器裝 置。然后在側面進入的排氣入口 30處的旋轉擠壓部分32采用工具56 產生，并且另外的管道連接(入口管，排氣尾管等等)在離線過程中 完成。而且，雖然旋轉擠壓部分被示出形成在側面進入的排氣入口 30 處，應該理解到類似的旋轉擠壓部分能被使用于到外殼12的其它類型 的組件連接，例如包括排氣尾管或者出口管連接。雖然這些發明的優選實施例已經公開，本領域技術人員應該認識 到某些修改將在本發明的范圍內。因此，下面的權利要求應該試圖確 定本發明的真實范圍和內容。
權利要求
1.一種消聲器，其包括殼體，其包括內部空腔，所述殼體限定在第一和第二端之間延伸的縱軸；第一端蓋，其大體上包圍在所述第一端處的所述內部空腔；第二端蓋，其大體上包圍在所述第二端處的所述內部空腔；和排氣入口，其形成在在所述第一和第二端之間的位置處的所述外殼內，所述排氣入口具有從所述殼體向外延伸的旋轉(spun)擠壓表面。
2. 如權利要求1所述的消聲器，其中所述旋轉擠壓表面在橫向于 所述縱軸的方向上延伸。
3. 如權利要求1所述的消聲器，其中所述第一端蓋和所述第二端 蓋包括到所述外殼上的旋轉連接接觸面。
4. 如權利要求1所述的消聲器，其中所述排氣入口限定入口中心， 并且其中所述旋轉擠壓表面由工具形成，該工具圍繞偏離所述入口中 心的軸線旋轉。
5. 如權利要求1所述的消聲器，其中所述旋轉擠壓表面圍繞所述 排氣入口的整個周邊延伸。
6. 如權利要求1所述的消聲器，其包括第一和第二擋板，以及在 所述第一和第二擋板之間延伸的至少一個支撐管，以保持在所述第一 和第二擋板之間的所需距離，其中所述第一和笫二擋板與所述至少一 個支撐管形成塞入所述內部空腔的盒子部件。
7. 如權利要求6所述的消聲器，其中至少一個所述第一端蓋和所 述第二端蓋包括在所述盒子部件中。
8. —種形成消聲器的方法，其包括步驟(a) 形成具有在第一和第二殼體端之間延伸的內部空腔的外殼；(b) 形成具有在第一和第二殼體端之間的位置處的外殼中的排 氣入口；和(c) 相對排氣入口的內部圓周區域旋轉工具，以圍繞排氣入口形 成旋轉擠壓表面。
9. 如權利要求8所述的方法，其中排氣入口具有入口中心，并且 其中步驟(c)包括圍繞偏離入口中心的旋轉軸旋轉工具。
10. 如權利要求9所述的方法，其中步驟(c)包括在大致平行于 旋轉軸的方向上牽引該工具，以從外殼向外牽引外殼材料來形成旋轉 擠壓表面。
11. 如權利要求10所述的方法，其中多次實施步驟(c)，以提供 所需的排氣入口直徑和所需的旋轉擠壓表面長度。
12. 如權利要求8所述的方法，其中步驟(c)包括在旋轉期間保 持在工具的外部圓周表面和內部圓周區域之間的線接觸。
13. 如權利要求8所述的方法，其中步驟(a)包括相互點焊一對 金屬片以形成殼體坯料，軋制該殼體坯料到所需的消聲器主體形狀， 并且相互連接殼體坯料的邊緣以形成巻邊接縫；在外殼的第一和第二 殼體端處形成第一和第二凸緣；填充至少一個內部消聲器組件子部件 到內部空腔里；相對第一凸緣旋轉第一端蓋以大體上包圍外殼的第一 殼體端；并且相對第二凸緣旋轉第二端蓋以大體上包圍外殼的第二殼體端。
14. 一種形成消聲器的方法，其包括步驟(a) 形成具有在第一和第二殼體端之間延伸的內部空腔的外殼；(b) 形成在第一和第二殼體端之間的位置處的外殼中的連接接 觸面部分；和(c) 相對連接接觸面部分的內部圓周區域旋轉工具，以圍繞連接 接觸面部分形成旋轉擠壓表面。
15. 如權利要求14所述的方法，包括形成連接接觸面部分作為排 氣入口，并且其中步驟(c)包括相對排氣入口的內部圓周區域旋轉該 工具，以圍繞排氣入口形成旋轉擠壓表面。
16. 如權利要求14所述的方法，其中連接接觸面部分具有開口中 心，并且其中步驟(c)包括圍繞偏離開口中心的旋轉軸使工具旋轉。
全文摘要
通過利用旋轉擠壓法以形成側面進入的排氣入口(30)，消聲器(10)能夠被完全填充并且端蓋(18，22)能夠在高速生產線上不中斷地旋轉到消聲器的相對端(20，24)上。側面進入的排氣入口(30)形成在相對端(20，24)之間的位置處的消聲器外殼(12)之內。旋轉工具(56)接合側面進入的排氣入口(30)的內部圓周區域(66)以形成從消聲器外殼(12)向外延伸的旋轉擠壓表面。
文檔編號F01N13/04GK101166892SQ200680012516
公開日2008年4月23日 申請日期2006年3月27日 優先權日2005年4月15日
發明者A·A·塔克, A·莫拉萊斯 申請人:Et美國股份有限公司