專利名稱：用于裝配催化轉換器的方法
技術領域：
本發明涉及裝配催化轉換器的方法，該方法在將襯底總成填入轉換器 外殼之前預測密度特性，從而確定襯底總成和轉換器外殼的裝配組合是否 將滿足所需標準。
背景技術：
催化轉換器通常通過將襯底總成填入轉換器外殼進行裝配。通過在催 化襯底周圍包圍絕緣墊來形成襯底總成。所述絕緣墊然后通過帶狀物4皮保 持在適當的位置。對襯底總成施壓，使得將絕緣墊擠壓在催化襯底周圍。 襯底總成的外徑在施壓期間測量。然后才艮據對該襯底總成外徑的測量，確 定轉換器外殼的預測外徑。之后將襯底總成輕輕地填入轉換器外殼，并對 轉換器外殼進行后續成型操作，以便將轉換器外殼減小至預測外徑。
這種常規裝配方法具有一些缺點。后續成型操作利用耗時并且昂貴的
復合八(8 )段工具總成(complex eight segmented tool assembly )。此夕卜， 每個最終裝配成的催化轉換器應該具有所需密度特性。在這種常規的裝配 方法中，不進行密度預測、測量或計算。因此，在裝配期間無法確定最終 裝配成的催化轉換器是否具有所需密度特性。
另一種裝配方法利用硬填入方法。在該方法中，絕緣墊以上述類似的 方式包圍在催化襯底周圍。不進行襯底總成直徑的測量。該襯底總成只是 被簡單地硬填入具有固定的最終直徑的轉換器外殼中。
在這種裝配方法中，測量壓入力的大小以便間接確定催化轉換器是否 具有所需密度特性。如果壓入力過低，則催化轉換器不可被接受并且會被 報廢。當壓入力過低時，轉換器外殼、絕緣墊和催化襯底都會被報廢，從
而令該過程成;M艮高。
另 一硬填入裝配過程在硬填入之前對絕緣墊進行稱重。如果絕緣墊的 重量過低，則才a該絕緣墊。這種方法在將襯底總成填入轉換器外殼之前 識別出問題，但仍具有高才t^率的缺點。
從而，這就需要一種催化轉換器的裝配方法，該方法可以降低才PLa率并 且在填入后無需對轉換器外殼施加額外的成型步驟。該裝配方法除克服上 述現有技術中的其他缺點以外，應該是簡單的、高效的、比現有的這些方 法更節省成本的方法。
發明內容
將襯底總成填入轉換器外殼中以形成催化轉換器。在催化襯底周圍包 圍并綁定一個墊子來形成襯底總成。對襯底總成施加預定壓力值，在施加 壓力期間確定襯底特性。將襯底特性與所需特性標準相比較，如果滿足所 需特性標準，則襯底總成被填入轉換器外殼。如果沒有滿足所需特性標準， 則對襯底總成重新加工并且不進行^^。
在一個例子中，轉換器外殼具有固定直徑。在施加壓力期間測量襯底 總成的外徑。在該例子中，襯底特性包括間隙螺栓密度(gap bolt density), 根據襯底總成的外徑和轉換器外殼的固定直徑計算該密度。如果該間隙螺 栓密度滿足標準，則襯底總成然后被硬填入轉換器外殼以形成最后催化轉 換器總成。對于轉換器外殼無需其他成型步驟來實現所需直徑。
本發明提供了 一種裝配催化轉換器的方法，該方法降低了報廢率并允 許進行硬填入，而無需對轉換器外殼進行額外的成型。本發明的這些和其 他特征可以通過下面的說明和圖來更好地理解，下面的說明是簡要說明。
圖l是實現本發明的裝配方法的流程圖。
圖2是實現本發明的另一裝配方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出用于裝配催化轉換器(未示出)的裝配步驟的流程圖。催化 轉換器的操作特性眾所周知，因而不再進行詳細討論。此外，用于形成催 化轉換器的結構組件和材料也同樣為大家熟知，因而也不再進行詳細討 論。本發明旨在提供一種獨特的裝配辦法，該方法包括質量檢查，該質量 檢查在提供最終裝配成的催化轉換器之前識別出尺寸與公差疊加問題 (sizing and tolerance stack-up issues )。
催化轉換器包括襯底總成，該襯底總成具有催化襯底10和也提供絕緣 的安裝墊12。帶狀物14用于將安裝墊12圍繞催化襯底10固定。在步驟 16,安裝墊12被包圍在催化襯底10周圍，并且安裝墊12利用帶狀物14 被綁定在適當的位置。在步驟18,對襯底總成施加已知的壓力，以將安裝 墊12和催化襯底一起擠壓。用于施加該壓力的方法和結構是眾所周知的。
在施加壓力后，襯底總成被填入由催化轉換器的外殼20限定的內腔 中。本發明利用已知的和所測出的襯底總成和外殼特性來預測和外殼20 相結合的襯底總成是否將滿足所需的操作標準。換句話說，在裝配期間， 進行質量檢查以便識別針對該襯底總成潛在的尺寸與公差疊加問題，這些 問題將最終影響組件的性能。
質量檢查包括將識別出的襯底總成特性與所需特性標準相比較。如果 識別出的襯底總成特性達到了或者滿足了所需特性標準，則襯底總成可被 接受并可被后續填入外殼20中。如果識別出的襯底總成特性沒有達到所需 特性標準，則利用一個新的安裝墊12對襯底總成重新加工。
一個重要的襯底總成特性的例子是間隙螺栓密度(GBD)。 GBD通常 指指定區域中被壓的安裝墊材料的量。在步驟16施加壓力期間，在步驟 22中測量襯底總成的外徑。該外徑然后被用于預測針對該村底總成的GBD 值，如24所示。將該GBD與所需GBD值相比較，如果可以接受，如26 所示，則裝配方法繼續。如果預測的GBD不可接受，如28所示，則利用 一個新的安裝墊12對襯底總成重新加工，如30所示。
一旦襯底總成具有可接受的GBD值，就將該襯底總成填入外殼中。 該填入步驟可以以硬填入進行，如圖1中32所示，或可以是輕填入，如圖 2中34所示。
硬填入方法使用具有固定或已知直徑的外殼20。在步驟24預測GBD 期間，根據外殼20已知的直徑和來自步驟22的所測出的襯底總成直徑計 算該GBD。如果預測/計算的GBD值可接受，則在步驟32將襯底總成硬 填入外殼20。然后在步驟36執行最后的組件發汪。對于外殼20無需額外 的成型操作。
可選地，可使用輕填入方法，如圖2中所示。在步驟24預測GBD期 間，根據外殼20預測的外徑和來自步驟22的所測出的襯底總成直徑計算
該GBD。如果在步驟26預測/計算的GBD值可接受，則在步驟34,將襯 底總成輕填入外殼20。然后在步驟38，對外殼20執行額外的成型操作， 以將外殼20減小到預測外徑。形成外殼20并將外殼20減小至預測外徑所 需的方法和結構都是眾所周知的。然后在步驟40執行最后的組件驗汪。
圖1所示組裝方法優于圖2所示組裝方法，因為在將襯底總成填入外 殼20后無需對外殼20進行額外的成型操作。然而，在兩者中任何一種情 況下，在填入之前都可以容易地確定針對襯底總成的GBD可接受性。在 填入之前對安裝墊12和催化村底10 —起進行評估減少了才PL^的情況。此 外，本發明的裝配方法相對于僅才艮據重量對安裝墊12進行分類的方法而言 具有優點，因為與僅根據安裝墊12的線性適配相反，本發明的評估是根據 安裝墊12和催化襯底10的^^差疊加的統計適配。
盡管公開了本發明的優選實施方式，本領域的普通技術人員將能意識 到可在本發明的范圍內進行某些變形。由此，應該對下列權利要求書進行 研究以確定本發明實際的范圍和內容。
權利要求
1.一種用于裝配催化轉換器的方法，包括(a)將一個墊包圍在催化襯底周圍以形成襯底總成；(b)對所述襯底總成施加預定壓力；(c)確定所述襯底總成在所述預定壓力下的襯底特性；(d)將所述襯底特性與所需襯底標準相比較；(e)在所述襯底特性滿足所述所需襯底標準時，識別出可接受的襯底總成；以及(f)將所述可接受的襯底總成填入轉換器外殼中，以形成催化轉換器。
2. 根據權利要求1的方法，其中步驟(c)包括測量所述襯底總成在 所述預定壓力下的外徑。
3.根據權利要求2的方法，其中所述襯底特性包括間隙螺栓密度，并 且其中步驟(c)包括根據所述襯底總成在所述預定壓力下的所述外徑以及 已知的轉換器外殼特性計算所述間隙螺栓密度。
4. 根據權利要求3的方法，其中所述轉換器外殼具有固定直徑，該直 徑在步驟(f)之前和之后通常保持恒定。
5. 根據權利要求4的方法，其中所述已知的轉換器外殼特性包括所述 固定直徑。
6.根據權利要求5的方法，其中步驟(f)包括將所述襯底總成硬填 入所述轉換器外殼，以形成所述催化轉換器，而無需對所述轉換器外殼進 行任何額外的成型操作。
7.根據權利要求2的方法，其中所述襯底特性包括間隙螺栓密度，并且其中步驟(C )包括根據所述襯底總成在所述預定壓力下的所述外徑以及 預測轉換器外殼直徑確定所述間隙螺栓密度。
8.根據權利要求7的方法，其中所述轉換器外殼在步驟(f)之前具 有第一直徑，并在步驟(f)之后具有小于第一直徑的第二直徑。
9. 根據權利要求8的方法，其中步驟(f)包括將所述襯底總成輕填 入所述轉換器外殼，并減小所述轉換器外殼至所述預測轉換器外殼直徑以 形成所述催化轉換器。
10. —種用于裝配催化轉換器的方法，包括(a) 提供催化襯底總成和轉換器外殼，所述轉換器外殼具有固定殼直 徑以及用于容納所述催化襯底總成的內腔；(b) 測量所述催化襯底總成在已知壓力下的外徑；(c) 根據所述外徑和所述固定殼直徑預測間隙螺栓密度值；以及(d) 當所述間隙螺栓密度值可接受時，將所述催化襯底總成填入所 述內腔中。
11. 根據權利要求10的方法，其中步驟(c)在步驟(d)前執行。
12.根據權利要求11的方法，其中步驟(a)包括將一個墊包圍在催 化村底周圍以形成所述催化襯底總成，并且其中步驟(b)包括在測量所 述外徑前對所述催化襯底總成施加所述已知壓力。
13.根據權利要求12的方法，包括在將所述催化襯底填入所述內腔前， 將所述間隙螺栓密度值與所需間隙螺栓密度值相比較。
14.根據權利要求10的方法，包括在步驟(d)之前，當所述間隙螺 栓密度不可接受時，對所述催化襯底總成重新加工。
全文摘要
將襯底總成填入轉換器外殼(20)中以形成具有所需間隙螺栓密度(GBD)值的催化轉換器。通過在催化襯底(10)周圍包圍并綁定墊(12)來形成襯底總成。對襯底總成施加預定壓力，在該預定壓力下測量襯底總成的外徑。根據該測量預測GBD值，如果該GBD值可接受，則將襯底總成填入轉換器外殼(20)。
文檔編號F01N3/28GK101198775SQ200680019590
公開日2008年6月11日 申請日期2006年3月27日 優先權日2005年6月3日
發明者彼特·克羅納, 詹姆斯·R·鮑曼 申請人:排放控制技術有限公司