[实用新型]预组装工件压装设备和使用其的压装模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及预组装工件的压装，特别是汽车异型件例如氧传感器组件的压装。

背景技术

异型件的压装难点在于很难达到各零部件之间的同轴度要求。汽车用氧传感器组件就是这样的一种异型件。汽车用氧传感器组件通常由壳体2、上绝缘体1、滑石块5、锆元件3以及下绝缘体4构成，如图2所示。异型件的得名源自其包含如上绝缘体1这种零部件，上绝缘体1的外形由两段圆柱体和一段圆锥体组成，在工艺过程中很难保证它与壳体2之间的同轴度要求。锆元件3是薄壁件，在沿图2的上下方向的压装工艺过程中受到径向力的作用，会产生横向运动，因此非常容易断裂而导致产品报废。滑石块5在压装之后变成粉末状，对锆元件3起到定位和密封的作用。传统压装模具对上下模的同轴度要求很高，同轴度达到0.03毫米，模具的加工成本、维护成本都很高，但是仍然无法降低废品率，生产效率低，模芯的消耗量大。

发明人发现，锆元件断裂的原因主要是由壳体2与下模安装孔之间及壳体2与上绝缘体1之间的配合间隙导致。为了便于操作员组装、取放工件，这些间隙又是必要的。由于工件配合间隙的存在，尽管模具上下模的配合精度很高，但是在压装过程中，模芯与绝缘体的锥型面接触后会推动绝缘体径向运动，导致其偏离壳体的中心。这样会产生对锆元件的径向推力，从而导致锆元件的断裂。

因此，压装工艺过程中薄壁件的断裂问题单单靠提高上下模的对中精度并非最佳解决办法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供用于压装预组装工件的设备，其能够确保压装过程中的对中精确度，并因此避免在此过程中造成的零件断裂问题。

本实用新型适用的预组装工件包含壳体和设置在壳体中的同轴件，其中同轴件与壳体同轴延伸并且露出壳体。本实用新型的用于压装预组装工件的设备包括：模芯导套；能够滑动地设置在模芯导套中的模芯，具有与露出壳体的一部分同轴件的外型相匹配的成型面；设置在模芯导套与模芯之间的缓冲装置，用于缓冲模芯与模芯导套之间的轴向机械碰撞；和与模芯一体同轴形成并且设置在模芯外侧的定位套，用于接合并定位预组装工件的壳体。

缓冲装置优选为弹簧。

模芯导套可以设有压缩空气入口，模芯设有通向成型面的压缩空气通道，压缩空气入口通过弹簧与压缩空气通道连通。弹簧还可以设置成使得模芯在充分压缩弹簧后能够与模芯导套直接轴向接触。

模芯导套还可以设有限位环，能够与模芯接合来调整或限制模芯在模芯导套中的位置。

本实用新型还提供了使用上述设备的压装模具，包括：第一半模，安装有上述的设备；和第二半模，用于固定预组装工件。第一半模可以与第二半模以上下关系相互配合。

本实用新型采用了柔性压装工艺来对配合间隙进行补偿，从而消除这种间隙对工件对中的影响。具体优点如下：

(1)减少了模具的维修、调整、更换时间，延长了生产线的运行时间，提高了生产效率。

(2)薄壁件的废品率从1500PPM降到200PPM，降低了材料成本。

(3)模芯的使用寿命增加了3倍。

(4)模具的对中不需要调整，操作更加简便。

(5)降低了对模具加工精度的要求，降低了模具制造成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的用于压装预组装工件的设备的剖视图。

图2是预组装工件的结构示意图。

图3是下部模具的结构示意图，其中固定了图2的预组装工件。

具体实施方式

下面以压装图2所示氧传感器组件为例来说明本实用新型。

将图2中的零部件预组装在一起来形成汽车用氧传感器组件。氧传感器组件通常由壳体2、上绝缘体(或称同轴件)1、滑石块(或称密封件)5、锆元件(或称薄壁件)3以及下绝缘体(或称定位件)4构成。上绝缘体1与壳体2同轴延伸并且露出壳体2。上绝缘体1、滑石块5和下绝缘体4沿纵向或轴向(即图中竖直方向)依次设置在壳体2中。锆元件3沿纵向穿过上绝缘体1、滑石块5和下绝缘体4。在此示出的同轴件1的外形由两段圆柱体和一段圆锥体7组成。