内胀式固定结构工艺在汽车空调冷凝器全钎焊中的应用

2013-08-18谢红勋

机电工程技术 2013年1期

谢红勋

（阳江市宝马利汽车空调设备有限公司，广东阳江 529500）

0 引言

随着汽车空调生产行业不断增多，配套市场竞争日异激烈，从而对冷凝器制造的要求也越来越高，冷凝器的性能不但要达到配套厂家的技术要求，而且外观也要美观，这无疑对冷凝器的零部件的组装工艺与全钎焊（冷凝器的零部件全部采用保护气氛钎焊炉钎焊，出炉后不作任何加工，只作附件安装与质量检验出厂的产品）工艺相匹配提出了更高的要求与挑战。

1 产品全钎焊质量分析

冷凝器由多条扁管、多条翅片、接头、安装支架、铝管、隔片和端盖等组成，然而接头、铝管与安装支架在冷凝器进入氮气保护钎焊前的固定直接影响外观质量与产品质量，传统工艺是用氩弧焊固定在集合管上，氩弧焊点的外观直接影响产品的美观，也有因为氩弧焊接质量问题，出现一些零部件脱落、松动歪斜现象，为了解决这些问题，在工艺上进行了突破性的改进——采用了内胀式固定结构工艺，如图1-3所示。

2 产品设计在生产中的重要作用

（1）产品结构对工艺路线的影响

一个新产品从开发到生产按《ISO/TS16949:2009质量管理体系》要求要经过许多过程，其中有产品设计（产品结构设计和产品材料的选择）、造制、工艺、质量验证等过程，经过《ISO/TS16949:2009质量管理体系》控制的目的是产品质量是否符合顾客的要求，然而产品结构设计这个环节至关重要，产品结构设计得是否合理，关系到后续生产产品质量的问题，然而现阶段提出了一个更高的质量要求，产品质量是设计出来的，就是说有些质量问题可以在产品设计阶段就考虑进去，消除后续生产过程中的质量隐患，但是产品的生产制造与工艺配合是分不开的，与其说产品工艺的先进性直接决定产品质量的好坏，不如说是产品的工艺路线决定产品质量的好坏。一个产品从这条工艺生产路线可以加工出来，另一条工艺生产路线也可以加工出来，但是产品的质量就有很大区别，特别是在汽车冷凝器加工生产方面表现得十分明显。

图1 接头内胀式固定

图2 铝管内胀式固定

（2）产品设计中材料的选择对工艺路线的影响

汽车冷凝器加工生产，零部件的材料是铝合金，但每个部件的材质是不相同的，要求采用冷凝器全钎焊工艺，部件的材质如下：

1）集流管选用进口高频焊单面复合圆管，或者是单面复合双半月型扣合管，材质为4045+1%Zn/AA3003；

2）多孔扁管选用材质为AA1100表面喷锌材料；

3）散热片材质为AA4343+1%Zn/AA3003；

4）堵盖（端盖）选用单面复合材料板5%4045+AA3003；

5）接头、支架选用硬度高、强度好、钎焊性好的K70A或G77铝合金；

6）隔片选用材质为AA4045+1%ZnAA3003+AA4045的双面复合材料板；

7）铝管选用材质为AA3003或AA6063的挤压无缝圆管。

接头、支架和铝管材料的正确选择，为后续采用内胀式固定结构固定工艺，以便冷凝器部件装配采用全钎焊工艺创造了先决条件。

图3 支架内胀式固定

3 内胀式固定结构与全钎焊产品在制造工艺上的提升

产品工艺路线的合理性以及制造工艺的先进性决定了制造出来产品质量的优劣，在冷凝器加工过程中，接头、铝管与集流管的钎焊就可分几种工艺路线组装焊接在一起。第一种，可以用火焰焊方式直接把接头、铝管与集流管的焊接起来，这种工艺方式产品外观质量差，存在着质量隐患；第二种，可以把接头、铝管用氩弧焊的方式固定在集流管上进保护气氛钎焊炉焊接起来，这种工艺方式零部件出炉后有脱落、松动歪斜，以及尺寸偏差大，产品一次钎焊合格率提不高，达不到产品规定的质量目标；第三种，采用内胀式固定结构工艺把接头、铝管固定在集流管上进保护气氛钎焊炉焊接起来；其结构见图1-3，以上三种工艺都能获得最终产品，但是内胀式固定结构工艺生产出的产品一次钎焊合格率比前两种要提高35%，合格率可达到99%以上，内胀式固定结构工艺的优点有以下几点：

（1）接头、支架和铝管在钎焊前固定比较牢固，扩胀后接头与集流管的间隙只有0.02 mm，远小于焊炉焊接间隙0.1～0.15 mm，而支架、铝管扩胀后与集流管的间隙几乎为零，甚至是过盈配合，有好的钎焊炉焊接条件；

（2）钎焊后，外表美观；接头、支架、铝管与集流管之间焊接牢固，不存在虚焊、部件偏斜、尺寸有偏差以及产品全钎焊泄漏等缺陷；

（3）工艺结构隐蔽，可让竞争对手看不出工艺结构，有一定的防制难度，为优质产品在市场上推广应用赢得了充裕的时间；

（4）产品出钎焊后，产品一次钎焊合格率高。工序相对较少，减少工序流转造成产品外观的损伤，产品质量又得到了更一步的提升，同时也降低了质量成本与工艺成本，达到了产品规定的质量目标。