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尼龙管的设计方法
来源: | 作者:合肥通泰晟 | 发布时间: 2019-10-28 | 607 次浏览 | 分享到:

(1)管道尺寸设计。


      在汽车尼龙管路设计中,管道是管路总成的本体也是介质通过的渠道。故介质流通需求及工作环境、工作压力决定了管道尺寸规格。管道规格指管道的内径及壁厚尺寸。管道内径选取主要依照工作状态下对介质流量需求决定。实际应用中可以依照需求的流量要求利用伯努利方程计算出所需管径。由于实际汽车管路受到的影响因素较多,如想比较精确确定所需管径还需使用CAE软件分析确认。管道壁厚尺寸(见图1)主要依照工作状态下管路需达到的承压能力决定。

QQ截图20170522232239.jpg

图1 管路尺寸示意图

      一般设计压力需在工作压力的基础上增加一个安全系数以保证产品使用的安全。这个安全系数一般是1.5以上。也就是说设计压力=工作压力×安全系数。


      一般情况下,14mm以下管路壁厚为1mm左右,14mm以上管路需达到1.25mm。随着管径增大虽然较薄壁厚依然可以满足工作压力要求,但是成型工艺性却无法满足。在管路弯曲定型时,过薄的壁厚会导致支撑力不足。弯曲的内侧管路无法支撑挤压的应力,造成成型弯曲后管壁起皱变形。故随管路外径增大,壁厚也要相应增大,以满足制造工艺的需求。


(2) 管道弯角设计。

      汽车管路不可避免地会遇到很多弯角,管路弯角的设计要灵活合理。既要保证产品的可制造性也要尽可能满足管路布置的需求。汽车尼龙管的设计由于工艺限制,需使用直线加弯角的形式呈现,不可以使用样条曲线制作数据。尼龙管的弯角半径R是弯角的关键参数,如图2所示。



图2 弯角半径示意图


      半径一般选取R =25mm。这样可以保证产品的可制造性。由于CNC弯管设备大部分不具备连续弯角的生产能力,故也限制了尼龙管成型胎具的制造性能。在尼龙管设计过程中弯角与弯角之间至少要保持15mm长的直线段,以便成型胎具的制作。在弯角设计中应尽量避免≥180°的弯角出现。弯角过大在后续生产过程中易造成管路形状的不确定性,因为尼龙管在成型弯曲后长期存放的稳定性不如金属管。


      尼龙管在弯曲处容易回弹造成形状不符合要求。


(3)管路总成装配设计


      汽车管路总成除包含尼龙管道外还包括各种快插接速接头、三通接头、橡胶接头、管卡和护套等连接件组成完整的管路总成。为便于连接及密封性要求,与尼龙管道连接接头一般设计为竹节形状,如图3所示。

图3 接头竹节样式


      由于现如今越来越严格的排放法规要求,为降低燃油系统排放量,燃油系统管路竹节上需增加密封圈,如图4所示。

图4 带密封圈竹节样式

      

      为避免管路总成在装配过程中竹节压坏管道弯角,管道弯角与竹节末端需保有10mm的直线段。管路总成在与三通四通装配时需时刻注意管路自身是否干涉,如有需增加隔离管卡固定。管路总成设计除满足产品性能要求外还需满足装配可行性、拆卸维修方便性及设计美观等。设计完成后要反复在实车上试装验证及改进。