塑料进气歧管开发介绍.ppt

1、研究开发设计分析能力简介(塑料进气歧管文章)，sunshine _ ye，page1，page 1，项目的重要性和必要性：进气歧管是汽油机进气系统的主要组成部分，进气系统决定了发动机的进气效率和每个缸的膨胀均匀性，对发动机性能有很大影响；进气歧管固定在发动机的气缸盖上，是一种复杂形式的中空产品，可以承受气缸盖燃烧室燃料燃烧所传递的热量和振动；燃料EFI技术应用于发动机后，进气歧管的作用更加重要。进气歧管的进气流量性能对发动机的动力、环境和经济性有很大影响。进气歧管上安装了一半以上的EFI系统传感器。支架、真空助力器、pcv阀、传感器、碳罐、节流阀、油轨温度、制动功率、线束支架、曲轴箱通风管等。

2、塑料进气歧管具有以下优点：第一，轻量化：目前国内外汽车汽油发动机的90%使用塑料进气歧管，塑料进气歧管的重量只有铝进气歧管的40%，减少了发动机的总重量。重量的减少意味着燃油经济性和车辆机动性能的提高。第1，2页，提高性能：传统进气歧管由铸件、铝合金材料制成，进气歧管结构复杂，一般采用粗糙表面、膨胀电阻大、质量大的金属模具砂型铸造。铝进气歧管是由沙子制成的，因此管道内壁有很多小凸面，这些凸包由于流向引擎的空气湍流，气流不畅；塑料进气歧管由于注射成型，内壁很光滑，有助于提高进气充填量。塑料进气歧管的导热性低于铝进气歧管，因此气体热膨胀率降低，气体密度提高，气体进入燃烧室的温度降低，不仅改善了热启

3、动性，还提高了发动机的效率和扭矩。第三，降低成本：塑料材料产品比铝产品成本低，采用注塑、振动摩擦焊接工艺生产，成型工艺少，生产效率高，节省加工时间，减少组装时间等特点；塑料进气歧管生产效率和产品合格率比铝进气歧管提高，塑料进气歧管在成本上有优势，前提是与铝进气歧管相比，大规模生产。项目的重要性和必要性：PAge1，4，降噪：这是因为尼龙(pa)本身具有减振无噪音和耐磨性；尼龙*玻璃纤维(PA6 GF)材料具有良好的整体性能，在强度、产品精度、尺寸稳定性等方面有了很大提高。5、设计自由度大：产品复杂，是用粉碎制作的塑料进气歧管。第六，环境保护：塑料进气歧管内壁光滑，吸入顺畅，燃料完全燃烧，废气的

4、产生减少，有害排放减少；同时，由于生产工艺不同，减少了产品生产过程中对环境的污染。此外，还可以回收：塑料废物部件。项目的意义和必要性：第1页，研究开发，制造技术课题：塑料进气歧管开发是涉及内燃机、流体力学、固体力学、高分子材料、模具、塑料焊接和模拟分析等多个领域的交叉项目，技术要求高，开发难度高。煤气管道设计、CAE分析、歧管结构设计、生产工艺匹配等技术上存在较大的挑战。为了满足质量下降、燃料消耗减少、引擎性能提高、减排等要求，欧洲汽车企业首次制作了使用尼龙的进气歧管，接着美国、日本、韩国相继开发了塑料进气歧管。塑料进气歧管在设计和制造方面要求很高，性能要求很高，目前只有少数国家掌握此技术。进

5、气歧管是发动机的核心部件，与国外的技术封锁一起设计、制造技术很困难。CFD计算是CFD计算、合理调节器腔、管道长度和管道直径重要的歧管的设计流程图，以满足主机工厂要求的功率、扭矩和燃料消耗目标值。通过进气歧管设计基本过程、CFD计算和经验值，获得了这些相关数据，并与实际舱一起合理布置。进气歧管设计参数，进气歧管设计参数，其边界，技术参数，设计工程师执行歧管放置设计。1.歧管内壁、壁厚、安装凸缘、油轨孔、支架孔、管接头等的设计；相关合作部件，如密封、支架、真空助力管、pcv阀、传感器、碳罐阀、节流阀、油轨、线束支架等；进气歧管内壁和结构设计，考虑塑料进气歧管注射成型，一般为2，3，4注射成型，焊

6、接配置；1.充分考虑分型注射成型、模具、注射成型过程等。2.确定焊缝加强筋设计、适当的压力角、焊缝深度、加强筋配合等，以确保产品的强度。3.歧管的相应组合设计：密封垫、衬套、铜螺帽、支架、螺栓等。进气歧管设计，进气歧管开发过程，塑料进气歧管原型设计，进气歧管容量按发动机动态要求，各歧管截面，长度，曲率等，塑料进气歧管三维结构设计，发动机进气歧管结构空间和传感器，执行器，节流和各耦合表面边界条件下的塑料进气歧管3使用AVL-BOOST模拟结果(n=3000rpm，节流n)、三维流计算、AVL-FIRE或STAR-CD三维流体力学软件模拟进气歧管内部流场分布。分析压力场、速度场和阻力损失等，指导三

7、维结构的设计、优化、修正工作，边界条件：(1)渠道入口边界条件是压力边界条件类型，流入的压力是一大气压力。(2)根据给定的出风口速度给出了4个排气孔的边界条件，速度方向是垂直排气孔表面向外。三维结构分析，在三维模型中应用各种载荷后，使用ANSYS有限元软件分析进气歧管强度和变形，改进3D模型，验证快速原型(FDM)样品，根据修改后的3D模型使用FDM制作进气歧管样品，确定样机中的空间安装布局是否合适后，在发动机气缸盖和发动机中进行气流测试和性能测试，在振动试验台中进行应力测试。设计方案的正确性和工艺合理性由FDM样品测试结果确定，快速成型技术是集成机械、电子、计算机、光学、新材料的新高级制造技

8、术，与传统材料去除加工技术相比，通过逐层添加材料来制造零件。光固化快速成型(SLA)、熔融沉积成型(FDM)、三维立体打印(3DP)、选择性激光烧结(SLS)和分层固态制造(LOM)，具体取决于成型工艺分层累积成型的制造方法，其中每个层的加工根据3d CAD模型层切面的结果轮廓数据形成加工轨迹，STL文件通常用作输入界面，STL文件通过多个空间的小三角曲面片近似于CAD模型，层切面后截面轮廓由一系列连续连接的段组成的闭合多边形，数据量快速、精确且需要自动。选择性烧结法(SLS):材料是粉末，包括石蜡、塑料、尼龙、陶瓷、涂层金属和裸机。使用50 100w的CO2激光作为烧结工具，激光束作为二维选

9、区扫描，使粉末“烧结”。机器应具备粉末供应、粉末包装、平整及预热功能。这种方法价格低廉，准确度高(0.1毫米)，可以直接代替木制建材。，注塑模具设计和生产，通过FDM样品测试后，根据3D数字模型，塑料模具开口，塑料进气歧管各件的试制，塑料进气歧管样品的粘接方法；摩擦焊接设备制造调试设计制造摩擦焊接夹具(如流道流测试、引擎性能测试、强化测试和检查测试)安装和调试、注塑机、HT2500注射成型机、注射成型过程模拟、CAE技术可用于替代测试模具，在模具加工之前，可以在计算机上模拟整个注射成型过程，准确预测熔体填充、压缩和冷却情况。还有效地防止了产品的应力分布、分子和纤维方向分布、产品的收缩和翘曲变形

10、等情况，大大缩短了开发周期，降低了生产成本。图1。轨道摩擦焊机图2。热板焊机图3。线性振动摩擦焊机，超声波焊接原理：振动焊接原理：图1。超声波焊机图2。轨道振动摩擦焊机图3。线性振动摩擦焊机，塑料进气歧管工具样品试制，结果塑料进气歧管缺陷无，无杂质，裂纹，弯曲，收缩，焊接件等，外观柔软，厚度均匀，可见明显的浮子，产品测试认证，产品强度测试，振动测试，冲击测试，高温，低温冲击试验：-40低温度在盒5h中放置塑料进气歧管后，在1.2米的高度使进气歧管调节器顶部中央下降500克质量球。检查进气歧管是否有裂纹和变形。机密检查：检查在一定压力下是否有水道和气道泄漏。振动实验：把试样放在振动激发上，按照一

11、定的规律进行振动测试。噪声测试：车辆测试，车辆排放测试，车辆噪声测试，车辆高温测试，车辆高原测试，车辆低温测试，第1页，进气歧管设计分析流程，新产品开发过程中，我们重点分析、设计、实验互耦研究和开发手段，通过开发初期page1分析软件进行产品性能，第1页，进气歧管设计分析程序，第1页，进气歧管设计分析程序，第1页，进气歧管快速成型，目的：基本完成设计，在模具正式结束之前验证设计，包括形状、组装、效能等Rapid prototyping: 1。CNC切片处理方法、耐高温胶粘剂粘合、螺栓固定或包装等；二氧化硅模具方法；激光烧结法；4.激光堆叠方法材质：ABS，PA6 GF5%。如果快速原型已验证，但未达到目标值，则必须返回并优化设计。达到目标值后，正式加工