尼龍管的設計方法

（1）管道尺寸設計。

      在汽車(chē)尼龍管路設計中，管道是管路總成的本體也是介質(zhì)通過(guò)的渠道。故介質(zhì)流通需求及工作環(huán)境、工作壓力決定了管道尺寸規格。管道規格指管道的內徑及壁厚尺寸。管道內徑選取主要依照工作狀態(tài)下對介質(zhì)流量需求決定。實(shí)際應用中可以依照需求的流量要求利用伯努利方程計算出所需管徑。由于實(shí)際汽車(chē)管路受到的影響因素較多，如想比較精確確定所需管徑還需使用CAE軟件分析確認。管道壁厚尺寸（見(jiàn)圖1）主要依照工作狀態(tài)下管路需達到的承壓能力決定。

圖1 管路尺寸示意圖

      一般設計壓力需在工作壓力的基礎上增加一個(gè)安全系數以保證產(chǎn)品使用的安全。這個(gè)安全系數一般是1.5以上。也就是說(shuō)設計壓力=工作壓力×安全系數。

      一般情況下，14mm以下管路壁厚為1mm左右，14mm以上管路需達到1.25mm。隨著(zhù)管徑增大雖然較薄壁厚依然可以滿(mǎn)足工作壓力要求，但是成型工藝性卻無(wú)法滿(mǎn)足。在管路彎曲定型時(shí)，過(guò)薄的壁厚會(huì )導致支撐力不足。彎曲的內側管路無(wú)法支撐擠壓的應力，造成成型彎曲后管壁起皺變形。故隨管路外徑增大，壁厚也要相應增大，以滿(mǎn)足制造工藝的需求。

（2） 管道彎角設計。

      汽車(chē)管路不可避免地會(huì )遇到很多彎角，管路彎角的設計要靈活合理。既要保證產(chǎn)品的可制造性也要盡可能滿(mǎn)足管路布置的需求。汽車(chē)尼龍管的設計由于工藝限制，需使用直線(xiàn)加彎角的形式呈現，不可以使用樣條曲線(xiàn)制作數據。尼龍管的彎角半徑R是彎角的關(guān)鍵參數，如圖2所示。

圖2 彎角半徑示意圖

      半徑一般選取R =25mm。這樣可以保證產(chǎn)品的可制造性。由于CNC彎管設備大部分不具備連續彎角的生產(chǎn)能力，故也限制了尼龍管成型胎具的制造性能。在尼龍管設計過(guò)程中彎角與彎角之間至少要保持15mm長(cháng)的直線(xiàn)段，以便成型胎具的制作。在彎角設計中應盡量避免≥180°的彎角出現。彎角過(guò)大在后續生產(chǎn)過(guò)程中易造成管路形狀的不確定性，因為尼龍管在成型彎曲后長(cháng)期存放的穩定性不如金屬管。

      尼龍管在彎曲處容易回彈造成形狀不符合要求。

（3）管路總成裝配設計

      汽車(chē)管路總成除包含尼龍管道外還包括各種快插接速接頭、三通接頭、橡膠接頭、管卡和護套等連接件組成完整的管路總成。為便于連接及密封性要求，與尼龍管道連接接頭一般設計為竹節形狀，如圖3所示。

圖3 接頭竹節樣式

      由于現如今越來(lái)越嚴格的排放法規要求，為降低燃油系統排放量，燃油系統管路竹節上需增加密封圈，如圖4所示。

圖4 帶密封圈竹節樣式

      為避免管路總成在裝配過(guò)程中竹節壓壞管道彎角，管道彎角與竹節末端需保有10mm的直線(xiàn)段。管路總成在與三通四通裝配時(shí)需時(shí)刻注意管路自身是否干涉，如有需增加隔離管卡固定。管路總成設計除滿(mǎn)足產(chǎn)品性能要求外還需滿(mǎn)足裝配可行性、拆卸維修方便性及設計美觀(guān)等。設計完成后要反復在實(shí)車(chē)上試裝驗證及改進(jìn)。