尼龍管的設(shè)計方法

（1）管道尺寸設(shè)計。

      在汽車尼龍管路設(shè)計中，管道是管路總成的本體也是介質(zhì)通過的渠道。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(guī)格。管道規(guī)格指管道的內(nèi)徑及壁厚尺寸。管道內(nèi)徑選取主要依照工作狀態(tài)下對介質(zhì)流量需求決定。實際應(yīng)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。由于實際汽車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(rèn)。管道壁厚尺寸（見圖1）主要依照工作狀態(tài)下管路需達(dá)到的承壓能力決定。

圖1 管路尺寸示意圖

      一般設(shè)計壓力需在工作壓力的基礎(chǔ)上增加一個安全系數(shù)以保證產(chǎn)品使用的安全。這個安全系數(shù)一般是1.5以上。也就是說設(shè)計壓力=工作壓力×安全系數(shù)。

      一般情況下，14mm以下管路壁厚為1mm左右，14mm以上管路需達(dá)到1.25mm。隨著管徑增大雖然較薄壁厚依然可以滿足工作壓力要求，但是成型工藝性卻無法滿足。在管路彎曲定型時，過薄的壁厚會導(dǎo)致支撐力不足。彎曲的內(nèi)側(cè)管路無法支撐擠壓的應(yīng)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(yīng)增大，以滿足制造工藝的需求。

（2） 管道彎角設(shè)計。

      汽車管路不可避免地會遇到很多彎角，管路彎角的設(shè)計要靈活合理。既要保證產(chǎn)品的可制造性也要盡可能滿足管路布置的需求。汽車尼龍管的設(shè)計由于工藝限制，需使用直線加彎角的形式呈現(xiàn)，不可以使用樣條曲線制作數(shù)據(jù)。尼龍管的彎角半徑R是彎角的關(guān)鍵參數(shù)，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(shè)備大部分不具備連續(xù)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(shè)計過程中彎角與彎角之間至少要保持15mm長的直線段，以便成型胎具的制作。在彎角設(shè)計中應(yīng)盡量避免≥180°的彎角出現(xiàn)。彎角過大在后續(xù)生產(chǎn)過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期存放的穩(wěn)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(shè)計

      汽車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(hù)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(shè)計為竹節(jié)形狀，如圖3所示。

圖3 接頭竹節(jié)樣式

      由于現(xiàn)如今越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，為降低燃油系統(tǒng)排放量，燃油系統(tǒng)管路竹節(jié)上需增加密封圈，如圖4所示。

圖4 帶密封圈竹節(jié)樣式

      為避免管路總成在裝配過程中竹節(jié)壓壞管道彎角，管道彎角與竹節(jié)末端需保有10mm的直線段。管路總成在與三通四通裝配時需時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(shè)計除滿足產(chǎn)品性能要求外還需滿足裝配可行性、拆卸維修方便性及設(shè)計美觀等。設(shè)計完成后要反復(fù)在實車上試裝驗證及改進(jìn)。