基于注塑模具吹風(fēng)式后視鏡雨眉技術(shù)要求的探析計(jì)算

武美雙

摘要：吹風(fēng)式后視鏡雨眉新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中應(yīng)綜合考慮多方面的因素影響，因?yàn)樾庐a(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作是需要多次修改，多次實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)定循環(huán)修訂的過(guò)程?；诒敬纹?chē)吹風(fēng)式后視鏡雨眉的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要考慮的技術(shù)性指標(biāo)較為繁瑣，所以就基本的技術(shù)指標(biāo)選擇主要從外形體積、材質(zhì)、風(fēng)阻及安裝定位幾大方面展開(kāi)探析計(jì)算設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：新產(chǎn)品開(kāi)發(fā);技術(shù)要求;安裝定位

引言

新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)類(lèi)產(chǎn)品——吹風(fēng)式后視鏡雨眉，目前市面上為空白，針對(duì)其技術(shù)要求主要從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)保、使用便捷、產(chǎn)品成型可靠等方面出發(fā)探究，吹風(fēng)式后視鏡雨眉注塑模具設(shè)計(jì)需要大量的理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測(cè)定驗(yàn)證、制作及調(diào)試。于是創(chuàng)新吹風(fēng)式后視鏡雨眉，著重在其重量、材料、體積、安裝位置等要求下展開(kāi)研究計(jì)算。

1 外形、體積要求

一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)后視鏡是直接影響汽車(chē)整體尺寸的物件，有關(guān)汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，后視鏡的尺寸不可以超過(guò)汽車(chē)最外側(cè)整體尺寸的250mm，這樣的規(guī)定就間接的限制了汽車(chē)吹風(fēng)式后視鏡雨眉的尺寸及安裝的位置。

經(jīng)過(guò)前期大量的調(diào)研設(shè)想，汽車(chē)吹風(fēng)式后視鏡雨眉的外形設(shè)計(jì)為整體流線(xiàn)型，就可以使得風(fēng)阻系數(shù)降低，從而使風(fēng)阻減小，達(dá)到良好的效果要求。同樣的，該吹風(fēng)式后視鏡雨眉的體積也不可過(guò)于龐大，過(guò)大的體積空間影響汽車(chē)后視鏡及整體的美觀要求，但又要實(shí)現(xiàn)功能要求，所以該吹風(fēng)式汽車(chē)后視鏡雨眉的體積要設(shè)計(jì)合理得當(dāng)，如下圖1-1所示，吹風(fēng)式汽車(chē)后視鏡雨眉的三維實(shí)體造型：

2 材質(zhì)選用

吹風(fēng)式后視鏡雨眉的制作選材需綜合考慮多種因素的影響，例如雨眉需要安裝于汽車(chē)的后視鏡上邊，而且該吹風(fēng)式雨眉需要安裝小風(fēng)扇電源、排風(fēng)、扇葉等零部件，所以對(duì)于吹風(fēng)式雨眉的重量要求較為嚴(yán)格，基于綜合考慮該幾方面的因素，于是選定吹風(fēng)式后視鏡雨眉的材質(zhì)為工程塑料PP材質(zhì)。

選用工程塑料PP材質(zhì)制作吹風(fēng)式后視鏡雨眉，主要由于工程塑料PP具備一定的外界抗壓能力，具備良好的尺寸穩(wěn)定性能，耐高溫、低溫性能，是一種具備優(yōu)良機(jī)械性能的材質(zhì)。由工程塑料PP制作的吹風(fēng)式雨眉具備耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等特點(diǎn)，它可以完全代替金屬材料來(lái)工作，而且較金屬更具備良好的性能，于是工程塑料PP已經(jīng)廣泛用汽車(chē)、機(jī)械、建筑、辦公、電子等行業(yè)，工程塑料的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)快速步入國(guó)際趨勢(shì)。

3 風(fēng)阻系數(shù)

眾所周知，汽車(chē)在行駛的過(guò)程中會(huì)與空氣之間相互作用，受到空氣阻力的影響，汽車(chē)行駛的速度愈高，受到的空氣阻力愈大?？諝庾枇τ绊懙拇笮∮蔑L(fēng)阻系數(shù)Cd來(lái)表示，通過(guò)一系列的汽車(chē)風(fēng)阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)得出：一般汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)Cd為0.3左右，稍微小點(diǎn)的風(fēng)阻系數(shù)Cd可以達(dá)到0.23左右，而汽車(chē)后視鏡對(duì)風(fēng)阻的影響可以達(dá)到0.01～0.03左右，這個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)是很大的了，后視鏡對(duì)汽車(chē)風(fēng)阻將油耗轉(zhuǎn)化為熱量消耗掉，浪費(fèi)資源，所以我們應(yīng)該縮小風(fēng)阻系數(shù)Cd。即吹風(fēng)式后視鏡雨眉的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，將整體的外形設(shè)計(jì)得更加流線(xiàn)型、更加平滑、更加小巧、更加隱蔽，這樣空氣流體就可以順暢的流過(guò)汽車(chē)車(chē)身，以此減小風(fēng)阻系數(shù)Cd的影響。

3.1 空氣阻力數(shù)據(jù)分析

一般情況來(lái)說(shuō)，一部汽車(chē)的燃油量的多少及經(jīng)濟(jì)性取決于該汽車(chē)在行駛過(guò)程中所受的空氣阻力的大小，這一方面也成為了評(píng)價(jià)一部汽車(chē)性能好與壞的重要指標(biāo)之一。影響汽車(chē)空氣阻力的因素有很多，其中后視鏡的大小、形狀、材質(zhì)也是影響汽車(chē)空氣阻力的重要因素。進(jìn)而，安裝于汽車(chē)后視鏡的吹風(fēng)式雨眉的大小、形狀、材質(zhì)也成為了影響汽車(chē)空氣阻力不可忽視的因素。于是研究各種參數(shù)對(duì)汽車(chē)后視鏡的空氣阻力的影響就顯得尤為重要了。吹風(fēng)式后視鏡的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，主要研究吹風(fēng)式后視鏡雨眉形狀對(duì)汽車(chē)空氣阻力的影響。

為了更好地定義適合汽車(chē)后視鏡的吹風(fēng)式雨眉，而且可以減少汽車(chē)的空氣阻力，可以先研究空氣動(dòng)力阻力因數(shù)的大小：

從公式的整體分析可以看出：對(duì)于相同的迎風(fēng)面積來(lái)說(shuō)，Cd愈小，在相同風(fēng)速條件下汽車(chē)的后視鏡受到的空氣阻力便愈小。于是，在設(shè)計(jì)吹風(fēng)式后視鏡雨眉時(shí)就要使得Cd盡可能小，以此來(lái)減小空氣阻力。

3.2 管道的影響因素

此吹風(fēng)式后視鏡雨眉的管道設(shè)計(jì)與現(xiàn)市面上的氣體管道外形是一樣的，任何在管道中流動(dòng)的氣體均遵循伯努利方程，即遵循如下伯努利方程運(yùn)行：

其中：P、ρ、V分別表示管道中流體的壓強(qiáng)、密度、速度;h表示管道中流體某一截面的鉛垂高度;g表示重力加速度。

注意：一般情況下，該伯努利方程適合用于風(fēng)速不超過(guò)50m/s的狀況下。

根據(jù)伯努利方程可以看出：對(duì)于流體管道某一截面來(lái)說(shuō)，流速高的地方風(fēng)壓力低，流速低的地方風(fēng)壓力高，換句話(huà)來(lái)說(shuō)，在同一管道中，管徑細(xì)的地方氣體流速高、風(fēng)壓低，管徑粗的地方氣體流速低、風(fēng)壓高?；谶@種管道流體的特性，尤其是吹風(fēng)式后視鏡雨眉的出風(fēng)口處管道，需要高流速將車(chē)窗處雨水吹掉，設(shè)計(jì)為如下圖1-2所示樣式：

4安裝定位

吹風(fēng)式后視鏡雨眉的安裝定位，不僅要考慮安裝定位牢固可靠等因素，還要綜合考慮定位位置對(duì)功能的影響。由于該吹風(fēng)式后視鏡雨眉安裝于汽車(chē)后視鏡與車(chē)身的間隙位置，更要考慮拆裝方便的影響，所以，首先利用鋼絲將雨眉牢固的固定成為一體，鋼絲的端部利用彈簧式接口卡套在汽車(chē)的后視鏡上邊，使得設(shè)計(jì)的吹風(fēng)式雨眉整體形狀與后視鏡實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)的包圍式接觸，以此可以更加可靠牢固，保證吹風(fēng)式后視鏡雨眉的功能良好運(yùn)轉(zhuǎn)，其安裝定位關(guān)系如下圖1-3所示：

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