尼龍管的設計方法

（1）管道尺寸設計。

      在汽車尼龍管路設計中，管道是管路總成的本體也是介質通過的渠道。故介質流通需求及工作環(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)下對介質流量需求決定。實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。管道壁厚尺寸（見圖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安全系數以保證產品使用的安全。這個安全系數一般是1.5以上。也就是說設計壓力=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，過薄的壁厚會導致支撐力不足。彎曲的內側管路無法支撐擠壓的應力，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，以滿足制造工藝的需求。

（2） 管道彎角設計。

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

圖2 彎角半徑示意圖

      半徑一般選取R =25mm。這樣可以保證產品的可制造性。由于CNC彎管設備大部分不具備連續(xù)彎角的生產能力，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。在彎角設計中應盡量避免≥180°的彎角出現。彎角過大在后續(xù)生產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(jié)形狀，如圖3所示。

圖3 接頭竹節(jié)樣式

      由于現如今越來越嚴格的排放法規(guī)要求，為降低燃油系統排放量，燃油系統管路竹節(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。管路總成設計除滿足產品性能要求外還需滿足裝配可行性、拆卸維修方便性及設計美觀等。設計完成后要反復在實車上試裝驗證及改進。