排氣的案例
有關(guān)排氣槽的一些常識(shí)
2、分型面排氣
平面和斜面的分型面大都采用條狀的方法排氣，弧面的分型面采用沿外形留出足夠的封膠位后避空開排氣，網(wǎng)狀是對(duì)排氣要求比較高、而溢邊值比較嚴(yán)的情況下使用，一般用1MM左右的砂輪切0.003-0.005MM的深度，不做避空，如下圖：
3、行位排氣
一般在鑲拼式的行位上把行位鑲件拆下來單獨(dú)開排氣，暫時(shí)沒能找到合適的圖。
4、鑲件鑲針排氣
產(chǎn)品上深骨位、柱位處，經(jīng)常采用鑲件或鑲針的方式，既方便排氣又方便加工。
還有一種單純用來排氣的鑲件，一般憑經(jīng)驗(yàn)做，或者試模后再增加的排氣鑲件。
5、大碰穿面排氣
為了方便飛模，大碰穿面留下足夠的封膠位后需要做避空，避空處再加工一個(gè)孔，又增加了排氣的作用。
6、頂針排氣
利用頂針?biāo)就驳呐浜祥g隙可以實(shí)現(xiàn)排氣，深骨位或柱位如果不做鑲件，可以做頂針或司筒排氣。
7、流道排氣
流道或分流道末端也需要做排氣。
8、拼鑲結(jié)構(gòu)排氣
大模分成多塊鑲拼，既方便加工又方便排氣。精密模具做全鑲拼式結(jié)構(gòu)，排氣效果也非常好。
9、透氣鋼
又叫排氣鋼、疏氣鋼，有可以直接做鑲件的透氣鋼，也有圓形各種規(guī)格的透氣鋼。
10、垃圾位排氣
在塑料熔體匯合處的外側(cè)，做一個(gè)垃圾位，既方便頂出、消除熔接痕，也方便排氣。
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展開 注塑模具如何合理設(shè)置排氣槽？
注射成型時(shí)，排氣孔不會(huì)有很多熔料滲出，因?yàn)槿哿蠒?huì)在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設(shè)位置切勿對(duì)著操作人員，以防熔料意外噴出傷人。亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙，頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排氣。
1、排氣槽的作用
排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)：
在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；
排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。
越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。
對(duì)于小型件或精密零件，也要重視排氣槽的開設(shè)，除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷、減少模具污染等。
一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。
2、排氣方式
模腔排氣的方法很多，但每一種方法均須保證：排氣槽在排氣的同時(shí)，其尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)能防止物料溢進(jìn)槽內(nèi)；其次還要防止堵塞。
從模腔內(nèi)表面向模腔體外緣方向測(cè)量，長(zhǎng)6-12mm以上的排氣槽部分，槽高度要放大約0.25-0.4mm。另外，排氣槽數(shù)量太多是有害的。因?yàn)椋绻饔迷谀Ｇ环中兔嫖撮_排氣槽部分的鎖模壓力很大，容易引起模腔材料冷流或裂開，這是很危險(xiǎn)的。
除了在分型面上對(duì)模腔排氣外，還可以通過在澆注系統(tǒng)的料流末端位置設(shè)排氣槽，以及沿頂出桿四周留出間隙的方式達(dá)到排氣的目的，因?yàn)?em>排氣槽開的深度、寬度以及位置的選擇，如果不適當(dāng)，產(chǎn)生的飛邊毛刺，將影響制品的美觀和精度。因此，上述間隙的大小以防止頂出桿四周出現(xiàn)飛邊為限。
這里應(yīng)特別注意的是：齒輪這樣的制件在排氣時(shí)，可能連最微小的飛邊也是不希望有的，這一類制件最好采用以下方式排氣：
徹底清除流道內(nèi)氣體；
用粒度為200#的碳化硅磨料對(duì)分型面配合表面進(jìn)行噴丸處理。
另外，在澆注系統(tǒng)料流末端開設(shè)排氣槽，主要是指分流道末端位置的排氣槽，其寬度應(yīng)等于分流道的寬度，高度視材料而異。
展開 深度剖析注塑模具的排氣槽設(shè)計(jì)的特點(diǎn)！
排氣口
它是在模具中開設(shè)的一種槽形出氣口，用以排出原有的及熔料帶入的氣體。熔料注入型腔時(shí)，原存于型腔內(nèi)的空氣以及由熔體帶入的氣體必須在料流的盡頭通過排氣口向模外排出，否則將會(huì)使制品帶有氣孔、接不良、充模不滿，甚至積存空氣因受壓縮產(chǎn)生高溫而將制品燒傷。一般情況下，排氣孔既可設(shè)在型腔內(nèi)熔料流動(dòng)的盡頭，也可設(shè)在塑模的分型面上。后者是在凹模一側(cè)開設(shè)深0．03-0．2mm，寬1．5-6mm的淺槽。
注射中，排氣孔不會(huì)有很多熔料滲出，因?yàn)槿哿蠒?huì)在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設(shè)位置切勿對(duì)著操作人員，以防熔料意外噴出傷人。此外，亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙，頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排氣。
1、排氣槽的作用
排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)：一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。
另外，對(duì)于小型件或精密零件，也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃猓€可以消除制品的各種缺陷、減少模具污染等。
那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。
2、排氣方式
模腔排氣的方法很多，但每一種方法均須保證：排氣槽在排氣的同時(shí)，其尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)能防止物料溢進(jìn)槽內(nèi)；其次還要防止堵塞。
展開 往復(fù)式壓縮機(jī)吸排氣閥組流固耦合仿真研究
以計(jì)算穩(wěn)定后（第4周期）的排氣質(zhì)量流量換算出的冷量值來判斷網(wǎng)格的無關(guān)性。如圖4所示，當(dāng)網(wǎng)格單元數(shù)≥22萬時(shí)，計(jì)算結(jié)果趨于穩(wěn)定。因此以此時(shí)的網(wǎng)格尺寸設(shè)置為基準(zhǔn)進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。
圖4 冷量隨網(wǎng)格單元數(shù)的變化
通過對(duì)結(jié)果文件的后處理可以得到吸排氣口及氣缸附近的壓力場(chǎng)及速度場(chǎng)信息如圖5所示，以及吸排氣過程中的瞬時(shí)閥片升程曲線，如圖6所示。壓縮機(jī)分為吸氣、壓縮、排氣、膨脹4個(gè)工作過程。從圖6中可以看出，當(dāng)活塞開始從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)余隙空間內(nèi)的氣體開始膨脹，此時(shí)缸內(nèi)壓力大于吸氣壓力。當(dāng)經(jīng)過1.6 ms后，吸氣閥片開始打開，氣缸開始吸氣。閥片在吸氣過程中發(fā)生了多次打開與關(guān)閉，吸氣閥片在第二次打開時(shí)達(dá)到最大升程。在50 Hz的轉(zhuǎn)速下，活塞經(jīng)過10 ms達(dá)到下止點(diǎn)，然后往上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)壓縮氣體。但是從圖中可以看出吸氣閥片在此時(shí)并沒有準(zhǔn)時(shí)關(guān)閉，因此會(huì)造成一定的氣體回流。從圖7的質(zhì)量流量曲線也可以看出，此時(shí)質(zhì)量流量為負(fù)，即從氣缸流往吸氣口，制冷劑的回流會(huì)降低壓縮機(jī)的制冷量。隨后的壓縮過程吸排氣閥片均處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)活塞將要抵達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，缸內(nèi)氣體大于排氣壓力，排氣閥片被氣體力推動(dòng)而打開，開始排氣過程。從圖5中排氣閥片升程可以看到，排氣閥片迅速打開到最大升程，與升程限位器發(fā)生碰撞接觸后發(fā)生振顫，升程迅速下降到一定位置。維持一段時(shí)間后在氣體即將排盡時(shí)，升程逐漸下降為0。從圖7中的排氣質(zhì)量流量曲線可以看出排氣閥片也發(fā)生了延遲關(guān)閉現(xiàn)象，導(dǎo)致制冷劑從缸頭回流入氣缸，因而降低了壓縮機(jī)的制冷量。
展開 
關(guān)于注塑模具排氣的標(biāo)準(zhǔn)，你知道嗎？
如果因PL面不規(guī)則不能做全周排氣，較好的方法是用12mm寬排氣槽到母模，氣體最終必須排到大氣中，要盡可能用平底帶倒角的銑刀加工排氣槽，如果一定要用球形銑刀，則要計(jì)算清楚加工深度與平底加工出的深度一致才可使用，排氣封膠長(zhǎng)度是一個(gè)最易被大多數(shù)人忽視，并關(guān)系到合適的排氣問題；
在此問題上有許多并不盡相同的尺寸規(guī)定的說法，材料供應(yīng)商的規(guī)格從3~5mm，而經(jīng)驗(yàn)證明如果長(zhǎng)度大于3mm將不再起到良好作用，因此，安全起見，我們規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為3mm，排氣深度決定于成型材料，若有疑問，可查閱加工規(guī)格。
一個(gè)最常見的錯(cuò)誤概念是太多排氣導(dǎo)致披鋒，實(shí)際上反方向才是對(duì)的，不合理的排氣需加過大的壓力，當(dāng)允許氣體排出時(shí)，膠料會(huì)隨氣體走出，而唯一導(dǎo)致排氣過量而致披鋒則是氣槽深度太深。
通常要盡量用全部頂針排氣，這點(diǎn)對(duì)于大件的塑件尤為重要，這點(diǎn)當(dāng)然也決定于頂針的直徑，如果這點(diǎn)不可能，要磨平面排氣，用合適的長(zhǎng)度及深度，并減緩頂針配合間隙，流道尤其是大的或長(zhǎng)的流道一定要開排氣。
另一個(gè)常見的問題是當(dāng)零件不能做全周排氣時(shí)，最后充膠位及次最后充膠位必須被考慮到，此兩位必須加排氣。深骨位、柱位及小針點(diǎn)膠位或薄膠位須特殊考慮排氣，或用扁頂針，半針形的結(jié)構(gòu)或用排氣鋼，甚至用真空排氣裝臵。
那么需要注意什么呢？
一個(gè)零件不能排氣太多，盡管合模線能夠做到，這點(diǎn)會(huì)帶來以下與排氣有關(guān)的問題：沒有足夠的鋼材在合模線上承受壓力，分模面上排氣被壓合；
最好的排氣最終也會(huì)消失，經(jīng)過一定的物質(zhì)循環(huán)后，如果沒有足夠的鋼材在合模線上補(bǔ)償壓力，模具會(huì)咬合在一起，而氣槽會(huì)磨損，合模線應(yīng)避開模具合模部分的減少，這是大模遇到的一個(gè)最大的問題。前后模鑲件的模具，前后模仁料不能在模胚分模面合模之前先合模。正確的做法是在模架AB板之間用耐壓塊同時(shí)合模。
展開 排氣系統(tǒng)用不銹鋼
為了適應(yīng)資源節(jié)約、環(huán)境友好的國(guó)際化趨勢(shì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)典型零部件提出了更高的要求。熱端零件重點(diǎn)
要求高溫性能
，如高溫氧化、腐蝕、疲勞性能，冷端零件主要
要求耐尾氣冷凝液腐蝕性能。
自20世紀(jì)70年代后期，汽車排放法規(guī)日益嚴(yán)格，為改善催化效率，降低排放，不斷地提高發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度，排氣歧管工作溫度由750～800℃提高到900～950℃，甚至更高。為提高燃油經(jīng)濟(jì)性，也需減輕車重。排氣岐管及緊固件由普碳鋼轉(zhuǎn)換為不銹鋼，消聲器廢氣溫度提高，加重了腐蝕程度，也必須采用不銹鋼。
排氣系統(tǒng)應(yīng)用不銹鋼的種類。根據(jù)零部件工作條件，選擇鋼種。奧氏體不銹鋼304為經(jīng)典
傳統(tǒng)鋼。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比，生產(chǎn)成本低、線膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)大。
近年來，汽車排氣系統(tǒng)用不銹鋼中，80%已是鐵素體不銹鋼，見表1所示：
表1 排氣系統(tǒng)應(yīng)用不銹鋼種
零部件
鐵素體型
奧氏體型
排氣岐管 441 304，308
前管 409，441 304，321
催化凈化器 409，441 304，308Si
中管 409，430Ti 304
消音器 409，430Ti，434，436 304
尾管 409，430Ti 304
鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼有更優(yōu)良的高溫性能，價(jià)格也便宜。
日本轎車排氣系統(tǒng)用不銹鋼，由于排氣溫度的提高，排氣岐管用不銹鋼由SUH409L制成。
美國(guó)汽車制造業(yè)排氣系統(tǒng)應(yīng)用不銹鋼為T409,T439,AL409,436S等。
由于排氣系統(tǒng)服役條件更加惡劣，排氣溫度升高至950～1000℃，排氣岐管用不銹鋼由SUH409L(低等級(jí))、SUS430JIL（高等級(jí)）進(jìn)展到高性能材料SUS444。消聲器系統(tǒng)溫度可達(dá)到300℃，用材也有類似的變化。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，低成本材料成為新的開發(fā)動(dòng)向。
展開 小小的模具排氣沒做好，可以讓產(chǎn)品一塌糊涂！
如模具的排氣性能差則容易產(chǎn)生氣泡、銀紋、云霧、充型不滿、表面焦痕、斷續(xù)注射等不良。因此，模具上要設(shè)有布局合理的排氣結(jié)構(gòu)才能避免排氣不很好所帶來的制品不良。
01
常見的幾種氣方式
1）排氣槽排氣
對(duì)于成形大、中型塑件的模具，需排除的氣體量多，通常都應(yīng)開設(shè)排氣槽通常開設(shè)在分型面上凹模一邊。排氣槽的位置以處于熔體流動(dòng)未端為好，排氣槽尺寸以氣體能順利地排出而不溢料為原則。排氣槽寬度一般為3-5mm左右，排氣槽前端深度尺寸小于0.05mm，長(zhǎng)度一般0.7-1.0mm，常用排氣槽的深度尺寸可以查證<塑料模具技術(shù)手冊(cè)>。
2）分型面排氣
對(duì)于小型模具，可利用分型面間隙排氣，但分型面須位于熔體流動(dòng)未端。
3）拼鑲件縫隙排氣
對(duì)于組合式的凹模或型腔，可利用其拼合的縫隙排氣。
4）推桿間隙排氣
利用推桿與模板或型芯的配合間隙排氣，或有意曾加推桿與模板的間隙。
5）粉未燒結(jié)合金塊排氣
粉未燒結(jié)合金是用球狀顆粒合金燒結(jié)而成的材料，強(qiáng)度較差，但質(zhì)地疏松，允許氣體通過。在需排氣的部位放置一塊這樣的合金即可達(dá)到排氣的要求，但其底部通氣孔直徑不宜太大，以防止型腔壓力將其擠壓變形。
6）排氣井排氣
在塑料熔體匯合處的外側(cè)，設(shè)置一個(gè)空穴,使氣體排入其中，也可獲得良好的排氣效果。
7）強(qiáng)制性排氣
在封閉氣體的部位，設(shè)置排氣桿，此法排氣效果好但會(huì)在塑件上留下桿件痕跡，故排氣桿應(yīng)設(shè)在塑件的隱蔽處。
02
排氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
1.
展開 注塑模具排氣槽有什么作用？
注射成型時(shí)，排氣孔不會(huì)有很多熔料滲出，因?yàn)槿哿蠒?huì)在該處冷卻固化將通道堵死。排氣口的開設(shè)位置切勿對(duì)著操作人員，以防熔料意外噴出傷人。此外，亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙，頂塊和脫模板與型芯的配合間隙等來排氣。
1、排氣槽的作用
排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)：
在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；
排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。
越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。
另外，對(duì)于小型件或精密零件，也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃猓€可以消除制品的各種缺陷、減少模具污染等。
那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。
2、排氣方式
模腔排氣的方法很多，但每一種方法均須保證：排氣槽在排氣的同時(shí)，其尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)能防止物料溢進(jìn)槽內(nèi)；其次還要防止堵塞。
因此，從模腔內(nèi)表面向模腔體外緣方向測(cè)量，長(zhǎng)6-12mm以上的排氣槽部分，槽高度要放大約0.25-0.4mm。另外，排氣槽數(shù)量太多是有害的。因?yàn)椋绻饔迷谀Ｇ环中兔嫖撮_排氣槽部分的鎖模壓力很大，容易引起模腔材料冷流或裂開，這是很危險(xiǎn)的。
除了在分型面上對(duì)模腔排氣外，還可以通過在澆注系統(tǒng)的料流末端位置設(shè)排氣槽，以及沿頂出桿四周留出間隙的方式達(dá)到排氣的目的，因?yàn)?em>排氣槽開的深度、寬度以及位置的選擇，如果不適當(dāng)，產(chǎn)生的飛邊毛刺，將影響制品的美觀和精度。
展開 內(nèi)燃機(jī)排氣聲源阻抗及排氣噪聲特性研究
在內(nèi)燃機(jī)排氣消聲系統(tǒng)的聲學(xué)性能研究中常用的有傳遞矩陣法和非定常流動(dòng)分析法。如果聲源阻抗已知則用傳遞矩陣法來預(yù)測(cè)消聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性是比較方便準(zhǔn)確的。但是到目前為止排氣噪聲源阻抗多用實(shí)驗(yàn)方法確定這限制了傳遞矩陣法的應(yīng)用
內(nèi)燃機(jī)排氣聲源阻抗及排氣噪聲特性研究.pdf
MAN B＆W電噴主機(jī)排氣閥油溫過高故障分析
主閥芯通道形成節(jié)流，維持少量的液壓油進(jìn)入排氣閥驅(qū)動(dòng)油缸，以克服彈簧空氣的彈力，維持排氣閥開啟狀態(tài)。此過程中油缸的滑油會(huì)有一小部分經(jīng)節(jié)流閥流走，排氣閥也會(huì)有一個(gè)微小的關(guān)閉動(dòng)作。
關(guān)閥階段。隨著主機(jī)的運(yùn)行，曲軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過排氣閥開閥的曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，液壓氣缸單元（HCU） 輸出電流又回到 8～12 m A, FIVA 閥主閥芯回到中位，接通排氣閥驅(qū)動(dòng)油缸的回油油路，排氣閥關(guān)閉。
2 故障描述
2019 年 8 月 6 日，皮拉圖斯輪從阿根廷港口到澳大利亞港口進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。大管輪值班時(shí)巡視主機(jī)，由于天氣條件惡劣，船舶晃動(dòng)加劇。大管輪在主機(jī)缸頭層檢查時(shí)，由于晃動(dòng)，無意中用手扶了一下排氣閥的驅(qū)動(dòng)高壓油管，發(fā)現(xiàn)主機(jī)2 缸和 5 缸的排氣閥驅(qū)動(dòng)高壓油管溫度明顯高于其他缸，手摸上去發(fā)燙。大管輪無法立刻判斷出此故障原因，隨后通知輪機(jī)長(zhǎng)一同討論分析故障原因。輪機(jī)長(zhǎng)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后用點(diǎn)溫qiang測(cè)量排氣閥頂部溫度，發(fā)現(xiàn) 2 缸和 5 缸溫度比其他缸高 10℃左右；用聽診器或者聽診棒聽排氣閥頂部的聲音，也能聽出這兩個(gè)缸跟其他缸聲音不一樣，確定這兩個(gè)缸存在故障。
當(dāng)時(shí)分析該液壓油管溫度升高，可能的原因有以下幾點(diǎn)：
1） 故障缸燃燒不好導(dǎo)致排溫明顯高于其他缸，熱量傳遞排氣閥，經(jīng)過排氣閥閥桿傳給滑油。但現(xiàn)場(chǎng)觀察排溫正常，故排除此項(xiàng)。
2） 排氣閥冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致排氣閥溫度過高，如冷卻水不足等原因也可能使排氣閥溫度升高
[9]
，從而導(dǎo)致液壓油溫度升高。但現(xiàn)場(chǎng)觀察水溫、水壓均正常，故排除此項(xiàng)。
3） 排氣閥頂部油缸的活塞與油缸本體潤(rùn)滑不好或者活塞環(huán)狀況不良，摩擦熱量大。
3 故障解決過程
對(duì)上面的可能原因，進(jìn)行逐個(gè)排查，先簡(jiǎn)單后復(fù)雜。前兩種可能性原因已經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)排除。由于現(xiàn)在主機(jī)在運(yùn)行，無法拆檢排氣閥。
展開 simsolid—某型排氣歧管溫度場(chǎng)仿真分析
exh_manifold.zip
某型排氣歧管溫度場(chǎng)仿真分析.pdf
某型排氣歧管溫度場(chǎng)仿真分析
1、分析目的
排氣歧管通常由鑄鐵或雙壁面焊接金屬制造而成。采用鑄造工藝的排氣歧管目前已廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)或柴油機(jī)。排氣歧管應(yīng)當(dāng)有足夠的剛度以滿足在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)過程中所需的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，比如動(dòng)力性能，燃油經(jīng)濟(jì)性和排放。為了實(shí)現(xiàn)催化劑快速和高效啟動(dòng)反應(yīng)，廢氣溫度應(yīng)該進(jìn)一步提升以確保催化劑更高的轉(zhuǎn)化效率，而排氣歧管也將承受更高的熱負(fù)荷。因此針對(duì)某排氣歧管應(yīng)用simsolid軟件對(duì)其執(zhí)行了溫度場(chǎng)仿真分析。
2、模型說明
選擇鐵素體球墨鑄鐵作為排氣歧管和增壓器渦殼材料，其材料屬性高度依賴于環(huán)境溫度。彈性模量和導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的變化見圖1和圖2。排氣歧管幾何模型如圖3所示。
圖1 材料變溫下的彈性模量 圖2 材料變溫下的導(dǎo)熱系數(shù)
圖3 排氣歧管幾何模型
3、溫度場(chǎng)分析
排氣歧管溫度場(chǎng)分布是進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析最為重要的邊界條件。3D CFD計(jì)算結(jié)果傳遞局部換熱系數(shù)和近壁面氣體溫度，然后在一個(gè)工作循環(huán)周期內(nèi)進(jìn)行平均處理，即得到時(shí)間平均的換熱系數(shù)和近壁面氣體溫度。除了排氣歧管內(nèi)壁面的對(duì)流換熱外，排氣歧管外壁面的對(duì)流換熱和熱輻射對(duì)傳熱分析也至關(guān)重要。時(shí)間平均的換熱系數(shù)和近壁面氣體溫度一般會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況而產(chǎn)生變化。在Simsolid軟件中定義排氣歧管內(nèi)外壁面的換熱系數(shù)和溫度，定義過程非常簡(jiǎn)易，如圖4和圖5所示。
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日本精致模具設(shè)計(jì)：排氣頂針模具技術(shù)案例
在這些問題中， 在模具上通常會(huì)都會(huì)清理模具后（特別是在排氣槽）又能恢復(fù)到剛剛射出時(shí)的狀態(tài)。」如何改善排氣的方式， 在此次IPF展會(huì)中有幾家模具相關(guān)專家提出此見解。除此之外，還有其他不同的先進(jìn)技術(shù)提供參考。
可排氣的頂針銷
制品頂出是注射成型過程中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)制品在模具中固化后，需要一套有效的方式將其從模具中頂出， 頂出品質(zhì)的好壞將決定制品的品質(zhì)，因此，制品的頂出不可忽視的，且在頂出中不能使制品產(chǎn)生變形、頂白、破裂等損壞制品的現(xiàn)象。日本普樂望公司所提出的新技術(shù)”可排氣的頂針銷”(圖1)在頂針棒的前端以特殊加工技術(shù)，所做的可排氣式頂針銷，依照頂針銷的粗細(xì)尺寸，有不同的排氣孔，排氣溝的設(shè)計(jì)在射出同時(shí)，能輕易將模腔中的大氣直接透過排氣頂針銷直接排氣，相較 於傳統(tǒng)的產(chǎn)品流動(dòng)末端，更能直接有效達(dá)到低壓射出的效果。可排氣的鑲件入子(圖2)：展示了流道末端的排氣鑲件，同樣的大幅度改變以往排氣槽容易變形、阻塞的問題。
圖 1-1: 可排氣的頂針銷，特殊加工技術(shù)
圖 1-2: 可排氣的頂針銷，內(nèi)部構(gòu)造
圖 2: 可排氣的鑲件入子，大幅度改變排氣槽容易變形、阻塞問題
可調(diào)節(jié)式的排氣鑲件
可調(diào)節(jié)式排氣鑲件(圖3)：可調(diào)節(jié)式的排氣鑲件以往排氣在固定位置、固定排氣槽深度，發(fā)現(xiàn)排氣不良或出現(xiàn)毛邊時(shí)，必須將模具拆下，重新修改，而使用這個(gè)發(fā)明后，不需拆模具即可按刻度調(diào)整排氣槽的深度。使用調(diào)節(jié)式的排氣鑲件時(shí)，另外可以通過更換內(nèi)置的彈簧，延長(zhǎng)使用壽命。最小尺寸規(guī)格可制成最小寬度為3毫米至 100毫米。在成型過程中首先出現(xiàn)的問題是壓倒性地堵塞排口的“短射”。如果從成型開始10小時(shí)后出現(xiàn)短射，代表其排氣能力只有10小時(shí)。如果你想要30個(gè)小時(shí)，則需要一個(gè)三重通風(fēng)口。相反，如果可以將進(jìn)入空腔的氣體減少到三分之一，也可以將其保持三次。
展開 基于流固耦合的旋葉式壓縮機(jī)排氣閥片振動(dòng)噪聲預(yù)估與試驗(yàn)
摘要：為揭示旋葉式壓縮機(jī)排氣閥片振動(dòng)特性，建立閥片單質(zhì)點(diǎn)模型。①研究排氣工況、幾何參數(shù)與閥片振動(dòng)位移的關(guān)系，得到升程限制器改進(jìn)結(jié)構(gòu)；而后，建立改進(jìn)閥片排氣結(jié)構(gòu)流固耦合模型，研究閥片流動(dòng)特性；②基于流場(chǎng)湍流參數(shù)建立排氣閥片寬頻噪聲模型，研究改進(jìn)閥片噪聲分布規(guī)律，借助旋葉式壓縮機(jī)噪聲實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)改進(jìn)前后壓縮機(jī)整機(jī)噪聲進(jìn)行測(cè)試。研究表明：改進(jìn)閥片參數(shù)，有效提高了平貼時(shí)間，降低了閥片振動(dòng)速度峰值；閥片工作中消氣槽流場(chǎng)處存在負(fù)壓區(qū)域，閥片關(guān)閉時(shí)排氣孔處流場(chǎng)存在回流現(xiàn)象；排氣結(jié)構(gòu)氣動(dòng)噪聲源主要集中在閥片與閥座發(fā)生撞擊的表面和消氣槽附近；改進(jìn)后壓縮機(jī)部分頻域段降噪明顯降低，后部場(chǎng)點(diǎn)噪聲幅值降低最大達(dá)6%。
1 旋葉式壓縮機(jī)排氣閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1.1 排氣結(jié)構(gòu)工作原理
某圓弧-簡(jiǎn)諧曲線組合型旋葉式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如圖1(a)所示。該壓縮機(jī)為雙工作腔旋葉式壓縮機(jī)，它是由轉(zhuǎn)子、缸體、葉片、前后端蓋、排氣閥片、升程限制器等組成。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片由于離心力的作用與氣缸內(nèi)表面相貼，將缸體分成五個(gè)基元腔。其中轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)基元腔完成兩次工作過程，由排氣閥片、升程限制器等組成的排氣結(jié)構(gòu)完成兩次排氣。某汽車空調(diào)旋葉式壓縮機(jī)排氣結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1(b)所示。該排氣閥片為雙簧 片式舌簧閥，升程限制器結(jié)構(gòu)為單曲率直線型，即一段直線和一段圓弧組成。
圖1 排氣結(jié)構(gòu)
Fig.1 Exhaust structure diagram
(1) 吸氣階段：旋葉式壓縮機(jī)并未設(shè)置吸氣閥片，工作時(shí)缸體與進(jìn)氣口相通，腔內(nèi)壓力恒定為吸氣壓力ps，當(dāng)基元容積達(dá)到最大時(shí)，吸氣終止。
展開 案例|天納克Tenneco Inc排氣系統(tǒng)主動(dòng)降噪技術(shù)
概述
汽車排氣系統(tǒng)對(duì)于車型在市場(chǎng)上取得成功起著越來越關(guān)鍵的作用。最重要的是，車輛所發(fā)出的聲音對(duì)品牌形象影響越來越大。例如，汽車發(fā)燒友即使閉著眼睛也能分辨出駛來的是賓利還是法拉利。較低價(jià)格車輛的買主有可能不會(huì)過分講究，但他們?nèi)韵Ｍ趩?dòng)引擎時(shí)能夠聽到某種獨(dú)特的聲音。與此同時(shí)，政府規(guī)定也在迫使汽車原始設(shè)備制造商（OEM）降低排氣管所發(fā)出的噪聲級(jí)。汽車制造商還希望降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而改善燃料經(jīng)濟(jì)性。
傳統(tǒng)的被動(dòng)排氣降噪技術(shù)依賴穿孔管以及聲學(xué)腔室的設(shè)計(jì)來濾除聲波，然而這種方法已經(jīng)逐漸難以滿足設(shè)計(jì)中一些往往相互沖突的目標(biāo)。汽車OEM正著眼于采用主動(dòng)降噪技術(shù)來解決排氣系統(tǒng)噪聲問題。排氣噪聲主動(dòng)降噪系統(tǒng)采用由微處理器驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器，使其發(fā)出的聲波可抵消發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的一部分噪聲，從而產(chǎn)生較為令人滿意的聲響。排氣噪聲主動(dòng)降噪系統(tǒng)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于可通過軟件控制來調(diào)整揚(yáng)聲器的輸出，從而在各種不同工作條件下發(fā)出適當(dāng)?shù)穆暡ā?挑戰(zhàn)
Tenneco 公司目前致力于為其 OEM 客戶開發(fā)既能消除噪聲又能生成完美聲響的主動(dòng)排氣系統(tǒng)。在這一項(xiàng)目中，Tenneco 的工程師們所面臨的眾多挑戰(zhàn)之一就是設(shè)計(jì)用來安裝揚(yáng)聲器的外殼。外殼會(huì)影響揚(yáng)聲器的性能，特別是可能將揚(yáng)聲器最有效的工作頻率范圍抬高。Tenneco 的工程師們正在設(shè)計(jì)一種外殼，以便盡量減輕這種影響，從而使揚(yáng)聲器在低頻區(qū)極為高效地工作，以抵消發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的低頻聲響，同時(shí)又不會(huì)消耗過多的電功率。
在過去，設(shè)計(jì)主動(dòng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工程師主要依靠實(shí)物試驗(yàn)來設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器外殼等零部件。但這種方法需要組裝各種待測(cè)排氣系統(tǒng)配置的樣機(jī)。這不僅耗費(fèi)了大量的時(shí)間、金錢，而且由于對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行儀表檢測(cè)存在困難，因此實(shí)物試驗(yàn)所采集到的信息也有限。
展開 GT-POWER與modeFRONTIER使用案例——汽車排氣系統(tǒng)開發(fā)
圖二xiao音器內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化
第三部分 使用GT-POWER進(jìn)行排氣阻力分析
排氣管路長(zhǎng)度及形狀對(duì)輸出的影響，不僅包括對(duì)背壓及排氣口噪聲的影響，對(duì)充氣效率的影響也很受關(guān)注。
除了通過降低背壓來提高扭矩，也可以通過改變xiao音器在排氣系統(tǒng)中位置，以及排氣管路的長(zhǎng)度及形狀來使扭矩提高。
因此，在開發(fā)初期，進(jìn)行包括發(fā)動(dòng)機(jī)輸出、排氣口噪聲及背壓的優(yōu)化，獲得最優(yōu)的方案。
圖三 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出及排氣阻力
第四部分 使用STAR-CCM+以及DEP Morpher進(jìn)行催化器流速分布分析
考察排氣管路末端到催化器前的氣體狀態(tài)，在催化器內(nèi)部，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與涂覆的貴金屬催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使排氣被凈化，催化器內(nèi)氣體流速的均勻分布有利于提高轉(zhuǎn)化效率。進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析，確認(rèn)催化器截面的流速分布滿足我們的標(biāo)準(zhǔn)。由于排氣會(huì)集中在催化器的端部，這部分區(qū)域內(nèi)的催化劑會(huì)受到侵蝕。在考察排氣管形狀方面，使用DEP Morpher的變形技術(shù)對(duì)模型形狀進(jìn)行變更，實(shí)現(xiàn)高效的仿真計(jì)算。本例中，計(jì)算一個(gè)case花費(fèi)4~8個(gè)小時(shí)左右。
最近研究在發(fā)動(dòng)機(jī)附近配置催化器，即排氣歧管部分到催化器的距離縮短，這也導(dǎo)致催化器前的氣體難以實(shí)現(xiàn)均勻分布。
圖四 催化器的流速分布分析
第五部分 使用GT-POWER與STAR-CCM+進(jìn)行氧濃度分布分析
在各個(gè)管路的集合部分放置氧傳感器，氧氣濃度反饋回發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。為了準(zhǔn)確測(cè)量氧氣濃度，各排氣管路上均要布置傳感器。
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