一种汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，通过采集被加工散热器芯体扁管的外型尺寸参数，确定扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h，再根据圆角六棱台末端结构的外形特点，利用已知的管径尺寸和厚度尺寸，将圆角六棱台末端结构的末端截面设计成一个中心对称的圆角六边形，并对圆角六边形的外型尺寸进行设计，最后综合上述外型尺寸，对过渡圆角的加工半径和成型深度进行设计，从而完成整个扁管圆角六棱台末端结构的尺寸设计。该方法使扁管圆角六棱台末端结构的设计步骤更加明确，对不同管径的扁管末端圆角六棱台结构的设计有更广泛的指导，所设计的扁管结构，不仅提高了扁管与主板的接合质量，而且优化了汽车散热器用散热管末端的水力性能。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法
本专利技术涉及扁管结构的设计方法，尤其涉及一种高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法。
技术介绍
汽车散热器芯体是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，其散热列管多采用扁管结构，但散热列管进出水口处由于反复受到水流的冲击，容易产生疲劳破裂损伤，降低整体散热器工作效率甚至导致其失效，传统的扁管已不能满足单体和整车的性能要求，具有末端结构设计的新型汽车散热器扁管已成为一种行业趋势，因此提出该高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管的设计方法十分必要。常见的散热管结构改进方法包括外部结构改进和内部结构改进。外部结构改进的方法如专利CN207145056U，在散热扁管末端设计一个单叶双曲面结构来降低散热管进出水口处的水力压损。其方法效果明显，但单叶双曲面结构加工困难，在实际生产中的生产成本较高。内部结构改进的方法如专利CN109022939A，通过控制用于成型扁管的铝型材合金组成成分，以提高铝型材的传热性能和成型性能，该方法从成型材料上进行改进，优化了铝型材的成型质量并提高了散热管的导热能力，但其改进方法只适用于生产散热管的企业，适用范围较小。上述具体专利对比文件和相关文献为：1)、“一种汽车散热器散热管”，专利号CN207145056U。该技术提供一种汽车散热器散热管，包括单叶双曲面进出水接头与D形管体，所述单叶双曲面散热管进出水接头与D形管体之间相接；所述散热管单叶双曲面进出水接头相互对称，且进出水界面两端与D形管体两端之间呈单叶双曲面拓扑过渡结构；进而使单叶双曲面进出水接头进出水界面中段与D形管体中段之间呈双曲柱面拓扑过渡。本专利技术提出的圆角六棱台末端结构，结构简单，末端过渡段为直线，更易于加工。2)、“一种用于家用空调微通道铝扁管的铝合金及其应用”，专利号CN109022939A。本专利技术公开了一种用于家用空调微通道铝扁管的铝合金，所述微通道铝扁管在铝扁管内部设置栅格结构，在热交换性能提升的情况下，水力性能有所降低，且必须与扁管一体成型。本专利技术提出的圆角六棱台末端结构，在已经加工成型的扁管上加工成型，易于加工且可以提升扁管水力性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术旨在提供一种高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，以满足任意管径扁管末端圆角六棱台结构的设计，规范其设计流程，降低其设计成本，提高末端结构的生产实用性。本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现：一种高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，该方法包括以下步骤：A、采集散热器芯体扁管的外型尺寸参数，确定扁管的管径和壁厚，所述扁管的外型尺寸参数包括：扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h；B、根据圆角六棱台末端结构的外形特点及扁管的管径尺寸和管壁厚度，将圆角六棱台末端结构的末端截面设计成一个中心对称的圆角六边形，并对圆角六边形的外型尺寸进行设计；所述外型尺寸包括：短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、对边距离H、长边长度Lh、短边长度Li、短边的斜度Ac；C、根据所述扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h、短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、对边距离H、长边长度Lh、短边长度Li和短边的斜度Ac，对过渡圆角的加工半径和加工深度进行设计，从而完成整个圆角六棱台末端结构的尺寸设计；所述过渡圆角的加工半径为长短边过渡圆角的半径Rt，加工深度为成型深度Hd。本专利技术基于采集被加工散热器芯体扁管的外型尺寸参数，确定扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h的参数再根据圆角六棱台末端结构的外形特点，利用已知的管径尺寸和厚度尺寸，将圆角六棱台末端结构的末端截面设计成一个中心对称的圆角六边形，并对圆角六边形的外型尺寸进行设计；最后综合上述外型尺寸，对过渡圆角的加工半径和成型深度进行设计，从而完成整个扁管圆角六棱台末端结构的尺寸设计，本专利技术使扁管圆角六棱台末端结构的设计步骤更加明确，对不同管径的扁管末端圆角六棱台结构的设计有更广泛的指导；相比于其他汽车散热器扁管结构，本专利技术提供的汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法所设计的扁管结构，不仅提高了扁管与主板的接合质量，而且优化了汽车散热器用散热管末端的水力性能。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，不构成对本专利技术限制。在附图中：图1是本专利技术所述一种高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法的结构流程图；图2是本专利技术的加工对象；图3是本专利技术所设计圆角六棱台末端结构扁管的结构示意图；图4是本专利技术所设计圆角六棱台末端结构扁管的右视剖面示意图；图5是图4的A-A剖视图。具体实施方式根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神下，本领域一般技术人员可以提出本专利技术的多个结构方式和制作方法。因此以下具体实施方式以及附图仅是本专利技术技术方案的具体说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。下面结合实施例及附图1对本专利技术作进一步详细的描述：本专利技术所述的一种高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，具体步骤包括：步骤10、采集散热器芯体扁管的外型尺寸参数，确定扁管的管径和壁厚，所述扁管的外型尺寸参数包括：扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h。步骤20、根据圆角六棱台末端结构的外形特点及扁管的管径尺寸和管壁厚度，将圆角六棱台末端结构的末端截面设计成一个中心对称的圆角六边形，并对圆角六边形的外型尺寸进行设计；所述外型尺寸包括：短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、对边距离H、长边长度Lh、短边长度Li、短边的斜度Ac；其中，短边过渡圆角的半径Rs与扁管内壁间距h之间的关系为：Rs＝0.5h对角距离La与扁管内径L之间的关系为：La＝(1+αd)L其中αd为管径方向变形系数；当扁管的壁厚t≤2mm时，αd＝0.02，当扁管的壁厚t＞2mm时αd＝0.01；长边长度Lh与对角距离La之间的关系为：Lh＝βtLa其中βt为长边比例系数；当扁管内径L≤25mm时βt＝0.63，当扁管内径L＞25mm时βt＝0.51；短边的斜度Ac的度数为：Ac＝13.9°～15.1°当扁管内径L≤15mm时，Ac取13.9°，当扁管内径L≥25mm时，Ac取15.1°；短边长度Li与短边的斜度Ac、短边过渡圆角的半径Rs、长边长度Lh、对角距离La之间的关系为：其中，由几何关系可知，As+Ac＝90°，那么有cosAs＝sinAc，则上述方程可变形为：对边距离H与短边长度Li、短边的斜度Ac、短边过渡圆角的半径Rs、之间的关系为：RssinAs+LisinAc＝0.5H经变换后得H＝2(RscosAc+LisinAc)＝hcosAc+[(1-βt)(1+αd)L-h(1-sinAc)]tanAc步骤30、根据所述扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h、短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、长边长度Lh、短边长度Li和短边的斜度Ac，对过渡圆角的加工半径和加工深度进行设计，从而完成整个圆角六棱台末端结构的尺寸设计；所述过渡圆角的加工半径为长短边过渡圆角的半径Rt，加工深度为成型深度Hd；其中，长短边过渡圆角的半径Rt与短边长度Li、短边的斜度Ac本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A、采集散热器芯体扁管的外型尺寸参数，确定扁管的管径和壁厚，所述扁管的外型尺寸参数包括：扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h；B、根据圆角六棱台末端结构的外形特点及扁管的管径尺寸和管壁厚度，将圆角六棱台末端结构的末端截面设计成一个中心对称的圆角六边形，并对圆角六边形的外型尺寸进行设计；所述外型尺寸包括：短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、对边距离H、长边长度Lh、短边长度Li、短边的斜度Ac；C、根据所述扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h、短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、长边长度Lh、短边长度Li和短边的斜度Ac，对过渡圆角的加工半径和加工深度进行设计，从而完成整个圆角六棱台末端结构的尺寸设计；所述过渡圆角的加工半径为长短边过渡圆角的半径Rt，加工深度为成型深度Hd。

【技术特征摘要】
1.一种汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A、采集散热器芯体扁管的外型尺寸参数，确定扁管的管径和壁厚，所述扁管的外型尺寸参数包括：扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h；B、根据圆角六棱台末端结构的外形特点及扁管的管径尺寸和管壁厚度，将圆角六棱台末端结构的末端截面设计成一个中心对称的圆角六边形，并对圆角六边形的外型尺寸进行设计；所述外型尺寸包括：短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、对边距离H、长边长度Lh、短边长度Li、短边的斜度Ac；C、根据所述扁管内径L、扁管壁厚t、扁管内壁间距h、短边过渡圆角的半径Rs、对角距离La、长边长度Lh、短边长度Li和短边的斜度Ac，对过渡圆角的加工半径和加工深度进行设计，从而完成整个圆角六棱台末端结构的尺寸设计；所述过渡圆角的加工半径为长短边过渡圆角的半径Rt，加工深度为成型深度Hd。2.根据权利要求1所述的高效高性能汽车散热器用圆角六棱台末端结构扁管设计方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：短边过渡圆角的半径Rs与扁管内壁间距h之间的关系为：Rs＝0.5h对角距离La与扁管内径L之间的关系为：La＝(1+αd)L其中αd为管径方向变形系数；当扁管的壁厚t≤2mm时，αd＝0.02，当扁管的壁厚t＞2mm时αd＝0.01；长边长度Lh...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟涛，林伟，
申请(专利权)人：揭阳市美度实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44