汽车空调出风口的制造方法

文档序号:1930210 发布日期:2021-12-07 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 汽车空调出风口的制造方法 (Manufacturing method of air outlet of automobile air conditioner ) 是由 沈卫东 周炜 高建武 常帅 朱大炜 邢庆 于 2021-09-08 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种汽车空调出风口的制造方法。该制造方法包括步骤S1,制造所述汽车空调出风口的各零件,利用模具制造所述水平叶片;利用3D打印制造所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部;步骤S2,装配,将所述竖直叶片本体和密封部粘合,形成所述竖直叶片;在所述罩体一侧装入所述竖直叶片和水平叶片,将所述罩体与壳体接插配合固定。通过本发明提供的方案有助于制造出符合功能性试验的汽车空调出风口,可以代替样车试制阶段的模具件进行相关的功能性试验,指导批量零件的结构优化,制造周期短、成本低。(The invention relates to a manufacturing method of an air outlet of an automobile air conditioner. The manufacturing method comprises the steps of S1, manufacturing each part of the air outlet of the automobile air conditioner, and manufacturing the horizontal blade by using a mould; manufacturing the housing, the cover body, the vertical blade body and the sealing part by using 3D printing; step S2, assembling, namely bonding the vertical blade body and the sealing part to form the vertical blade; and the vertical blades and the horizontal blades are arranged on one side of the cover body, and the cover body and the shell are inserted, matched and fixed. The scheme provided by the invention is beneficial to manufacturing the automobile air conditioner air outlet which accords with the functional test, can replace a mould part in a sample vehicle trial-manufacturing stage to carry out related functional test, guides the structural optimization of batch parts, and has short manufacturing period and low cost.)

汽车空调出风口的制造方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域,具体涉及一种汽车空调出风口的制造方法。

背景技术

在传统的样车试制阶段,有试验需求的零件通常通过小批量模具工艺来获得。小批量模具有长周期、高成本的先天不足;同时也带来了模具不易更改以支持迭代新方案的研发验证。3D打印技术虽然提供了无模具生产工艺,有解决痛点问题的潜能。但目前3D打印技术在汽车车身的应用大多在样件展示、工装夹具等领域,还未见把3D打印技术用于研发阶段进行方案验证指导批量零件结构优化的应用。

目前制造汽车空调出风口的技术路线和存在的问题如下:

1.模具制造

目前样车试制阶段的汽车空调出风口都是采用传统的小批量模具进行制造,零件物理性能较好,精度较高,但是其制作成本较高,制作周期较长并且模具更改成本较高、更改周期较长,无法支持样车试制阶段新方案的研发验证。

2.真空浇筑制造

目前真空浇注制造工艺是在样车试制阶段常用的快速样件制造方法,由于硅橡胶具有良好的柔性和弹性,能够制作结构复杂的零件,且制作成本较低、周期较短。但是其成型零件制作精度不高,强度、耐温性均较差,很难应用于汽车空调出风口功能性验证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车空调出风口的制造方法,将模具制造和3D打印相结合,制造出符合功能性试验的汽车空调出风口,可以代替样车试制阶段的模具件进行相关的功能性试验,指导批量零件的结构优化,制造周期短、成本低,并可以根据结构优化需求,快速制作物理样件以支持优化迭代方案验证。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种汽车空调出风口的制造方法,所述汽车空调出风口包括壳体、罩体、水平叶片和竖直叶片,所述壳体和罩体配合形成容纳所述水平叶片和竖直叶片的空间,所述竖直叶片包括相互连接配合固定的竖直叶片本体和密封部,所述制造方法包括:

步骤S1,制造所述汽车空调出风口的各零件,利用模具制造所述水平叶片;利用3D打印制造所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部;

步骤S2,装配,包括以下步骤:

步骤S21,将所述竖直叶片本体和密封部粘合,形成所述竖直叶片;

步骤S22,在所述罩体一侧装入所述竖直叶片和水平叶片,将所述罩体与壳体接插配合固定。

根据本发明的一个实施例,在步骤S1中打印制造所述所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部,包括:

步骤S11,建模,分别建立所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部的三维模型;

步骤S12,生成模型数据,将所述三维模型导入3D打印切片软件中生成模型数据;

步骤S13,设置打印参数,分别确定所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部在3D打印中的摆放位置,设置相应的3D打印参数;

步骤S14,打印,将所述模型数据及3D打印参数导入3D打印机进行打印;

步骤S15,固化,固化3D打印出的零件。

根据本发明的一个实施例,在步骤S13中,根据所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部各自在汽车空调出风口的受力方向,以及所述3D打印机的打印纹理走势来分别确定所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部在3D打印中的摆放位置。

根据本发明的一个实施例,在步骤S13中,使所述壳体、罩体、竖直叶片本体和密封部各自在汽车空调出风口的受力方向与所述3D打印机的打印纹理走势方向一致。

根据本发明的一个实施例,在步骤S13中,设置3D打印参数包括根据各零件的打印材料的收缩率放大待打印零件的三维模型。

根据本发明的一个实施例,在步骤S15中,将3D打印出的零件静置于细沙箱中。

根据本发明的一个实施例,所述汽车空调出风口还包括拨片,所述拨片设置在所述水平叶片上,所述拨片的一侧与所述竖直叶片连接。

根据本发明的一个实施例,利用3D打印制造所述拨片,将所述拨片装入到所述水平叶片上。

本发明提供的一种汽车空调出风口的制造方法,引入了3D打印技术,制造出符合功能性试验要求的汽车空调出风口,可以代替样车试制阶段的模具件进行相关的功能性试验,指导批量零件的结构优化,该制造方法周期短、成本低,并可以根据结构优化需求,快速制作物理样件以支持优化迭代方案验证。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的

具体实施方式

作详细说明,其中:

图1示出了本发明实施例的一种汽车空调出风口的制造方法的流程图;

图2示出了本发明实施例的3D打印的流程图;

图3示出了本发明实施例的一种汽车空调出风口的结构示意图;

图4是图3中的壳体的结构示意图;

图5是图3中的罩体的结构示意图;

图6是图3中的水平叶片的结构示意图;

图7A是图3中的竖直叶片的结构示意图;

图7B是图7A中的竖直叶片本体的结构示意图;

图7C是图7A中的密封部的结构示意图;

图8是图3中的拨片的结构示意图。

图9是本发明实施例的一种汽车空调出风口的结构优化示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在详述本申请实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本申请保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如,如果翻转附图中的器件,则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而,示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向),因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外,还将理解,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

图3示出了本发明实施例的一种汽车空调出风口的结构示意图。图4是图3中的壳体的结构示意图。图5是图3中的罩体的结构示意图。图6是图3中的水平叶片的结构示意图。图7A是图3中的竖直叶片的结构示意图。图7B是图7A中的竖直叶片本体的结构示意图。图7C是图7A中的密封部的结构示意图。图8是图3中的拨片的结构示意图。如图3所示,一种汽车空调出风口主要包括壳体、罩体、水平叶片和竖直叶片。壳体和罩体配合形成容纳水平叶片和竖直叶片的空间。参考图7A~7C,竖直叶片包括相互连接配合固定的竖直叶片本体和密封部。

图1示出了本发明实施例的一种汽车空调出风口的制造方法的流程图。如图所示,一种汽车空调出风口100的制造方法,包括:

步骤S1,制造汽车空调出风口100的各零件,包括以下步骤:

利用模具制造水平叶片103。基于模具件所用的材料属性,选取3D打印材料,需要保证在弹性模量、弯曲模量、断裂伸长率、耐温性、硬度等关键物理性能参数保持相近,由于水平叶片103的材料的弹性模量为18000MPa,目前尚无与之匹配的3D打印材料,因此水平叶片103单独采用模具制造,其结构如图6所示。

利用3D打印制造壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106。除水平叶片103以外的其它零件,均采用3D打印制造。竖直叶片104是由竖直叶片本体105以及与竖直叶片本体105相连的密封部106组成,由于竖直叶片本体105由硬质材料制成,而密封部106由软质材料制成,所以竖直叶片104无法直接打印,需要拆分为竖直叶片本体105和密封部106并分别打印后再进行装配。

步骤S2,装配,包括以下步骤:

步骤S21,用粘结剂将竖直叶片本体105和密封部106粘合,形成竖直叶片104。

步骤S22,在罩体102一侧装入竖直叶片104和水平叶片103,将罩体102与壳体101接插配合固定。

通过本发明提供的制造方法制造的汽车空调出风口100可以根据开发需求,进行温度、刚度、操作耐久性、安装牢固性、安全性、气体泄露量控制等一系列功能性试验,并且将3D打印试验结果和模具件的试验结果进行对比。根据比较,本发明制造的汽车空调出风口100和由模具制造的结果非常接近,可以得出本发明制造的汽车空调出风口100可以代替样车试制阶段的模具件进行相关的功能性试验,指导批量零件结构优化的结论。

较佳地,在步骤S1中打印制造壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106,包括:

步骤S11,建模,分别建立壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106的三维模型。

步骤S12,生成模型数据,将三维模型导入3D打印切片软件中生成模型数据。

步骤S13,设置打印参数,分别确定壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106在3D打印中的摆放位置,设置相应的3D打印参数。

步骤S14,打印,将模型数据及3D打印参数导入3D打印机进行打印。容易理解的,各个零件根据自身的材料要求分别打印。

步骤S15,固化,固化3D打印出的零件。

较佳地,在步骤S13中,根据壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106各自在汽车空调出风口100的受力方向,以及3D打印机的打印纹理走势来分别确定壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106在3D打印中的摆放位置。更佳地,在步骤S123中,使壳体101、罩体102、竖直叶片本体105和密封部106各自在汽车空调出风口100的受力方向与3D打印机的打印纹理走势方向一致,以提升打印零件的结构强度。

较佳地,在步骤S13中,设置3D打印参数包括根据各零件的打印材料的收缩率放大待打印零件的三维模型。例如,若某个零件的打印材料的收缩率为0.2%,则需要放大该零件的三维模型,相应地放大0.2%。

较佳地,在步骤S15中,将3D打印出的零件静置于细沙箱中。在固化阶段,将各零件静置于细沙箱环境中,能提高各零件的耐温性,又避免了各零件在固化过程中发生变形现象。

较佳地,汽车空调出风口100还包括拨片107。拨片107设置在水平叶片103上,拨片107的一侧与竖直叶片104连接。常规的,汽车空调出风口100上设置的拨片107向外凸出,上下拨动拨片107,带动水平叶片103上下移动以上下调整出风口的出风方向;水平拨动拨片107能带动竖直叶片104左右移动,以左右调整出风口的出风方向。

较佳地,利用3D打印制造拨片107,将拨片107装入到水平叶片103上。具体来说,拨片107适用于前述的步骤S1和步骤S2。利用3D打印制造拨片107,装配过程中,将拨片107与中间的一个水平叶片103接插配合固定,并将拨片107的一侧与中间的竖直叶片104固定连接。

图9是本发明实施例的一种汽车空调出风口的罩体的结构优化示意图。如图所示,箭头左侧为优化前的罩体结构,3D打印后的试验结果不理想,分析其原因是罩体局部位置结构108强度不足。通过结构优化形成了箭头右侧的罩体局部结构109(与图5中罩体的A部对应),通过3D打印制造,经试验验证,试验结果得到了极大的改善,从而确定了批量零件结构优化的方向。该优化过程充分利用了3D打印技术的优势,低成本、短周期地制作出结构数据优化后的零件,用实物验证结构优化方案的可行性,有效提高了零件开发效率。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换,因此,只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

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