一种汽车塑料增压管的焊接筋结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种汽车塑料增压管，具体涉及一种汽车塑料增压管的焊接筋结构。


背景技术：

2.目前，塑料材料凭借着成本低，易于成型，耐腐蚀，绝缘性好等特点已经被广泛应用于汽车当中。应用塑料的最大优势是减轻车体的重量，通常塑料的比重为0.9-1.5，即使是纤维增强复合材料比重也不会超过2，而金属材料中，a3钢的比重为7.6、黄铜为8.4、铝为2.7，这使塑料成为汽车轻量化的首选用材。塑料成型容易，使得形状复杂的部件加工十分便利，例如仪表台用钢板加工时，往往需要先加工成型各个零件，再分别用连接件装配或焊接而成，工序较多；而使用塑料可以实现一次成型，加工时间短，精度有保证。塑料制品的弹性变形特性能吸收大量的碰撞能量，对强烈撞击有较大的缓冲作用，对车辆和乘客起到保护作用。因此，现代汽车上都采用塑化仪表板和方向盘，以增强缓冲作用；前后保险杠、车身装饰条都采用塑料材料，以减轻车外物体对车声的冲击力；另外，塑料还具有吸收和衰减振动和噪声的作用，可以提高乘坐的舒适性。塑料耐腐蚀性强，局部受损不会腐蚀，而钢材一旦漆面受损或者先期防腐不好容易生锈腐蚀。塑料可通过改性制出所需性能的塑料，以适应车上不同部件的用途要求，例如保险杠要有相当的机械强度，而坐垫和靠背就要采用柔软的聚氨酯泡沫塑料；更方便的是塑料颜色可以通过添加剂跳出不同颜色，省去喷漆的麻烦；有些塑料件还可以电镀，如abs塑料具有很好的电镀性能，可用于制作装饰条、标牌、开关旋钮、车轮装饰罩等。
3.随着塑料在汽车领域的应用逐渐发展，塑料增压管也越来越多的取代金属增压管应用在汽车上。但是在发动机工作状态下，内部温度可高达600℃，内部压力大，所以对增压管的强度要求非常高。而在增压管的生产制造过程中，基于制造工艺以及特殊结构设计的需求，往往将增压管设计成两段或多段，然后焊接在一起。为了方便各段增压管进行焊接，在增压管上都会设计焊接筋结构，而增压管的焊接筋往往是焊接强度最弱的区域，最容易发生增压管的结构破坏。所以焊接筋结构的合理设计对提高增压管的焊接强度非常重要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种汽车塑料增压管的焊接筋结构，将传统增压管的焊接筋结构进行了改进，在保证焊接精度和稳定性的前提下，实现了增压管焊接强度的有效提高，保证了增压管工作的安全性和可靠性。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
6.一种汽车塑料增压管的焊接筋结构，包括第一管道、第二管道、第一环形焊接筋和第二环形焊接筋；
7.所述的第一环形焊接筋设置于第一管道上，所述的第二环形焊接筋设置于第二管道上；所述的增压管通过第一环形焊接筋和第二环形焊接筋焊接得到，第一环形焊接筋和
第二环形焊接筋每个焊接的位置一一对应；
8.所述的增压管内壁上在焊接处设有若干个沟槽，该沟槽用于减小或消除增压管内壁与环形焊接筋之间的距离，以提高焊接强度。
9.优选地，所述的沟槽设置在第一管道的内壁上。
10.优选地，所述的沟槽沿轴向上的深度高于第一环形焊接筋的内侧面，不会对第一环形焊接筋与第二环形焊接筋的焊接面产生结构上的影响。
11.优选地，所述的沟槽沿轴向上的深度与第一环形焊接筋的内侧面齐平，不会对第一环形焊接筋与第二环形焊接筋的焊接面产生结构上的影响。
12.优选地，所述的沟槽设置在第二管道的内壁上。
13.优选地，所述的沟槽沿轴向上的深度高于第二环形焊接筋的内侧面，不会对第一环形焊接筋与第二环形焊接筋的焊接面产生结构上的影响。
14.优选地，所述的沟槽沿轴向上的深度与第二环形焊接筋的内侧面齐平，不会对第一环形焊接筋与第二环形焊接筋的焊接面产生结构上的影响。
15.优选地，所述的沟槽设置在第一管道和第二管道的内壁上，所述的沟槽沿轴向上的深度高于或齐平于环形焊接筋的内侧面，不会对第一环形焊接筋与第二环形焊接筋的焊接面产生结构上的影响。
16.优选地，所述的沟槽在增压管内壁上沿周向设置。沟槽数量一般设置在4-8个，沟槽宽度不少于3mm。在通过实验或者计算机虚拟计算手段已知焊接强度薄弱位置的前提下，可以重点在薄弱位置根据实际计算情况进行沟槽设计。
17.优选地，沟槽沿轴向的深度可以根据管道结构以及生产工艺等因素的考虑进行设定，一般设置为不小于3mm。少于3mm时其产生的效果差，无法实现提高增压管焊接强度的要求，并且加工难度也会大幅增加。
18.优选地，所述的内壁沿增压管径向为阶梯状，形成过渡面，所述的沟槽沿径向上的深度与过渡面的宽度相等。相等的宽度可以使沟槽的设置能够充分融入原有的汽车塑料增压管中，不会破坏原有的结构设计，不影响原有设计的强度。
19.优选地，所述的增压管为塑料制成。
20.本实用新型的工作原理为：
21.本实用新型在管道内壁靠近焊接处的位置设置了沟槽结构，减少甚至消除了管道内壁于环形焊接筋之间的距离，使得增压管即便在高温高压作用下，环形焊接筋上产生的“力臂”作用会明显减弱，焊接面上的弯曲应力也会减小，进而提高增压管焊接强度。
22.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
23.1、在传统的具有环形焊接筋结构的增压管中，增压管的环形焊接筋的等效内径往往比管道的内径要大，这样会在增压管的环形焊接筋和管道内壁之间产生了一段距离，管道内壁在高温高压作用下，会在环形焊接筋上产生明显的“力臂”作用，造成焊接面上的弯曲应力过大，使得焊接强度比较低。
24.本实用新型通过在管道内壁上增加了沟槽结构，使得管道内壁与焊接筋之间的位置变小或者消失，使得焊接筋上的“力臂”作用明显减弱，有效提高了增压管焊接强度，保证了增压管在工作时的安全性和可靠性。
25.2、本实用新型的结构简单，在生产过程中与增压管一体成型，不会在生产制造上
产生障碍。
26.3、本实用新型设计的沟槽结构不会对环形焊接筋之间的焊接面产生结构上的影响，所以可以采用常规焊接手段进行焊接，无需考虑额外的特殊焊接工艺，使得生产方便，可以不对原生产线进行大幅改动。
27.4、本实用新型设计的沟槽结构可以有效减弱“力臂”作用，降低增压管焊接面上的弯曲应力，进而提高增压管在高温高压下的焊接强度。
附图说明
28.图1为本实用新型的增压管的结构示意图；
29.图2为本实用新型中实施例1的第一管道的结构示意图；
30.图3为本实用新型中实施例1的第二管道的结构示意图；
31.图中：1-第一管道；11-第一环形焊接筋；12-沟槽；13-内壁；14-过渡面；2-第二管道；21-第二环形焊接筋。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
33.实施例1
34.一种汽车塑料增压管的焊接筋结构，如图1-3所示，包括第一管道1、第二管道2、第一环形焊接筋11和第二环形焊接筋21；第一环形焊接筋11设置于第一管道1上，第二环形焊接筋21设置于第二管道2上；通过第一环形焊接筋11和第二环形焊接筋21焊接得到增压管，第一环形焊接筋11和第二环形焊接筋21每个焊接的位置一一对应；增压管内壁13上在焊接处设有沟槽12。
35.更具体地，本实施例中：
36.在第一管道1的内壁13上设有沟槽12，沟槽12沿轴向的深度平齐于第一环形焊接筋11的内侧面，这样不会对第一环形焊接筋11和第二环形焊接筋21焊接得到的焊接面产生结构上的影响。
37.在本实施例中，第一管道1的内壁13设计成阶梯形状分布，靠近第一环形焊接筋11内壁13的直径要大于远离第一环形焊接筋11内壁13的直径，因而会形成过渡面14。沟槽12可以设置在第一管道1的内壁13上，也可以将沟槽12设置在第二管道2的内壁13上，或者同时设置在第一管道1和第二管道2的内壁13上，本实施例中将沟槽12设置在第一管道1的内壁13上，并通过计算机虚拟计算分析已知第一环形焊接筋11的两侧焊接强度较弱，所以在第一环形焊接筋11的两侧位置分别设置了3个沟槽12，沟槽12在第一管道1轴向上的深度平齐于第一环形焊接筋11的内侧面，在第一管道1径向上的深度正好等于内壁13形成的过渡面14的宽度。根据计算机虚拟计算分析和实际测试，本实施例的沟槽12共设置6个，分别位于第一环形焊接筋11的两侧位置，其宽度设置为5mm，深度为8mm，以适配于第一管道1的尺寸。
38.第一管道1和第二管道2通过第一环形焊接筋11和第二环形焊接筋21焊接在一起，由于第一管道1内壁13上的沟槽12没有对第一环形焊接筋11产生结构上的影响，所以可以采用常规的焊接工艺进行焊接。
39.在沟槽12存在的位置处，第一环形焊接筋11的焊接面与第一管道1之间的距离变为0，这样即便增压管在高温高压气体的作用下，第一环形焊接筋11和第二环形焊接筋21形成的焊接处也不会产生“力臂”作用，从而使得增压管的焊接强度得到明显提升。
40.本实用新型的工作原理为：
41.本实用新型在管道内壁13靠近焊接处的位置设置了沟槽12结构，减少甚至消除了管道内壁13于环形焊接筋之间的距离，使得增压管即便在高温高压作用下，环形焊接筋上产生的“力臂”作用会明显减弱，焊接面上的弯曲应力也会减小，进而提高增压管焊接强度。
42.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。