活動鉸鏈簡化了HVAC閥門的設計

威斯康星州歐克萊爾 - 工程師采用雙射塑料成型工藝和獨特的“活動鉸鏈”設計，創(chuàng)造了一種更小，更安靜，更易于組裝的汽車風管門閥。現(xiàn)在正在評估未來通用汽車的使用情況，新組件打開和關閉，允許加熱或冷卻的空氣通過汽車的HVAC系統(tǒng)。它取代了大型的塑料和金屬版本。潛在地，新設計還可以用于其他汽車應用，因為大多數(shù)汽車在其加熱和空調系統(tǒng)中使用三個或四個這樣的門。

與現(xiàn)有設計不同，新組件不需要金屬連桿來進行驅動。相反，該設備采用一種允許它折疊到自身上的方案。當需要打開管道時，這種方法使管道門閥能夠旋轉。因此，它比采用單獨的致動裝置的舊單元更輕，更緊湊。

如何通過零件幾何形狀，表面光潔度，二次加工和其他考慮因素來優(yōu)化您的設計

由位于美國威斯康星州菲利普斯的菲利普斯塑料公司和紐約州洛克波特市的德爾福熱力系統(tǒng)公司的工程師設計的新型管道門組件由四個堅硬的玻璃填充聚丙烯部件組成，這些部件由稱為Sanoprene的橡膠狀材料連接，由Monsanto制造化學公司在最終配置中，模制部件形成一個4- x 9英寸的門，一側有梯形腔。

在正常操作期間，腔室內(nèi)的兩個鋼制螺旋彈簧使其保持全容積 - 大約12立方英寸。但是當施加真空時，腔室坍塌至不到該體積的一半，克服了使其保持打開的彈簧力。當這種崩潰發(fā)生時，所有組件的“活動鉸鏈”都允許它彎曲并最終移動。結果，門圍繞其安裝軸線旋轉并移出其常閉位置，允許空氣通過管道。

當真空被移除時，螺旋彈簧迫使腔室打開。然后門自動返回其常閉位置。

門的獨特操作特性的關鍵是雙注塑注塑工藝，賦予其剛性和柔韌性的必要組合。通過采用肖氏A硬度計硬度為110的玻璃填充聚丙烯，工程師為門和其他關鍵部件提供了傳統(tǒng)裝置的強度。通過用Santoprene(肖氏A硬度計硬度為55)圍繞這些部件，它們使腔室彎曲并改變形狀。所謂的“生活鉸鏈”

“活動鉸鏈機構代替了連桿和所有其他相關部件，”Phillips工程師兼新風管門設計師Francis Peterson解釋道。

由于彼得森在新產(chǎn)品的設計過程中與菲利普斯制造工程師托德福克斯密切合作，因此風管門幾乎不需要在工廠組裝。硬塑料部件首先注塑成型。之后，雖然硬塑料仍然是溫暖的，但是在它周圍拍攝了柔軟的塑料。在此過程中，部件之間形成化學鍵。然后將兩個彈簧放置在可移動腔室中，代表唯一的傳統(tǒng)裝配步驟。

新設計與過去的傳統(tǒng)雙射塑料模塑設計截然不同。到目前為止，制造商通常會將此類設計保留用于裝飾部件，例如雙色旋鈕和按鈕。很少有雙射模具用于制造移動的功能部件。

菲利普斯的工程師說，與傳統(tǒng)版本相比，這種風管門具有許多優(yōu)點。德爾福熱力系統(tǒng)公司對通用汽車進行了產(chǎn)品測試和驗證，并表明新門在可靠性和使用壽命方面與現(xiàn)有風管門相當或更好。更重要的是，該設計消除了驅動過程中連桿的爆裂和“撞擊”，節(jié)省了空間并減輕了重量。

同樣重要的是，新裝置可以很容易地回收利用。由于它不采用金屬連接，因此管道門組件在回收之前不需要拆卸。相反，聚丙烯和山都平可以一起磨碎。彼得森說：“這些設備中的大多數(shù)最終都被垃圾填埋場破壞了。”“這個讓回收變得更容易。”