基于注塑模具吹风式后视镜雨眉技术要求的探析计算

武美双

摘要：吹风式后视镜雨眉新产品开发的过程中应综合考虑多方面的因素影响，因为新产品的开发工作是需要多次修改，多次实验，多次测定循环修订的过程。基于本次汽车吹风式后视镜雨眉的新产品开发过程中，需要考虑的技术性指标较为繁琐，所以就基本的技术指标选择主要从外形体积、材质、风阻及安装定位几大方面展开探析计算设计。

关键词：新产品开发;技术要求;安装定位

引言

新产品开发类产品——吹风式后视镜雨眉，目前市面上为空白，针对其技术要求主要从市场经济环保、使用便捷、产品成型可靠等方面出发探究，吹风式后视镜雨眉注塑模具设计需要大量的理论计算、实验测定验证、制作及调试。于是创新吹风式后视镜雨眉，着重在其重量、材料、体积、安装位置等要求下展开研究计算。

1 外形、体积要求

一般来说，汽车后视镜是直接影响汽车整体尺寸的物件，有关汽车行业标准规定，后视镜的尺寸不可以超过汽车最外侧整体尺寸的250mm，这样的规定就间接的限制了汽车吹风式后视镜雨眉的尺寸及安装的位置。

经过前期大量的调研设想，汽车吹风式后视镜雨眉的外形设计为整体流线型，就可以使得风阻系数降低，从而使风阻减小，达到良好的效果要求。同样的，该吹风式后视镜雨眉的体积也不可过于庞大，过大的体积空间影响汽车后视镜及整体的美观要求，但又要实现功能要求，所以该吹风式汽车后视镜雨眉的体积要设计合理得当，如下图1-1所示，吹风式汽车后视镜雨眉的三维实体造型：

2 材质选用

吹风式后视镜雨眉的制作选材需综合考虑多种因素的影响，例如雨眉需要安装于汽车的后视镜上边，而且该吹风式雨眉需要安装小风扇电源、排风、扇叶等零部件，所以对于吹风式雨眉的重量要求较为严格，基于综合考虑该几方面的因素，于是选定吹风式后视镜雨眉的材质为工程塑料PP材质。

选用工程塑料PP材质制作吹风式后视镜雨眉，主要由于工程塑料PP具备一定的外界抗压能力，具备良好的尺寸稳定性能，耐高温、低温性能，是一种具备优良机械性能的材质。由工程塑料PP制作的吹风式雨眉具备耐久性、耐腐蚀性、耐热性等特点，它可以完全代替金属材料来工作，而且较金属更具备良好的性能，于是工程塑料PP已经广泛用汽车、机械、建筑、办公、电子等行业，工程塑料的发展趋势已经快速步入国际趋势。

3 风阻系数

众所周知，汽车在行驶的过程中会与空气之间相互作用，受到空气阻力的影响，汽车行驶的速度愈高，受到的空气阻力愈大。空气阻力影响的大小用风阻系数Cd来表示，通过一系列的汽车风阻测定实验得出：一般汽车的风阻系数Cd为0.3左右，稍微小点的风阻系数Cd可以达到0.23左右，而汽车后视镜对风阻的影响可以达到0.01～0.03左右，这个数据已经是很大的了，后视镜对汽车风阻将油耗转化为热量消耗掉，浪费资源，所以我们应该缩小风阻系数Cd。即吹风式后视镜雨眉的设计制作过程中，将整体的外形设计得更加流线型、更加平滑、更加小巧、更加隐蔽，这样空气流体就可以顺畅的流过汽车车身，以此减小风阻系数Cd的影响。

3.1 空气阻力数据分析

一般情况来说，一部汽车的燃油量的多少及经济性取决于该汽车在行驶过程中所受的空气阻力的大小，这一方面也成为了评价一部汽车性能好与坏的重要指标之一。影响汽车空气阻力的因素有很多，其中后视镜的大小、形状、材质也是影响汽车空气阻力的重要因素。进而，安装于汽车后视镜的吹风式雨眉的大小、形状、材质也成为了影响汽车空气阻力不可忽视的因素。于是研究各种参数对汽车后视镜的空气阻力的影响就显得尤为重要了。吹风式后视镜的新产品开发阶段，主要研究吹风式后视镜雨眉形状对汽车空气阻力的影响。

为了更好地定义适合汽车后视镜的吹风式雨眉，而且可以减少汽车的空气阻力，可以先研究空气动力阻力因数的大小：

从公式的整体分析可以看出：对于相同的迎风面积来说，Cd愈小，在相同风速条件下汽车的后视镜受到的空气阻力便愈小。于是，在设计吹风式后视镜雨眉时就要使得Cd尽可能小，以此来减小空气阻力。

3.2 管道的影响因素

此吹风式后视镜雨眉的管道设计与现市面上的气体管道外形是一样的，任何在管道中流动的气体均遵循伯努利方程，即遵循如下伯努利方程运行：

其中：P、ρ、V分别表示管道中流体的压强、密度、速度;h表示管道中流体某一截面的铅垂高度;g表示重力加速度。

注意：一般情况下，该伯努利方程适合用于风速不超过50m/s的状况下。

根据伯努利方程可以看出：对于流体管道某一截面来说，流速高的地方风压力低，流速低的地方风压力高，换句话来说，在同一管道中，管径细的地方气体流速高、风压低，管径粗的地方气体流速低、风压高。基于这种管道流体的特性，尤其是吹风式后视镜雨眉的出风口处管道，需要高流速将车窗处雨水吹掉，设计为如下图1-2所示样式：

4安装定位

吹风式后视镜雨眉的安装定位，不仅要考虑安装定位牢固可靠等因素，还要综合考虑定位位置对功能的影响。由于该吹风式后视镜雨眉安装于汽车后视镜与车身的间隙位置，更要考虑拆装方便的影响，所以，首先利用钢丝将雨眉牢固的固定成为一体，钢丝的端部利用弹簧式接口卡套在汽车的后视镜上边，使得设计的吹风式雨眉整体形状与后视镜实现三点的包围式接触，以此可以更加可靠牢固，保证吹风式后视镜雨眉的功能良好运转，其安装定位关系如下图1-3所示：

参考文献：

[1]袁志群，谷正气，卢克龙.汽车后视镜气动干涉阻力特性的数值计算研究[J].湖南工业大学学报，2010.05.15

[2] 张维合，成永涛，冯婧，邓成林.汽车后视镜镜壳热流道注塑模设计.现代塑料加工应用，2020.10.15

[3]周曙云，钟崇刚.汽车后视镜罩壳注塑模具的CAD/CAM[J].模具技术，1999.11.15

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