專利名稱：一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電子電器附件的制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，在汽車電子電器附件制造技術(shù)領(lǐng)域中，空調(diào)壓縮機總成是汽車空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件。壓縮機安裝支架將壓縮機本體固定在發(fā)動機上，壓縮機通過發(fā)動機上的皮帶輪驅(qū)動其工作。壓縮機總成一方面受發(fā)動機本體的動態(tài)激勵，另一方面受皮帶輪的動態(tài)激勵，如果支架的剛度不足或固有頻率過低，將引起壓縮機總成產(chǎn)生顯著的振動和異響，不利于其疲勞耐久壽命，且降低了整車的NVH性能。汽車空調(diào)壓縮機安裝支架是將空調(diào)壓縮機本體固定在發(fā)動機上的關(guān)鍵部件。由于其直接安裝在發(fā)動機缸體上，為避免發(fā)動機的動態(tài)激振引起支架的共振和異響，支架的固有頻率必須避開發(fā)動機的激振頻率，因此對其剛度和動態(tài)特性的要求較高。采用現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)壓縮機安裝支架以及制造方法，存在諸多技術(shù)問題:1、現(xiàn)有技術(shù)中，汽車空調(diào)壓縮機安裝支架的結(jié)構(gòu)型式為簡單的塊狀加筋鑄造成型結(jié)構(gòu)；為滿足其剛度和強度 等設(shè)計目標，需要對加強筋的布置方式有較高的要求；這種結(jié)構(gòu)型式，容易產(chǎn)生過多的或無效的加強筋，這種過設(shè)計或不足設(shè)計，降低了材料的利用率，對結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和疲勞耐久壽命都將產(chǎn)生不利影響。2、現(xiàn)有技術(shù)中，汽車空調(diào)壓縮機安裝支架一般采用鑄造成型的塊狀加筋結(jié)構(gòu)，上面開有螺栓孔，一方面將支架通過螺栓安裝到發(fā)動機上，另一方面壓縮機通過螺栓安裝到支架上。這種結(jié)構(gòu)的支架在螺栓孔周圍布置加強筋，用以加強支架的剛度，其缺點是這種加筋的方案需要設(shè)計人員具有較豐富的設(shè)計經(jīng)驗，盲目的布置加強筋容易產(chǎn)生無效的或過多的加強筋，這不僅降低了材料利用率，增加了支架的重量和成本，且不利于提高支架的剛度和固有頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有技術(shù)中，采用簡單的塊狀加筋鑄造成型結(jié)構(gòu)；為滿足其剛度和強度等設(shè)計目標，不僅需要對加強筋的布置方式有較高的要求，而且降低了材料的利用率，對結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和疲勞耐久壽命都將產(chǎn)生不利影響；同時現(xiàn)有技術(shù)中采用鑄造成型的塊狀加筋結(jié)構(gòu)，上面開有螺栓孔，一方面將支架通過螺栓安裝到發(fā)動機上，另一方面壓縮機通過螺栓安裝到支架上，該方式需要設(shè)計人員具有較豐富的設(shè)計經(jīng)驗，盲目的布置加強筋會造成無效的或過多的加強筋，降低了材料利用率，增加了支架的重量和成本，且不利于提高支架的剛度和固有頻率等技術(shù)問題，而提供了一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架及其制造方法。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中降低了材料的利用率，對結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和疲勞耐久壽命都將產(chǎn)生不利影響；增加了支架的重量和成本，且不利于提高支架的剛度和固有頻率等技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是，采用拓撲設(shè)計方法優(yōu)化和改進現(xiàn)有設(shè)計方案，形成全新的空調(diào)壓縮機安裝支架的結(jié)構(gòu)，通過將汽車空調(diào)壓縮機安裝支架的具體形狀設(shè)計為中空型腔體構(gòu)造，其上部為圓弧形，下部為V型，上下部分形成空腔，中間的安裝凸臺將空腔分為左右兩部分，有效解決了上述技術(shù)問題。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是，一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，利用拓撲方法進行設(shè)計，在空調(diào)壓縮機安裝支架的概念設(shè)計階段，按照如下步驟設(shè)計:第一步，根據(jù)空間邊界條件，提取出壓縮機支架的最大設(shè)計空間尺寸，設(shè)計出支架的最大體積的毛胚結(jié)構(gòu)；第二步，將支架毛胚分為設(shè)計區(qū)域和非設(shè)計區(qū)域，采用變密度優(yōu)化材料分布法，以支架滿足一定的剛度和固有頻率值為設(shè)計目標，求解出支架設(shè)計區(qū)域的最佳材料分布方案，并按該方案設(shè)計出拓撲優(yōu)化安裝支架的具體形狀。所述安裝支架的具體形狀為中空型腔體結(jié)構(gòu)。所述安裝支架上部為圓弧形，安裝支架下部為V形，所述安裝支架的上、下部分形成空腔。所述安裝支架設(shè)有貫通螺栓孔，所述安裝支架的上、下部通過貫通螺栓孔的凸臺連接。在所述安裝支架上部和安裝支架下部位挖去部分冗余材料，形成上、下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。所述安裝支架上預(yù)留螺栓孔，所述安裝支架采用鑄造成型工藝整體鑄造而成。

一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，安裝支架為中空型腔體結(jié)構(gòu)，所述安裝支架上部為圓弧形，安裝支架下部為V型，所述安裝支架的上、下部分形成空腔。所述安裝支架中部設(shè)有安裝凸臺，所述設(shè)在中部的安裝凸臺將所述空腔分為左右兩部分。所述安裝支架上部和安裝支架下部通過帶有貫通螺栓孔的安裝凸臺連接，所述安裝支架的中部設(shè)有的上、下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。所述安裝支架上設(shè)有8個所述安裝凸臺，所述安裝凸臺上設(shè)有螺栓孔，其中四個所述安裝凸臺上的螺栓孔用于所述安裝支架和空調(diào)壓縮機的螺栓連接，另外四個所述安裝凸臺上的螺栓孔用于支架和發(fā)動機的螺栓連接。采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中降低了材料的利用率，對結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和疲勞耐久壽命都將產(chǎn)生不利影響；增加了支架的重量和成本，且不利于提高支架的剛度和固有頻率等技術(shù)問題；采用本發(fā)明上述技術(shù)方案，本發(fā)明所提供的這種壓縮機安裝支架，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，材料利用率高，單件成本低，相對于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的支架，其剛度和固有頻率提高顯著，滿足減重、降噪等方面的設(shè)計要求。本發(fā)明采用拓撲優(yōu)化的方法，設(shè)計出一種新型結(jié)構(gòu)的空調(diào)壓縮機安裝支架，提高了支架的固有頻率和剛度，改善了結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性，有效地抑制了空調(diào)壓縮機總成的振動和異響，提高了材料利用率，延長了支架的疲勞耐久壽命。


結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步的說明:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明安裝支架的仰視示意圖；圖3為圖2A-A剖視示意圖；圖4為本發(fā)明安裝支架的正視示意圖；圖5為圖4B-B首I]視不意圖；其中，I為安裝支架上部，2為安裝支架下部。
具體實施例方式如圖1-5所示，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是，一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，利用拓撲方法進行設(shè)計，在空調(diào)壓縮機安裝支架的概念設(shè)計階段，按照如下步驟設(shè)計:第一步，根據(jù)空間邊界條件，提取出壓縮機支架的最大設(shè)計空間尺寸，設(shè)計出支架的最大體積的毛胚結(jié)構(gòu)；第二步，將支架毛胚分為設(shè)計區(qū)域和非設(shè)計區(qū)域，采用變密度優(yōu)化材料分布法，以支架滿足一定的剛度和固有頻率值為設(shè)計目標，求解出支架設(shè)計區(qū)域的最佳材料分布方案，并按該方案設(shè)計出拓撲優(yōu)化安裝支架的具體形狀。所述安裝支架的具體形狀為中空型腔體結(jié)構(gòu)。所述安裝支架上部I為圓弧形，安裝支架下部2為V形，所述 安裝支架的上、下部分形成空腔。所述安裝支架設(shè)有貫通螺栓孔，所述安裝支架的上、下部通過貫通螺栓孔的凸臺連接。在所述安裝支架上部I和安裝支架下部2位挖去部分冗余材料，形成上、下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。所述安裝支架上預(yù)留螺栓孔，所述安裝支架采用鑄造成型工藝整體鑄造而成。一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，安裝支架為中空型腔體結(jié)構(gòu)，所述安裝支架上部I為圓弧形，安裝支架下部2為V型，所述安裝支架的上、下部分形成空腔。所述安裝支架中部設(shè)有安裝凸臺，所述設(shè)在中部的安裝凸臺將所述空腔分為左右兩部分。所述安裝支架上部I和安裝支架下部2通過帶有貫通螺栓孔的安裝凸臺連接，所述安裝支架的中部設(shè)有的上、下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。所述安裝支架上設(shè)有8個所述安裝凸臺，所述安裝凸臺上設(shè)有螺栓孔，其中四個所述安裝凸臺上的螺栓孔用于所述安裝支架和空調(diào)壓縮機的螺栓連接，另外四個所述安裝凸臺上的螺栓孔用于支架和發(fā)動機的螺栓連接。本發(fā)明利用拓撲優(yōu)化設(shè)計方法及其商業(yè)軟件的成熟發(fā)展，為空調(diào)壓縮機安裝支架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了一種新的設(shè)計思路。本發(fā)明要解決的問題是，設(shè)計出一種新型拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空調(diào)壓縮機安裝支架，提高支架的固有頻率和剛度，改善結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性，抑制壓縮機總成的振動和異響，提高材料利用率，延長支架的疲勞耐久壽命。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取拓撲優(yōu)化設(shè)計方法及其商業(yè)軟件來設(shè)計壓縮機支架。總體構(gòu)思和具體實施步驟為:I)在空調(diào)壓縮機安裝支架的概念設(shè)計階段，首先提取出壓縮機支架的最大設(shè)計空間尺寸，設(shè)計出支架的最大體積的毛胚結(jié)構(gòu)。2)將支架毛胚分為設(shè)計區(qū)域和非設(shè)計區(qū)域，采用變密度優(yōu)化材料分布法，以支架滿足一定的剛度和固有頻率值為設(shè)計目標，求解出支架設(shè)計區(qū)域的最佳材料分布方案，并按該方案設(shè)計出拓撲優(yōu)化安裝支架的具體形狀。
3)該拓撲優(yōu)化安裝支架為中空型腔體結(jié)構(gòu)，其安裝支架上部I為圓弧形，安裝支架下部2為V型，上、下部分形成空腔，由貫通螺栓孔的安裝凸臺連接。4)在安裝支架上、下部位挖去部分冗余材料形成上下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。剔除了冗余材料的中空型構(gòu)造，減小了支架的整體重量，且有利于提高結(jié)構(gòu)的固有頻率。5)按照發(fā)動機和壓縮機的具體型號，在支架上留有螺栓孔用以螺接固定支架和壓縮機。6)該安裝支架采用鑄造成型工藝整體鑄造而成。安裝支架各個部位連通性強，整個結(jié)構(gòu)渾然一體，避免了局部剛度偏弱的缺點。本發(fā)明提供的創(chuàng)造性的采用拓撲優(yōu)化設(shè)計方法，獲得材料的最佳布置方案，進而設(shè)計出支架的結(jié)構(gòu)型式，避免了設(shè)計的盲目性。在保證材料最大利用率的前提下，提高了支架的固有頻率和剛度，消除了壓縮機總成在發(fā)動機等外界激勵下的共振和異響現(xiàn)象。為了解決在本說明書背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)空調(diào)壓縮機安裝支架減重、降噪目標。本發(fā)明的具體實施步驟為:如圖1所示，所述的空調(diào)壓縮機安裝支架采用整體鑄造成型。本發(fā)明安裝支架的具體形狀為中空型腔體構(gòu)造，其上部為圓弧形，下部為V型，上下部分形成空腔，中間的安裝凸臺將空腔分為左右兩部分。在支架上下部位去除冗余材料形成上下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。按照發(fā)動機和壓縮機的具體型號配置，在支架上留有8個安裝凸臺，凸臺上有螺栓孔，凸臺I上的四個螺栓孔用于支架和空調(diào)壓縮機的螺接，另四個凸臺2上的螺栓孔用于支架和發(fā)動機的螺接。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方 案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，其特征在于，利用拓撲方法進行設(shè)計，在空調(diào)壓縮機安裝支架的概念設(shè)計階段，按照如下步驟設(shè)計: 第一步，根據(jù)空間邊界條件，提取出壓縮機支架的最大設(shè)計空間尺寸，設(shè)計出支架的最大體積的毛胚結(jié)構(gòu)； 第二步，將支架毛胚分為設(shè)計區(qū)域和非設(shè)計區(qū)域，采用變密度優(yōu)化材料分布法，以支架滿足一定的剛度和固有頻率值為設(shè)計目標，求解出支架設(shè)計區(qū)域的最佳材料分布方案，并按該方案設(shè)計出拓撲優(yōu)化安裝支架的具體形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，其特征在于，所述安裝支架的形狀為中空型腔體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，其特征在于，所述安裝支架上部(I)為圓弧形，安裝支架下部(2)為V形，所述安裝支架的上、下部分形成空腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，其特征在于，所述安裝支架設(shè)有貫通螺栓孔，所述安裝支架的上、下部通過貫通螺栓孔的凸臺連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，其特征在于，在所述安裝支架的上、下部位挖去部分冗余材料，形成上、下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架制造方法，其特征在于，所述安裝支架上預(yù)留螺栓孔，所述安裝支架采用鑄造成型工藝整體鑄造而成。
7.一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，其特征在于，安裝支架為中空型腔體結(jié)構(gòu)，所述安裝支架上部(I)為圓弧形 ，安裝支架下部(2)為V型，所述安裝支架的上、下部分形成空腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，其特征在于，所述安裝支架中部設(shè)有安裝凸臺，所述設(shè)在安裝支架中部的安裝凸臺將所述空腔分為左右兩部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，其特征在于，所述安裝支架上部(I)和安裝支架下部(2)通過帶有貫通螺栓孔的安裝凸臺連接，所述安裝支架的中部設(shè)有的上、下兩個鏤空結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，其特征在于，所述安裝支架上設(shè)有8個所述安裝凸臺，所述安裝凸臺上設(shè)有螺栓孔，其中四個所述安裝凸臺上的螺栓孔用于所述安裝支架和空調(diào)壓縮機的螺栓連接，另外四個所述安裝凸臺上的螺栓孔用于支架和發(fā)動機的螺栓連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車空調(diào)壓縮機安裝支架，安裝支架為中空型腔體結(jié)構(gòu)，所述安裝支架上部為圓弧形，安裝支架下部為V型，所述安裝支架的上、下部分形成空腔。本發(fā)明要解決的問題是，設(shè)計出一種新型拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空調(diào)壓縮機安裝支架，提高支架的固有頻率和剛度，改善結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性，抑制壓縮機總成的振動和異響，提高材料利用率，延長支架的疲勞耐久壽命。
文檔編號B60H1/32GK103231639SQ20131010997
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月30日
發(fā)明者吳建中, 史永偉, 王弘巖, 錢國強, 王長有, 劉慧軍 申請人:眾泰控股集團有限公司