CN204357523U - 一种消除圆孔周边应力集中的塑化件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种消除圆孔周边应力集中的塑化件，包括塑化件底板及位于该塑化件底板上的安装孔；所述塑化件底板包括安装孔周边区域底板和其他区域底板，该塑化件底板具有一定厚度，且其安装孔周边区域底板的厚度略大于其他区域底板的厚度；所述安装孔为沉孔，该沉孔上端孔的直径略大于该处安装螺栓头部的直径，孔深为该处安装孔周边区域底板厚度与其他区域底板厚度之差；所述安装孔周边区域底板上围绕所述安装孔设有多条长条状应力卸载槽，且该长条状应力卸载槽的槽头为半圆形；采用上述技术方案，有效避免了塑化件上由于刚度突变而造成的应力集中，还能增强结构的局部刚度，防止了塑化件经常出现的应力裂纹问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及结构应力及优化领域，尤其是一种消除圆孔周边应力集中的塑化件。
背景技术
在节能减排的大环境下，汽车轻量化越来越受到人们的重视，其对于燃油经济性、操作安全性及成本控制方面有着重要意义。实现轻量化的路径有很多，其中，选取轻质塑化材料取代金属材料已成为实现轻量化的有效途径。随着汽车结构及功能复杂程度的提高，对于塑化件的强度及可靠性提出了更为严格的要求，使得塑化件的结构形状更为复杂。同时由于塑化件结构刚度突变处存在应力集中现象，使得在形状突变结构上施加所需压力时容易产生应力裂纹，给结构带来不利影响。因此，对塑化件进行合理结构设计来消除应力集中提高局部结构强度显得十分必要。
目前，对于塑化件的应力裂纹解决方法主要在试验的基础上进行适当的结构改进，如增加壁厚、添加加强筋等，此方法单一且不系统，同时具有一定的盲目性，无法达到复杂条件下对结构应力消除的要求，同时改进后的部件耐久度不高，容易造成二次损害。
某柴油机附属件PA6材料塑化机油冷却器罩壳结构件，形状较为复杂且周边安装孔较多，同时圆孔周边具有凸肩等刚度突变较大部件，施加一定压力易形成应力裂纹，不利于结构耐久性及可靠性。
本实用新型提供一种消除圆孔周边应力集中的塑化件，将以往单一化的消除应力集中方法进行了一体化设计，增强壁厚的同时设有多条应力卸载槽，以及辅助设有多种倒角形式，有效消除了塑化件刚度突变处的应力集中现象，防止应力裂纹的产生，同时提高了结构局部强度，增强可靠性及耐久性。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种多种应力卸载措施系统应用的消除圆孔周边应力集中的塑化件。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种消除圆孔周边应力集中的塑化件，包括塑化件底板及位于该塑化件底板上的安装孔；
所述塑化件底板包括安装孔周边区域底板和其他区域底板，该塑化件底板具有一定厚度，且其安装孔周边区域底板的厚度略大于其他区域底板的厚度；
所述安装孔为沉孔，该沉孔上端孔的直径略大于该处安装螺栓头部的直径，孔深为该处安装孔周边区域底板厚度与其他区域底板厚度之差；
所述安装孔周边区域底板上围绕所述安装孔设有多条长条状应力卸载槽，且该长条状应力卸载槽的槽头为半圆形。
进一步，所述安装孔周边区域底板上的多条长条状应力卸载槽平行分布在所述安装孔的两侧。
进一步，所述安装孔周边区域底板上的多条长条状应力卸载槽环绕所述安装孔呈辐射状分布，且槽头距所述安装孔边缘的距离为该安装孔半径的0.5至1.5倍。
进一步，所述安装孔周边区域底板上还设有凸肩部件，该凸肩部件的下部与安装孔周边区域底板的上表面的交界处开设有半圆形应力卸载槽，该半圆形卸载槽的槽底半径等于安装孔周边区域底板厚度与其他区域底板厚度之差，且该半圆形应力卸载槽与凸肩部件及安装孔周边区域底板上表面的边缘交界处相切并以圆形倒角形式过渡。
本实用新型具有的优点和积极效果是：采用上述技术方案，有效避免了塑化件上由于刚度突变而造成的应力集中，还能增强结构的局部刚度，防止了塑化件经常出现的应力裂纹问题。
附图说明
图1是机油冷却器罩壳塑化件结构示意图；
图2是图1中A部放大图；
图3是长条状应力卸载槽呈辐射状的结构示意图；
图4是凸肩部件底部设有半圆形应力卸载槽结构的对比示意图，
其中(A)为开槽前结构示意图，(B)为开槽后结构示意图。
图中：1、塑化件底板 11、安装孔周边区域底板 12、其他区域底板 2、安装孔 3、长条状应力卸载槽 4、凸肩部件 5、半圆形应力卸载槽
具体实施方式
以下根据附图及具体实施例对本实用新型作出详细说明。
如图1至4所示，本实用新型包括塑化件底板1及位于该塑化件底板1上的安装孔2。
塑化件底板1为塑化机油冷却器罩壳结构件，包括安装孔周边区域底板11和其他区域底板12，该塑化件底板1具有一定厚度，且其安装孔周边区域底板11的厚度略大于其他区域底板12的厚度，以便于增加该区域的强度。
安装孔2为沉孔，该沉孔上端孔的直径略大于该处安装螺栓头部的直径，孔深为该处安装孔周边区域底板11厚度与其他区域底板12厚度之差，使得用于紧固该处的安装螺栓在塑化件底板震动时，不仅向沉孔上端孔的底面施加作用力，还向沉孔上端孔的侧壁施加作用力，避免了该处的应力集中。
安装孔周边区域底板11上围绕安装孔2设有多条长条状应力卸载槽3，且该长条状应力卸载槽3的槽头31为半圆形。
且该长条状应力卸载槽3可以为长方形、椭圆形和弧形。
在安装孔周边区域底板11的可操作范围较小时，其上的多条长条状应力卸载槽3平行分布在安装孔2的两侧。
在安装孔周边区域底板11的可操作范围较大时，其上的多条长条状应力卸载槽3环绕安装孔呈辐射状分布，且槽头31距安装孔2边缘的距离为该安装孔2半径的0.5至1.5倍，既能够避免安装孔2与长条状应力卸载槽3之间因受力而扭曲变形，又能够避免安装孔2附近的应力集中。
长条状应力卸载槽3的深度为安装孔周边区域底板11厚度与其他区域底板12厚度之差。
安装孔周边区域底板11上还设有凸肩部件4，该凸肩部件4的下部与安装孔周边区域底板11的上表面的交界处开设有半圆形应力卸载槽5，该半圆形卸载槽5的槽底半径等于安装孔周边区域底板11厚度与其他区域底板12厚度之差，且该半圆形应力卸载槽5与凸肩部件4及安装孔周边区域底板11上表面的边缘交界处相切并以圆形倒角形式过渡。
本实用新型最大限度地避免了塑化件底板上的应力集中现象，增加了塑化件底板的局部结构刚度，防止了凸肩部件受压力时产生的应力裂纹问题。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种消除圆孔周边应力集中的塑化件，其特征在于：包括塑化件底板(1)及位于该塑化件底板(1)上的安装孔(2)；
所述塑化件底板(1)包括安装孔周边区域底板(11)和其他区域底板(12)，该塑化件底板(1)具有一定厚度，且其安装孔周边区域底板(11)的厚度略大于其他区域底板(12)的厚度；
所述安装孔(2)为沉孔，该沉孔上端孔的直径略大于该处安装螺栓头部的直径，孔深为该处安装孔周边区域底板(11)厚度与其他区域底板(12)厚度之差；
所述安装孔周边区域底板(11)上围绕所述安装孔(2)设有多条长条状应力卸载槽(3)，且该长条状应力卸载槽(3)的槽头(31)为半圆形。
2.根据权利要求1所述的消除圆孔周边应力集中的塑化件，其特征在于：所述安装孔周边区域底板(11)上的多条长条状应力卸载槽(3)平行分布在所述安装孔(2)的两侧。
3.根据权利要求1所述的消除圆孔周边应力集中的塑化件，其特征在于：所述安装孔周边区域底板(11)上的多条长条状应力卸载槽(3)环绕所述安装孔(2)呈辐射状分布，且槽头(31)距所述安装孔(2)边缘的距离为该安装孔(2)半径的0.5至1.5倍。
4.根据权利要求1所述的消除圆孔周边应力集中的塑化件，其特征在于：所述安装孔周边区域底板(11)上还设有凸肩部件(4)，该凸肩部件(4)的下部与安装孔周边区域底板(11)的上表面的交界处开设有半圆形应力卸载槽(5)，该半圆形应力卸载槽(5)的槽底半径等于安装孔周边区域底板(11)厚度与其他区域底板(12)厚度之差，且该半圆形应力卸载槽(5)与凸肩部件(4)及安装孔周边区域底板(11)上表面的边缘交界处相切并以圆形倒角形式过渡。
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|---|---|---|---|---|
| CN109121368A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-01 | 贵州永红换热冷却技术有限公司 | 一种薄壁液冷冷板 |
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| CN109121368B (zh) * | 2018-09-21 | 2020-04-17 | 贵州永红换热冷却技术有限公司 | 一种薄壁液冷冷板 |
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