罗才家
[摘 要]随着生活质量的不断提高，空调产品已成为大众生活的必需品，人们对产品外观质量的要求也越来越高。而空调品牌、系列的日益增多，促使消费者挑剔的眼光鞭策着研发人员改变思路，追求更加完美的外观、卓越的性能及可靠的质量。本文通过导风门预变形设计来解决单电机导风门下垂的问题，在不增加成本的前提下减小导风门与中框的闭合间隙，提升空调产品的外观及质量。
[关键词]空调导风门、预变形设计、外观、闭合缝隙
中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0178-02
The pre-deformation design for reducing the left gap of the single motor louver and frame in air-conditioners
LUO Caijia
（AUX Air Conditioner Co.， Ltd.）
[Abstract]With the continuous improvement of the quality of life， air conditioning products has become a necessity of people's lives，peoples demand for the appearance quality of the product is also getting higher and higher. The increasing number of air conditioning brands， series and higher consumer demands inspire R&D personnel to change their thinking to pursue a more perfect appearance， excellent performance and reliable quality. This article introduces a pre-deformation design of louver to solve the sagging problem of single motor louver， reduce the left gap of the louver and frame without increasing cost， improve the appearance and quality of air conditioning products.
[Key words]Louver of air conditioner， Pre-deformation design， Appearance， Gap
一、分体式空调器导风门的行业现状
目前分体式空调器导风门都是通过步进电机的转动来闭合，一般设置在导风门的右侧。空调产品挂起后，导风门最左侧易受重力的影响处于下垂状态，导风门刚性越差，下垂间隙越大，一般比右侧要大1-2mm。
二、预变形设计解决导风门下垂问题
2.1 导风门与中框配合的理论、实际状态比较
理论设计时，导风门是刚性，当导风门右侧被步进电机带动闭合（导风门和中框接触，电机空转时）后，导风门左侧也和右侧一样处于闭合状态。而现实中导风门是非刚性模型，在步进电机的带动下，导风门右侧闭合时，左侧受导风门自重影响存在一定的下垂变形，见图一。导风门长度越长，刚性越差，末端变形越大。
目前常用导风门左右两侧双电机来解决左侧下垂问题，导致产品成本上升，生产效率下降，竞争力不强。
2.2 导风门预变形设计的原理
通過将导风门左侧与中框配合处向内做预变形设计来抵消导风门在重力影响下的变形。电机带动导风门闭合时，让导风门左侧比右侧先接触中框，达到闭合状态。由于导风门右侧还未闭合，可继续在电机扭力的带动下转动，最终使导风门左右两侧均达到闭合状态。为确保预变形后的闭合效果，预变形值需要考虑重力变形量、轴销配合间隙及导风门与中框设计间隙及部分安全过盈量。
2.3 导风门预变形的做法
1）方法一：将导风门左侧前半部分逆时针预变形，见图二（左）
2）方法二：将导风门左侧整个截面绕导风门轴心逆时针预变形，见图二（右）
对以上两种方法进行比较，刚化左侧截面，模拟导风门与中框接触后的状态发现：
方法一所示的导风门左侧在接触中框后，导风门外轮廓与中框轮廓不平齐，中间折点高于轮廓，末端低于中框轮廓，导致外观上存在差异，见图三（左）；
方法二所示导风门左侧在接触中框后与导风门外轮廓与中框轮廓线一致，对外观没有影响，见图三（右）。
结论：方法二的预变形方式优于方法一，可以保证外观。
三、预变形设计实例应用
以某款大分体内机为例，按方法二的预变形方法设计导风门。导风门总长1116mm，开发之初根据三维模拟变形量Δ1，导风门轴销配合间隙Δ2，导风门与中框设计间隙Δ3及安全过盈量1mm来确定此次导风门预变形量Δ，Δ=Δ1+Δ2+Δ3+1=1.5+0.1+0.3+1=2.9mm，圆整为3mm。按上述方法二做好导风门预变形，并模拟导风门在电机100mN·M力矩作用下的闭合效果，结果如下：
比较图四、图一（左）可发现导风门左侧截面理论与实际左侧呈扭曲状态，左侧先于右侧接触中框面；
比较图五、图一（右）可发现，预变形后导风门自重下垂1.29mm，预变形前导风门预变形自重下垂1.48mm，预变形有助于改善导风门整体刚性；
比较图六、图一可发现，预变形后的闭合间隙与理论状态接近，左右两侧均处于闭合无间隙状态，不存在与图一（右）所示的左侧下垂情况，满足设计要求。
实际开模后导风门与中框闭合缝隙小，证明此预变形方案可行（图七）。
四、结语
完美的外观一直是设计师的追求。本文主要通过理论结合实际来分析导风门的受力状态，运用PTC分析模块simulate来模拟导风门的变形量，再对产品模型进行改善、优化、再模拟分析，最终达到设计师想要的设计效果。同时在进行模具设计时需要考虑注塑压力、效率等因素带来的反翘变形。合理的预变形设计及分析可大幅提高产品的设计品质及成功率，避免了后期的改模。
参考文献
[1] 王军良.我国家用空调外观的演变略析.福建质量管理.2016第11期.
[2] 王超房、黄明等.基于预变形的长条状注塑制品翘曲控制.工程塑料应用.2016第8期.
[3] 刘卫华.制冷空调新技术及进展.北京：机械工业出版社.2005.01.
