一种PET复合折叠板型周期结构降噪风道的制作方法

一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道
技术领域
1.本发明属于汽车空调系统中降噪空调管路技术领域，具体涉及一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道。


背景技术：

2.目前，空调为电动汽车乘员舱主要噪声源，直接影响整车舒适性，其中空调系统的管口噪声为控制空调噪声最为关键的一环。目前常规的空调降噪管路为pet降噪管，部分为普通单层pet材料，传统的pet管路包括上pet管、下pet管，pet的成型工艺为热模压成型，上pet管、下pet管通过振动摩擦焊接成总成。该中pet管路存在以下缺点：pet原材料为阻性材料，本身阻性材料属于自然声学材料，遵循吸声质量定律，即随着厚度的增加吸声系数逐渐增加，由于风道布置空间和管路流阻的限制，厚度不可能无限增大，这就限制了其降噪效果，由于自然材料固有特性的限制，中低频吸声系数较低，从而导致降噪管路在1000hz以下传递损失很低。
3.目前上述pet管路的传统方案在该频段传声损失在10db左右，无发满足整车管口阶次噪声的要求，而且需要满足0～1000hz传声损失在25db以上，就算通过调整传统pet材料的配比和克重也是无法满足空调管在中低频传声要求的，另外增加消声器等消声原件，其中心频率处可以提高到25db以上，但是频宽覆盖不到0～1000hz，并且由于空调机舱空间的限制，无法布置更多的大容积谐振腔。
4.综上问题，如何提高传统pet降噪管路的低频(0～1000hz)传声损失是本领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明提供一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道；该管路具备阻抗复合消声器的消声特性，并且针对性较强；该管路全频段相对于传统pet管路传递损失都有大幅度提升。
6.一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，包括pet壳体、塑料骨架2、基体3、硅橡胶块4、铅块5，其中铅块5和硅橡胶块4通过硫化工艺融合在一起形成散射体，再通过二次硫化工艺将散射体嵌入到基体3中形成折叠板型周期声学晶体结构，再通过注塑工艺将折叠板型周期声学晶体结构嵌入到塑料骨架2中，塑料骨架2焊接在pet壳体内。
7.所述pet壳体包括上pet管1和下pet管6，其中上pet管1扣合并固定在下pet管6上形成pet壳体，且上pet管1上设有上骨架安装槽11，下pet管6上设有下骨架安装槽61。
8.所述上pet管1和下pet管6内分别焊接有对称设置的塑料骨架2。
9.所述上骨架安装槽11向上凸出，且形状随上pet管1内的塑料骨架2形状设置。
10.所述下骨架安装槽61向下凸出，且形状随下pet管6内的塑料骨架2形状设置。
11.所述铅块5通过硫化工艺融合在硅橡胶块4内侧形成散射体。
12.所述散射体通过二次硫化工艺嵌入到基体3内侧形成折叠板型周期声学晶体结
构。
13.所述折叠板型周期声学晶体结构通过注塑工艺嵌入到塑料骨架2内侧。
14.所述塑料骨架2焊接在对应的上骨架安装槽11或下骨架安装槽61内。
15.本发明的有益效果：
16.本发明在传统pet管路基础上增设折叠板型周期声学晶体结构，将传统管路和声学晶体结构充分结合，传统管路解决中高频问题，声学晶体解决低频问题，从而使得全频段传递损失得到明显的提升，另外相对于传统抗性消声器，该管路成本较低，占用空间小。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的结构示意图。
19.图2为本发明的分解结构示意图。
20.图3为本发明的侧视结构示意图。
21.图4为图3中a-a剖面结构示意图。
22.图5为本发明传递损失测试结果图。
23.其中：1上pet管；11上骨架安装槽；2塑料骨架；3环氧树脂；4硅橡胶；5铅块；6下pet管；61下骨架安装槽。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
25.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此
外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
28.实施例1
29.如图1-4所示，一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，包括pet壳体、塑料骨架2、基体3、硅橡胶块4、铅块5，其中铅块5和硅橡胶块4通过硫化工艺融合在一起形成散射体，再通过二次硫化工艺将散射体嵌入到基体3中形成折叠板型周期声学晶体结构，再通过注塑工艺将折叠板型周期声学晶体结构嵌入到塑料骨架2中，塑料骨架2焊接在pet壳体内。
30.所述pet壳体包括上pet管1和下pet管6，其中上pet管1扣合并固定在下pet管6上形成pet壳体，且上pet管1上设有上骨架安装槽11，下pet管6上设有下骨架安装槽61。
31.所述上pet管1和下pet管6内分别焊接有对称设置的塑料骨架2。
32.所述上骨架安装槽11向上凸出，且形状随上pet管1内的塑料骨架2形状设置。
33.所述下骨架安装槽61向下凸出，且形状随下pet管6内的塑料骨架2形状设置。
34.所述铅块5通过硫化工艺融合在硅橡胶块4内侧形成散射体。
35.所述散射体通过二次硫化工艺嵌入到基体3内侧形成折叠板型周期声学晶体结构。
36.所述折叠板型周期声学晶体结构通过注塑工艺嵌入到塑料骨架2内侧。
37.所述塑料骨架2焊接在对应的上骨架安装槽11或下骨架安装槽61内。
38.实施例2
39.一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，成型过程如下：
40.通过硫化工艺将铅块5和硅橡胶4融合为一体简称散射体，再通过二次硫化工艺将散射体嵌入到基体3(环氧树脂)中，这样就构成了折叠板型周期声学晶体结构，再通过注塑工艺将其嵌入到塑料骨架2中，塑料骨架2的目的是为了将折叠板型周期声学晶体结构焊接到pet管壳体上，之后的工艺过程同传统pet管成型路线一致。散射体和基体3的结构以及布置方式如图2所示。
41.材料参数
42.材料参数质量密度/(kg/m3)弹性模量/10
10
gpa泊松比铅块116004.080.369橡胶层13001.17x10-5
0.468环氧树脂层11800.4350.371
43.结构参数
44.a/mmb/mmc/mm101525
45.综上，将传统pet管结构与本发明加上二维局域共振结构后的pet管测试其传声损失，如图5所示，对比所示低频传损明显提升，达到了预期。
46.本发明实现降噪的原理如下：
47.多孔材料pet降噪原理：多孔材料内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，激发其孔内部空气的振动，使空气与固体筋络间产生相对运动并发生摩擦，由空气的粘滞性在微孔内产生相应的粘滞阻力，使得振动空气的动能不断转化为热能，从而使声能衰减；另一方面与纤维发生共振从而是一部分动能转化为热能消耗掉，所以增加其面积能有效的提高噪声水平。
48.折叠板型周期声学晶体结构原理：弹性波在板中以振动的形式传播，其振动频率即为传播频率。板的振动会传递给共振单元，引起共振单元的振动。当弹性波传播频率与共振单元固有频率接近时，基体与共振单元发生强烈的耦合作用，共振单元共振模态会被激发，能量被局域在共振单元中，基体振动将会受到抑制或抵消为零。此时，板结构不支持振动在其中的传播，从而形成了带隙，声波在该带隙频率范围内传播受到了抑制，从而提高了传递损失。
49.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
50.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
51.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：
1.一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，包括pet壳体、塑料骨架(2)、基体(3)、硅橡胶块(4)、铅块(5)，其中铅块(5)和硅橡胶块(4)通过硫化工艺融合在一起形成散射体，再通过二次硫化工艺将散射体嵌入到基体(3)中形成折叠板型周期声学晶体结构，再通过注塑工艺将折叠板型周期声学晶体结构嵌入到塑料骨架(2)中，塑料骨架(2)焊接在pet壳体内。2.根据权利要求1所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述pet壳体包括上pet管(1)和下pet管(6)，其中上pet管(1)扣合并固定在下pet管(6)上形成pet壳体，且上pet管(1)上设有上骨架安装槽(11)，下pet管(6)上设有下骨架安装槽(61)。3.根据权利要求1所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述上pet管(1)和下pet管(6)内分别焊接有对称设置的塑料骨架(2)。4.根据权利要求2所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述上骨架安装槽(11)向上凸出，且形状随上pet管(1)内的塑料骨架(2)形状设置。5.根据权利要求2所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述下骨架安装槽(61)向下凸出，且形状随下pet管(6)内的塑料骨架(2)形状设置。6.根据权利要求1所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述铅块(5)通过硫化工艺融合在硅橡胶块(4)内侧形成散射体。7.根据权利要求1所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述散射体通过二次硫化工艺嵌入到基体(3)内侧形成折叠板型周期声学晶体结构。8.根据权利要求1所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述折叠板型周期声学晶体结构通过注塑工艺嵌入到塑料骨架(2)内侧。9.根据权利要求2所述的一种pet复合折叠板型周期结构降噪风道，其特征在于，所述塑料骨架(2)焊接在对应的上骨架安装槽(11)或下骨架安装槽(61)内。

技术总结
本发明属于汽车空调系统中降噪空调管路技术领域，具体涉及一种PET复合折叠板型周期结构降噪风道；包括PET壳体、塑料骨架、基体、硅橡胶块、铅块，其中铅块和硅橡胶块通过硫化工艺融合在一起形成散射体，再通过二次硫化工艺将散射体嵌入到基体中形成折叠板型周期声学晶体结构，再通过注塑工艺将折叠板型周期声学晶体结构嵌入到塑料骨架中，塑料骨架焊接在PET壳体内；本发明管路具备阻抗复合消声器的消声特性，并且针对性较强；该管路全频段相对于传统PET管路传递损失都有大幅度提升。于传统PET管路传递损失都有大幅度提升。于传统PET管路传递损失都有大幅度提升。


技术研发人员：曹晓雪 牛文博 陈兵 张春宝 杨鹏
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/16