[发明专利]一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管组件及其制造方法

权利要求书

1.一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管组件，其特征在于，包括排气歧管和总管，所述排气歧管的外轮廓曲线采用呼吸道横剖面内轮廓线近似为椭圆形的象鼻特征仿生曲线形状，排气歧管进气端横截面内、外轮廓椭圆长轴和短轴的尺寸分别大于排气歧管出气端横截面内、外轮廓椭圆的长轴和短轴尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管组件，其特征在于，，所述总管为空心椭球型结构，所述总管开有出气孔和延伸的引气道，所述引气道通过法兰与排气歧管出气端相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管组件，其特征在于，排气歧管的个数大于等于1，各排气歧管之间平行。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管组件，其特征在于，排气歧管及总管采用碳纤维或者塑料材质。

5.根据权利要求1所述的一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管组件，其特征在于，排气歧管采用生物基材料。

6.根据权利要求3所述的一种基于象鼻开发的变曲率梳车用排气歧管的制备方法：

S1：通过高清相机获取成年象鼻标本两端横剖面图片，并筛选出轮廓清晰的象鼻两端横剖面图片，对图片经过优化处理后，将成年象鼻标本两端横剖面内轮廓几何特征曲线绘制于坐标纸上，依据统计数据得到象鼻原始两端横剖面内轮廓均为椭圆方程；

S2：仿生象鼻横截面曲线的椭圆方程对排气歧管截面曲线限定为椭圆，为增加排气歧管的使用寿命将厚度设置为5mm，且为向内侧加厚，因此得到进气端横剖面外轮廓椭圆的长轴和短轴尺寸；

排气歧管进气端横剖面外轮廓椭圆长轴为55mm，短轴为40mm，轮廓曲线方程为：

S3：得到出气端横剖面外轮廓椭圆的长轴和短轴尺寸；

排气歧管出气端横剖面外轮廓椭圆长轴为40mm，短轴为30mm，轮廓曲线方程为：

S4：在三维建模软件中确定一下参数并绘制：进气端椭圆圆心为O₁(58，-599.89，500)，出气端椭圆长短轴的四个端点坐标为A₁(58，-599.89，500)，B₁(113，-599.89，500)，C₁(58，-639.89，500)，D₁(3，-599.89，500)；进气端椭圆圆心坐标O₁与出气端椭圆长短轴的四个端点坐标确定进气端的椭圆轮廓曲线方程1-1所在平面；

出气端椭圆圆心坐标为O₂(58，-100，0)，出气端椭圆长短轴的四个端点坐标为A₂(58，-100，30)，B₂(98，-100，0)，C₂(58，-100，-30)，D₂(18，-100，0)，出气端椭圆圆心坐标O₂出气端椭圆长短轴的四个端点坐标确定进气端的轮廓曲线方程1-2所在平面；

S5：选择进气端椭圆上的坐标C₁(58，-639.89，500)作为引导线的端点，选择出气端椭圆上的坐标C₂(58，-100，-30)作为引导线的终点，半径为534.89mm，以出气端椭圆和进气端椭圆为轮廓线进行曲面放样，并将放样曲面内侧进行加厚5mm；

S6：进气端有法兰一由以下2个曲线方程1-3和1-4通过拉伸凸台而成，拉伸厚度为5mm，且曲线方程1-3和1-4与曲线方程1-1为同心椭圆，曲线方程1-3和1-4所在平面与曲线方程1-1所在平面在同一平面内，同时在上面打安装孔，安装孔的位置为上下对称结构：

S7：出气端有法兰二由以下2个曲线方程1-5和1-6通过拉伸凸台而成，拉伸厚度为5mm，且曲线方程1-5和1-6与曲线方程1-2为同心椭圆，曲线方程1-5和1-6所在平面与曲线方程1-2所在平面在同一平面内，同时在上面打安装孔，安装孔的位置为上下对称结构：

S8：根据步骤S7中得到的单个排气歧管进行等间距阵列，根据设计需求决定阵列数值；

S9：以上建好的排气歧管三维模型进行3D打印。

7.根据权利要求2所述的总管的制备方法：

S11：在三维建模软件中确定一下参数并绘制：总管的椭圆圆心为O(0，0，0)，椭圆长短轴的四个端点坐标为A(0，80，0)，B(250，0，0)，C(-250，0，0)，D(0，-80，0)，总管的椭圆圆心O与椭圆长短轴的四个端点坐标构成以下曲线方程2-1所在平面：

S12：曲线方程2-1所述的椭圆绕点C(-250，0，0)与点B(250，0，0)连接的直线进行旋转，形成椭球实体，之后进行5mm抽壳处理，形成初步的总管；

S13：选取坐标为F(-174，-90，0)作为椭圆圆心，并根据以下两个曲线方程2-2和2-3画出同心椭圆，以两个椭圆为轮廓线进行凸台拉伸，拉伸长度为20mm，形成初步引气道，之后以曲线方程2-2为轮廓线进行凸台拉伸切除，拉伸长度以打通总管与初步引气道为准；

S14：总管引气道有法兰三由两个同心椭圆拉伸凸台而成，两个同心椭圆圆心坐标为F(-174，-90，0)，在两同心椭圆所在平面，以曲线方程2-4和2-5所构轮廓线向靠近总管的方向进行凸台拉伸，拉伸厚度为5mm，同理可得其余引气道；

S15：在与法兰三垂直的平面内做三个同心椭圆，椭圆圆心坐标为F₁(0，0，90)，以曲线方程2-6和2-7为轮廓线进行凸台拉伸，拉伸方向选择成型到下一面，之后以曲线方程2-6为轮廓线进行凸台拉伸切除，拉伸长度以打通总管的厚度为准，之后以曲线方程2-7和曲线方程2-8所成轮廓线向靠近总管本体方向进行凸台拉伸，拉伸厚度为5mm，并在上边打安装孔，得到总管的出气孔和出气孔上的法兰，以完成整个总管；

S16：以上建好的总管三维模型进行3D打印。