仪表板隐式弱化线及激光弱化工艺研究
发布时间：2021-02-01 01:40
隐式弱化线的应用使仪表板的正面没有了可视缝隙,在提升内饰美观性的同时保证了安全气囊的顺利展开。为了避免在不同的温度条件下仪表板因气囊的冲击而发生不规则破裂或产生飞溅碎片,需要探寻更加合理的弱化线布置路径及仪表板材料所适用的最佳残余厚度以改善弱化线的撕裂效果。目前弱化线的加工工艺主要有刀具（冷、热刀）弱化和激光弱化。激光弱化工艺由于其加工精度高、柔性大等优点正在逐步取代传统的刀具弱化工艺。但激光工艺参数的制定较为困难,使用传统的“试错法”不仅无法保证加工精度且耗费了大量的人力、物力。本文对PC/ABS材料仪表板弱化线的相关结构和激光弱化工艺进行研究,探寻了拥有良好撕裂效果的弱化线布置路径和最佳残余厚度。建立了高精度的预测模型,实现对加工结果的准确预测并为工艺参数的制定提供了高效的解决方案。本文通过研究和对比不同弱化线布置路径的应力分布特点和撕裂形式,提出在H型布置路径中间横向弱化线的两端增加90°直线式分叉结构,使两侧竖向弱化线也能随气囊的展开而迅速撕裂。利用LS-DYNA显式动力学算法对不同残余厚度模型进行动态仿真计算,得到不同残余厚度弱化线的撕裂力大小。再通过施加反向压力计算不同残余...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整体式仪表板Fig.1.1Monolithicdashboard
降噪、隔振性以及美观性都得到了提升，一般使用在高档轿车上。硬塑仪表板由于其高效的制造方法、低廉的成本，是目前市场上最广泛使用的仪表板类型，研究硬塑仪表板在气囊展开时的破坏情况对提高汽车被动安全性能有重要意义。当碰撞发生时，碰撞传感器检测到汽车减速度大于一定值，便立即发出控制信号触发电路，引燃发生器内部化学物质，产生大量无害气体，在 10ms 内使气囊急剧膨胀，并冲破部分仪表板，在车体与乘客之间形成吸能区域，避免副驾乘客与刚性仪表板面发生碰撞[5]。为了使气囊在爆破时能够顺利打开，应在仪表板上气囊安装的区域（又称安全气囊门）加工出弱化线，使其在受气囊挤压时能够沿着加工好的弱化线轻易的被撕开。随着对汽车内饰美学水平的不断提高，有缝式安全气囊弱化线逐渐被隐式的弱化线所替代[6]。隐式弱化线的弱化过程通常作用在仪表板的背面，保留一定的残余厚度，使弱化后的仪表板正表面看不出痕迹，起到改善美观性的要求。从图 1.2 中可以对比有缝式弱化线与隐式弱化线的区别。
低温状态下仪表板的破碎情况如图2.1 所示。由于气囊能够以极高的速度产生巨大的冲击力，很可能导致碎片飞出使乘员受伤。必须根据仪表板材料的选择，确定影响弱化线撕裂效果的相关因素并进行设计或改进，以防止这种情况的发生。评价弱化线的撕裂效果的指标以下两点：1）气囊爆破时是否有碎片形成；2）是否满足撕裂力要求。图 2.1 低温下仪表板破碎情况Fig.2.1 Dashing of the instrument panel at low temperatures有研究者进行了迭代计算和大量的测试来探究不同弱化线形式对撕裂效果的影响，发现了不同温度条件下，连续槽式弱化线和点阵孔式弱化线的撕裂效果有所不同[36]。使用点阵孔式弱化线的仪表板在不同温度下的破裂情况都很稳定，不会发生破碎；而使用连续槽式弱化线的仪表板容易产生不规则的断裂面，这极有可能在爆破过程中产生飞溅碎片。目前点阵孔式弱化线正在逐步取代连续槽式弱化线。除弱化线形式外，影响撕裂效果的重要因素还有弱化线的残余厚度以及布置路径。残余厚度的大小直接影响了弱化线的强度，同时也决定了气囊冲破仪表板时的难易程度。仪表板在气囊冲击时发生不规则破裂主要原因有两点：一是弱化
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变阻尼器BP神经网络逆向模型的优化[J]. 张豪文,郭全民,王言. 西安工业大学学报. 2017(12)
[2]基于ANSYS的硬塑气囊盖板弱化研究[J]. 林健,李劲松,吴章锋,梅烨. 中国塑料. 2017(02)
[3]PC/ABS合金安全气囊软塑盖板的结构优化研究[J]. 梅烨,李劲松,李美. 中国塑料. 2016(10)
[4]激光器[J]. 薄鑫涛. 热处理. 2014(03)
[5]无缝安全气囊仪表板气囊区弱化线的加工工艺[J]. 卞春雷,安慧,于善平,孙军. 汽车工艺与材料. 2014(05)
[6]铣刀弱化工艺在硬塑仪表板上的应用[J]. 徐浩阅. 汽车与配件. 2014(19)
[7]基于遗传算法优化反向传播神经网络的激光铣削层质量预测[J]. 许兆美,周建忠,黄舒,孟宪凯,韩煜航,田清. 中国激光. 2013(06)
[8]中国汽车安全技术的现状与展望[J]. 赵福全,吴成明,潘之杰,刘卫国,刘巍. 汽车安全与节能学报. 2011(02)
[9]基于正交试验钛合金激光切割工艺参数优化[J]. 韩志仁,孙伟. 机械设计与制造. 2010(02)
[10]结构动力学方程的显式与隐式数值计算[J]. 李初晔,王增新. 航空计算技术. 2010(01)
博士论文
[1]汽车安全气囊气体发生器的研究[D]. 周奎军.南京理工大学 2008
[2]基于壁面聚焦效应的CO2激光切割非金属材料机理和关键技术研究[D]. 谢小柱.湖南大学 2006
硕士论文
[1]隐藏式安全气囊仪表板优化设计及试验研究[D]. 李国城.重庆交通大学 2016
[2]基于BP神经网络的钛合金加工切削力预测模型研究[D]. 王雷.天津理工大学 2016
[3]隐藏式副气囊开发及仪表板弱化工艺研究[D]. 徐印.吉林大学 2013
[4]软质无缝附气囊汽车仪表板弱化工艺及破坏研究[D]. 胡肖.华中科技大学 2013
[5]木质材料激光雕刻加工技术的研究[D]. 赵静.北京林业大学 2007
[6]热塑性塑料激光透射焊接的研究[D]. 丁国民.江苏大学 2007
[7]碳钢激光打微孔作用机理及工艺研究[D]. 王丹.长春理工大学 2007
[8]高质量激光打孔技术的研究[D]. 辛凤兰.北京工业大学 2006
[9]小锥度激光打孔技术研究[D]. 田梅.长春理工大学 2006
[10]激光切割模切板研究[D]. 方石银.湖南大学 2005
本文编号：3011963
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整体式仪表板Fig.1.1Monolithicdashboard
降噪、隔振性以及美观性都得到了提升，一般使用在高档轿车上。硬塑仪表板由于其高效的制造方法、低廉的成本，是目前市场上最广泛使用的仪表板类型，研究硬塑仪表板在气囊展开时的破坏情况对提高汽车被动安全性能有重要意义。当碰撞发生时，碰撞传感器检测到汽车减速度大于一定值，便立即发出控制信号触发电路，引燃发生器内部化学物质，产生大量无害气体，在 10ms 内使气囊急剧膨胀，并冲破部分仪表板，在车体与乘客之间形成吸能区域，避免副驾乘客与刚性仪表板面发生碰撞[5]。为了使气囊在爆破时能够顺利打开，应在仪表板上气囊安装的区域（又称安全气囊门）加工出弱化线，使其在受气囊挤压时能够沿着加工好的弱化线轻易的被撕开。随着对汽车内饰美学水平的不断提高，有缝式安全气囊弱化线逐渐被隐式的弱化线所替代[6]。隐式弱化线的弱化过程通常作用在仪表板的背面，保留一定的残余厚度，使弱化后的仪表板正表面看不出痕迹，起到改善美观性的要求。从图 1.2 中可以对比有缝式弱化线与隐式弱化线的区别。
低温状态下仪表板的破碎情况如图2.1 所示。由于气囊能够以极高的速度产生巨大的冲击力，很可能导致碎片飞出使乘员受伤。必须根据仪表板材料的选择，确定影响弱化线撕裂效果的相关因素并进行设计或改进，以防止这种情况的发生。评价弱化线的撕裂效果的指标以下两点：1）气囊爆破时是否有碎片形成；2）是否满足撕裂力要求。图 2.1 低温下仪表板破碎情况Fig.2.1 Dashing of the instrument panel at low temperatures有研究者进行了迭代计算和大量的测试来探究不同弱化线形式对撕裂效果的影响，发现了不同温度条件下，连续槽式弱化线和点阵孔式弱化线的撕裂效果有所不同[36]。使用点阵孔式弱化线的仪表板在不同温度下的破裂情况都很稳定，不会发生破碎；而使用连续槽式弱化线的仪表板容易产生不规则的断裂面，这极有可能在爆破过程中产生飞溅碎片。目前点阵孔式弱化线正在逐步取代连续槽式弱化线。除弱化线形式外，影响撕裂效果的重要因素还有弱化线的残余厚度以及布置路径。残余厚度的大小直接影响了弱化线的强度，同时也决定了气囊冲破仪表板时的难易程度。仪表板在气囊冲击时发生不规则破裂主要原因有两点：一是弱化
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变阻尼器BP神经网络逆向模型的优化[J]. 张豪文,郭全民,王言. 西安工业大学学报. 2017(12)
[2]基于ANSYS的硬塑气囊盖板弱化研究[J]. 林健,李劲松,吴章锋,梅烨. 中国塑料. 2017(02)
[3]PC/ABS合金安全气囊软塑盖板的结构优化研究[J]. 梅烨,李劲松,李美. 中国塑料. 2016(10)
[4]激光器[J]. 薄鑫涛. 热处理. 2014(03)
[5]无缝安全气囊仪表板气囊区弱化线的加工工艺[J]. 卞春雷,安慧,于善平,孙军. 汽车工艺与材料. 2014(05)
[6]铣刀弱化工艺在硬塑仪表板上的应用[J]. 徐浩阅. 汽车与配件. 2014(19)
[7]基于遗传算法优化反向传播神经网络的激光铣削层质量预测[J]. 许兆美,周建忠,黄舒,孟宪凯,韩煜航,田清. 中国激光. 2013(06)
[8]中国汽车安全技术的现状与展望[J]. 赵福全,吴成明,潘之杰,刘卫国,刘巍. 汽车安全与节能学报. 2011(02)
[9]基于正交试验钛合金激光切割工艺参数优化[J]. 韩志仁,孙伟. 机械设计与制造. 2010(02)
[10]结构动力学方程的显式与隐式数值计算[J]. 李初晔,王增新. 航空计算技术. 2010(01)
博士论文
[1]汽车安全气囊气体发生器的研究[D]. 周奎军.南京理工大学 2008
[2]基于壁面聚焦效应的CO2激光切割非金属材料机理和关键技术研究[D]. 谢小柱.湖南大学 2006
硕士论文
[1]隐藏式安全气囊仪表板优化设计及试验研究[D]. 李国城.重庆交通大学 2016
[2]基于BP神经网络的钛合金加工切削力预测模型研究[D]. 王雷.天津理工大学 2016
[3]隐藏式副气囊开发及仪表板弱化工艺研究[D]. 徐印.吉林大学 2013
[4]软质无缝附气囊汽车仪表板弱化工艺及破坏研究[D]. 胡肖.华中科技大学 2013
[5]木质材料激光雕刻加工技术的研究[D]. 赵静.北京林业大学 2007
[6]热塑性塑料激光透射焊接的研究[D]. 丁国民.江苏大学 2007
[7]碳钢激光打微孔作用机理及工艺研究[D]. 王丹.长春理工大学 2007
[8]高质量激光打孔技术的研究[D]. 辛凤兰.北京工业大学 2006
[9]小锥度激光打孔技术研究[D]. 田梅.长春理工大学 2006
[10]激光切割模切板研究[D]. 方石银.湖南大学 2005
本文编号：3011963
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