A立柱下内饰板注塑成型工艺及模具优化研究
发布时间：2022-01-26 05:58
在以塑代钢和汽车轻量化概念的驱使下,塑料在汽车行业得以广泛应用,各企业对塑料制件成型质量的要求也越来越高。随着注塑模CAE技术的不断发展与有效应用,克服了传统模具设计与产品开发的弊端,缩短了产品的开发周期,提高了产品的成型质量,增加了企业的收益。本文根据注塑成型理论,以某款汽车A立柱下内饰板为研究对象,选取客户所指定的PP/PE材料,运用有限元数值模拟的方法对其注塑成型工艺参数进行优化,然后再进一步设计其注塑模具。本文首先选取了注塑成型中重要的五个工艺参数:熔体温度A、模具温度B、充模时间C、保压时间D、保压压力E为正交试验的因素,以制件的翘曲变形量为试验目标。根据正交试验各参数组合的模拟结果进行极差分析,得出了各因素对制件翘曲变形的影响程度为:熔体温度>保压压力>保压时间>充模时间>模具温度。其次,以正交试验所得的最佳工艺参数组合方案为基准,探究了单个因素对制件翘曲变形的影响,验证了极差分析的正确性,确定了最优工艺参数组合方案:熔体温度为210℃、模具温度为30℃、充模时间为3s、保压时间为15s、保压压力为100%的V/P转换压力。最后,以模拟分析结果为借鉴...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型塑料注射过程图
的，它们的外观是否好看、接触起来是否舒适、操作是否方便都对驾乘人员有很大的影响[46]。对汽车内饰件的要求在一定程度上象征着人们对精神层面的追求，因此内饰件市场正在不断的发展。汽车内饰件主要包括门内板装饰、仪表盘、顶棚、车厢隔板、扶手等。对门立柱内饰板而言，不仅需要优良的抗冲击性能，还要求与车内整体色泽相匹配的颜色，从而保证美观。一般汽车的立柱内饰板分为A立柱上内饰板、A立柱下内饰板，B立柱上内饰板、B立柱下内饰板、B立柱上内饰板滑动板，C立柱上内饰板、C立柱中内饰板、C立柱下内饰板。如下图1.2。MPV、SUV、商用车等在一般轿车的基础上又增加了D立柱内饰板、E立柱内饰板、A立柱扬声器、上车拉手、侧滑门开关等部件。本课题借助注射模CAE技术，以注射模CAE常用的模流分析软件MOLDFLOW为契机，主要研究分析某汽车A立柱下内饰板的成型工艺，并在此基础上进行模具设计，为实际生产大型的注塑成型产品提供一定的参考价值。图1.2立柱内饰板1.3.2研究意义之前，各个国家的模具从业者在进行制品的设计、模具的设计以及成型工艺参数的设置时，更多的是依靠工人师傅的经验来进行，然后再试生产出制品，根据成型后的制品来判断是否合格、哪里需要改正，然后再进一步对模具进行修改，就这样反复的试模、修模，最后得出合格的制品。在这之中，每个环节和工人师傅的作用都是非常大的，出不了一点纰漏，否则就会更加延长产品的生产周期。传统的产品开发和生产耗时、耗力、耗人，浪费了很多资源。从上世纪70年代开始，随着国民经济水平的提高，计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering简称CAE）得以迅速发展
重庆理工大学硕士学位论文12是注塑成型最常见的缺陷之一。通过翘曲分析可以预测成形件的外观质量、应力分布、力学性能等，从而帮助我们检查成型工艺参数的合理性、修改模具设计方案等，提高成形件质量[52]。2.2注塑模CAE技术理论基础注塑模CAE技术[53]——根据塑料加工流变学和传热学的基本理论，建立塑料熔体在模具型腔中的流动、传热的物理数学模型，用数值计算理论构造其求解方法，进一步利用计算机图形学在计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体的动态填充、冷却过程，定量地给出成型过程的状态参数，如温度、压力、速度等等。注塑模CAE技术在塑料制品设计、注射模具设计和制造方面、注塑成型过程中的应用如下图2.1所示：图2.1注塑模CAE技术的应用2.2.1流变学基本方程流变学基本方程主要包括连续性方程、动量方程、能量方程以及本构方程。（1）连续性方程连续性方程对于粘性流体和非粘性流体都适用，在直角坐标系中的表达式为[54]：0tzz（2.1）式中——ρ为材料的密度；Vx，Vy，Vz分别是沿x轴,y轴,z轴的速度分量。如不考虑流体压缩情况，又因为ρ为一个定值，则0t，那么上面2.1的式子
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CAE模拟的注塑成型浇口设计优化与应用[J]. 米利波,张晓波. 合成树脂及塑料. 2020(01)
[2]基于Mold?ow的路灯灯罩浇注和冷却系统优化设计[J]. 徐文俊,郑丽文,周建锋,林钰珍,马品奎. 塑料科技. 2019(05)
[3]A柱内饰件注塑成型工艺参数优化[J]. 陈晓春,黄可. 塑料工业. 2019(03)
[4]汽车上饰板浇注系统CAE辅助优化分析[J]. 孔丽云,李炜,谢帮灵. 塑料. 2018(06)
[5]汽车内饰件注塑生产质量问题及解决措施[J]. 张俊岩. 时代汽车. 2018(08)
[6]汽车内饰件注塑生产质量问题及解决措施[J]. 周儒霖. 科技资讯. 2018(19)
[7]汽车内饰件设计研究[J]. 安惠楠,肖博. 天津科技. 2018(03)
[8]中国汽车后市场内饰产业现状及发展研究[J]. 邱浩,罗自立,戴朝娟,王晓晨. 中国标准化. 2017(21)
[9]基于CAE技术的汽车上饰板注塑成型优化[J]. 邵树锋. 塑料工业. 2017(09)
[10]汽车内饰件翘曲变形的CAE分析及优化设计[J]. 刘玉,张罗,申昱. 模具技术. 2017(04)
博士论文
[1]车身复杂结构件用超高强度钢双热成形关键技术研究[D]. 尚欣.重庆大学 2015
[2]基于CAE的塑料注射成形工艺方案评价及优化[D]. 李阳.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]汽车前端翼子板注塑成型工艺参数优化[D]. 郭富城.安徽工程大学 2019
[2]汽车仪表盘装饰面板注塑模设计及其工艺参数优化[D]. 谢鹏飞.安徽工程大学 2019
[3]基于CAE的注塑件成型工艺参数优化研究[D]. 张鲁滨.贵州大学 2019
[4]汽车前罩注塑工艺参数多目标优化及其刚度分析[D]. 刘飞.中南林业科技大学 2019
[5]PE瓶盖多腔注塑模具热流道系统的研究与应用[D]. 黎德桂.华南理工大学 2018
[6]基于CAE的车用轴流扇叶注塑工艺及模具优化研究[D]. 梁峰.重庆理工大学 2018
[7]汽车内饰件热流道模具CAE有限元分析与设计[D]. 陈兵.广东工业大学 2017
[8]汽车门锁注塑工艺优化与模具设计[D]. 薛世鲜.江苏大学 2017
[9]基于CAE的汽车水室注塑工艺优化与模具设计[D]. 薛彤.江苏大学 2017
[10]汽车仪表盘配件下盖注塑成型及模具结构CAE分析与优化[D]. 王善凯.西安工程大学 2016
本文编号：3609948
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型塑料注射过程图
的，它们的外观是否好看、接触起来是否舒适、操作是否方便都对驾乘人员有很大的影响[46]。对汽车内饰件的要求在一定程度上象征着人们对精神层面的追求，因此内饰件市场正在不断的发展。汽车内饰件主要包括门内板装饰、仪表盘、顶棚、车厢隔板、扶手等。对门立柱内饰板而言，不仅需要优良的抗冲击性能，还要求与车内整体色泽相匹配的颜色，从而保证美观。一般汽车的立柱内饰板分为A立柱上内饰板、A立柱下内饰板，B立柱上内饰板、B立柱下内饰板、B立柱上内饰板滑动板，C立柱上内饰板、C立柱中内饰板、C立柱下内饰板。如下图1.2。MPV、SUV、商用车等在一般轿车的基础上又增加了D立柱内饰板、E立柱内饰板、A立柱扬声器、上车拉手、侧滑门开关等部件。本课题借助注射模CAE技术，以注射模CAE常用的模流分析软件MOLDFLOW为契机，主要研究分析某汽车A立柱下内饰板的成型工艺，并在此基础上进行模具设计，为实际生产大型的注塑成型产品提供一定的参考价值。图1.2立柱内饰板1.3.2研究意义之前，各个国家的模具从业者在进行制品的设计、模具的设计以及成型工艺参数的设置时，更多的是依靠工人师傅的经验来进行，然后再试生产出制品，根据成型后的制品来判断是否合格、哪里需要改正，然后再进一步对模具进行修改，就这样反复的试模、修模，最后得出合格的制品。在这之中，每个环节和工人师傅的作用都是非常大的，出不了一点纰漏，否则就会更加延长产品的生产周期。传统的产品开发和生产耗时、耗力、耗人，浪费了很多资源。从上世纪70年代开始，随着国民经济水平的提高，计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering简称CAE）得以迅速发展
重庆理工大学硕士学位论文12是注塑成型最常见的缺陷之一。通过翘曲分析可以预测成形件的外观质量、应力分布、力学性能等，从而帮助我们检查成型工艺参数的合理性、修改模具设计方案等，提高成形件质量[52]。2.2注塑模CAE技术理论基础注塑模CAE技术[53]——根据塑料加工流变学和传热学的基本理论，建立塑料熔体在模具型腔中的流动、传热的物理数学模型，用数值计算理论构造其求解方法，进一步利用计算机图形学在计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体的动态填充、冷却过程，定量地给出成型过程的状态参数，如温度、压力、速度等等。注塑模CAE技术在塑料制品设计、注射模具设计和制造方面、注塑成型过程中的应用如下图2.1所示：图2.1注塑模CAE技术的应用2.2.1流变学基本方程流变学基本方程主要包括连续性方程、动量方程、能量方程以及本构方程。（1）连续性方程连续性方程对于粘性流体和非粘性流体都适用，在直角坐标系中的表达式为[54]：0tzz（2.1）式中——ρ为材料的密度；Vx，Vy，Vz分别是沿x轴,y轴,z轴的速度分量。如不考虑流体压缩情况，又因为ρ为一个定值，则0t，那么上面2.1的式子
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CAE模拟的注塑成型浇口设计优化与应用[J]. 米利波,张晓波. 合成树脂及塑料. 2020(01)
[2]基于Mold?ow的路灯灯罩浇注和冷却系统优化设计[J]. 徐文俊,郑丽文,周建锋,林钰珍,马品奎. 塑料科技. 2019(05)
[3]A柱内饰件注塑成型工艺参数优化[J]. 陈晓春,黄可. 塑料工业. 2019(03)
[4]汽车上饰板浇注系统CAE辅助优化分析[J]. 孔丽云,李炜,谢帮灵. 塑料. 2018(06)
[5]汽车内饰件注塑生产质量问题及解决措施[J]. 张俊岩. 时代汽车. 2018(08)
[6]汽车内饰件注塑生产质量问题及解决措施[J]. 周儒霖. 科技资讯. 2018(19)
[7]汽车内饰件设计研究[J]. 安惠楠,肖博. 天津科技. 2018(03)
[8]中国汽车后市场内饰产业现状及发展研究[J]. 邱浩,罗自立,戴朝娟,王晓晨. 中国标准化. 2017(21)
[9]基于CAE技术的汽车上饰板注塑成型优化[J]. 邵树锋. 塑料工业. 2017(09)
[10]汽车内饰件翘曲变形的CAE分析及优化设计[J]. 刘玉,张罗,申昱. 模具技术. 2017(04)
博士论文
[1]车身复杂结构件用超高强度钢双热成形关键技术研究[D]. 尚欣.重庆大学 2015
[2]基于CAE的塑料注射成形工艺方案评价及优化[D]. 李阳.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]汽车前端翼子板注塑成型工艺参数优化[D]. 郭富城.安徽工程大学 2019
[2]汽车仪表盘装饰面板注塑模设计及其工艺参数优化[D]. 谢鹏飞.安徽工程大学 2019
[3]基于CAE的注塑件成型工艺参数优化研究[D]. 张鲁滨.贵州大学 2019
[4]汽车前罩注塑工艺参数多目标优化及其刚度分析[D]. 刘飞.中南林业科技大学 2019
[5]PE瓶盖多腔注塑模具热流道系统的研究与应用[D]. 黎德桂.华南理工大学 2018
[6]基于CAE的车用轴流扇叶注塑工艺及模具优化研究[D]. 梁峰.重庆理工大学 2018
[7]汽车内饰件热流道模具CAE有限元分析与设计[D]. 陈兵.广东工业大学 2017
[8]汽车门锁注塑工艺优化与模具设计[D]. 薛世鲜.江苏大学 2017
[9]基于CAE的汽车水室注塑工艺优化与模具设计[D]. 薛彤.江苏大学 2017
[10]汽车仪表盘配件下盖注塑成型及模具结构CAE分析与优化[D]. 王善凯.西安工程大学 2016
本文编号：3609948
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