聚丙烯車門內(nèi)板翹曲變形影響因素分析及優(yōu)化.pdf

1、聚丙烯車門內(nèi)板有形狀復雜,零件尺寸大的特點;由于零件翹曲變形,大量出現(xiàn)整車裝配時外觀匹配不良;零件局部和金屬鈑金干涉,造成整車震動異響。這是引起汽車內(nèi)飾生產(chǎn)廠家產(chǎn)品報廢的最大問題,每年都會造成了巨大的經(jīng)濟損失。本文針對車門內(nèi)板翹曲變形問題,利用質(zhì)量學以及數(shù)字仿真等相關(guān)工具,分析和改進了收縮率的測量方法,優(yōu)化了模具的冷卻效率、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與成型工藝,從而獲得了滿意的解決方案。論文主要的研究成果如下:
　　1)聚丙烯材料收縮率測量與分析<

2、br>　　由于聚丙烯材料在TD(沿流動方向)和MD(垂直流動方向)的收縮率可能存在差異,這種差異會造成零件的不均勻收縮,并造成制品的翹曲變形。測量系統(tǒng)需要有效的分辨這種差異,以支持材料和模具的開發(fā)。本文通過對現(xiàn)有測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)游標卡尺手工測量方法在重復性和再現(xiàn)性無法滿足精度要求;從而研究建立了基于數(shù)字圖像處理的測量系統(tǒng),并通過實例驗證該系統(tǒng)能夠滿足測量分辨率的要求,可以有效辨識收縮率在兩個方向的差異。
　　2)注塑工藝參

3、數(shù)優(yōu)化
　　針對模具溫度、材料溫度、注射速度、保壓壓力、保壓時間等注塑成型工藝參數(shù),本文基于MoldFlow軟件平臺,通過對注塑工藝的實驗設計,分析影響車門內(nèi)板翹曲變形的關(guān)鍵性工藝參數(shù)。通過分析發(fā)現(xiàn)保壓時間是顯著性影響因素,通過延長保壓時間和升高材料注塑溫度有助于降低車門內(nèi)板的翹曲變形。
　　3)注塑模具冷卻效率控制
　　模具的冷卻效率直接影響車門內(nèi)板脫模時的產(chǎn)品表面溫度,而較高的溫度必然帶來較大的后收縮,從而引起翹曲

4、變形。本文通過MoldFlow軟件平臺進行仿真實驗實驗設計,找到冷卻水溫度和水路直徑對模具冷卻效率影響顯著;利用Fluent軟件對常用的水路接頭和冷卻水井結(jié)構(gòu)進行單位時間流量分析,從中得到較優(yōu)的水路接頭結(jié)構(gòu)和冷卻水井結(jié)構(gòu),提高模具冷卻效率,從而降低翹曲變形。
　　4)車門內(nèi)板轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)設計仿真與優(yōu)化
　　針對車門內(nèi)板轉(zhuǎn)角處容易產(chǎn)生翹曲變形缺陷,本文通過Fluent軟件的多相流計算分析,發(fā)現(xiàn)聚丙烯材料中的填充物密度不均勻是轉(zhuǎn)角處