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仪表板结构反应注射成型工艺优化

王琪娟  
【摘要】:随着生活水平的不断提高,人们对汽车安全性和舒适度的要求越来越高,这使得与人体直接接触的汽车内饰件质量得到了广泛的关注。因此,如何更好地设计、制造产品,提高产品的外观、舒适度以及机械性能是现代汽车内饰件制造企业提高核心竞争力的关键。本文针对仪表板实际生产过程中存在的质量问题,从理论分析、数值仿真与生产试验三个方面对其结构反应注射成型工艺进行优化。首先,系统分析结构反应成型发泡仪表板空料、气泡和变形缺陷产生的可能原因,重点讨论结构反应注射成型的工艺流程和工艺参数对产品质量的影响,并确定物料温度等六个关键工艺参数。进一步开展原料特性分析,给定物料温度、模具温度和合模时间的选择范围。其次,针对仪表板的气泡和空料缺陷,借助有限元软件Moldflow对充模过程进行仿真分析,确定最优浇注轨迹和模具温度。根据结构反应成型工艺的特点,利用微孔发泡模块进行求解计算,分析不同浇注轨迹下的气穴形成过程及分布情况,得到最佳浇注轨迹。在最佳浇注轨迹下进行充模过程仿真,比较了泡孔半径分布随模具温度的变化趋势,发现在50℃模温时泡孔半径分布最均匀。再次,针对仪表板翘曲变形问题,考虑在模冷却和出模后空冷两个阶段。采用Moldflow冷却模块分析在模冷却时仪表板的翘曲变形情况,结果表明水温对制件变形的影响非常小,并得到最佳工艺参数下的在模时间为652s;利用ANSYS Workbench热-结构耦合模块对出模后空冷时造成的翘曲变形进行分析,发现底面支撑和内表面支撑两种方式效果较好。最后,依据上述优化的结构反应注射成型工艺参数进行生产试验,监测生产过程中料温、模温和产品温度的分布情况。将得到的制件与现有产品进行比较,发现仪表板的空料和气泡缺陷明显减少,并且在取出空冷时可直接采用底面支撑方式。表明结构反应注射成型工艺的优化有效改善了产品的质量,对于指导仪表板实际生产具有重要价值。


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