汽车中央骨架微孔发泡注塑成型模拟及工艺研究

摘要

在石油资源日趋紧张的今天，微孔发泡注塑成型技术在节约原材料和能源方面日益受到重视。微孔发泡注塑成型制品具有独特的表芯层结构、优异的尺寸稳定性，在汽车、生物医学和航天航空等领域取得了广泛应用。扩展微孔发泡注塑成型技术在汽车行业的应用，推动汽车轻量化设计，有着广阔的市场前景。
　　本文利用Moldflow优化设计汽车中央骨架浇注系统，并模拟汽车中央骨架微孔发泡注塑成型过程。主要工作如下：
　　（1）以汽车中央骨架为分析模型，划分模型网格；并根据制品的结构和浇注系统的设计原则，建立七浇口和九浇口两种浇注系统。以玻璃纤维增强聚丙烯（GF-PP）为成型材料，研究浇口数量对注塑成型压力、速度/压力切换压力、填充末端压力、翘曲变形的影响，确定了九浇口浇注系统方案。
　　（2）在模具结构、原材料确定的情况下，运用正交试验，通过极差分析和方差分析，研究工艺参数对制品微孔半径和翘曲变形的影响程度；优化分析出最佳工艺组合：模具温度为40℃，熔体温度为260℃，注塑速率为330 cm3/s，减重比为2％。并验证了制品最佳成型工艺参数。
　　（3）通过单因素试验，以最佳工艺参数为基础工艺参数，研究成型工艺参数对微孔发泡注塑成型制品和常规注塑成型制品的翘曲变形、体积收缩率、缩痕指数的影响；结果表明，微孔发泡注塑成型提高了制品尺寸稳定性（翘曲变形、体积收缩率），但增大了制品缩痕指数。

目录

声明

1 绪论

1.1微孔发泡注塑工艺概述

1.2微孔发泡注塑工艺在汽车行业中的应用

1.3注塑成型数值模拟

1.4纤维增强微孔发泡注塑成型制品

1.5 课题研究的意义与内容

2 微孔发泡模拟原理及模拟分析

2.1微孔发泡注塑成型数值计算原理

2.2 模拟分析处理

3 基于正交试验的汽车中央骨架工艺模拟优化

3.1正交试验概述

3.2正交试验设计及结果

3.3微孔尺寸结果分析

3.4 翘曲结果分析

3.5工艺优化结果验证

4 成型工艺对汽车中央骨架性能的影响

4.1工艺参数设置

4.2 工艺参数对翘曲的影响

4.3工艺参数对体积收缩率的影响

4.4工艺参数对缩痕指数的影响

5 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢