汽车支架类注塑件断裂行为分析及工艺研究

摘要

汽车注塑功能件已经运用到汽车多个零件部位处，对汽车注塑功能件要求是在使用过程中能满足力学性能及使用要求，对于外观质量要求不高。汽车注塑功能件在实际生产过程中会出现不合格制品较多，主要是缺陷断裂。所以本文主要是对汽车功能注塑件进行断裂缺陷的机理研究与分析，提出相应的优化方案，运用到实际生产过程中，从而提高实际注塑过程的合格率。
　　本文以某公司汽车前保险杠支架为例，对它进行理论断裂分析得到断裂的根本原因是存在熔接痕。然后对汽车前保险杠支架进行ANASYS静力学分析，模拟仿真实际操作过程的装配过程，然后进行条件约束，得到静力学模拟结果，汽车前保险杠支架发生变形最严重的位置为第2个与第3个装配孔处，即该位置最易出现断裂。根据ANASYS得到易变形处，利用MOLDFLOW软件对断裂位置处进行优化。优化的目的主要是减少易变形处的熔接痕，减少断裂处残余应力。提出三种优化方法：一是对浇注系统优化，二是模具设计优化，三是工艺参数优化。针对浇注系统优化，提出四种优化浇口位置方案，通过模拟表明，4个浇口的浇口数目为最优方案。针对模具设计优化，主要对汽车前保险杠支架发生变形最严重的位置提出三种优化方案，最终在熔接痕处开个3mm小槽方案为最优方案。针对工艺参数优化，设计正交试验，得到最优组合。最后通过拉伸试验，对汽车前保险杠支架进行最大拉应力进行数据测试，检验前面设计的几种优化方案是否符合实际情况。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 注塑件断裂国内外研究现状

1.3 汽车注塑件断裂原因概述

1.4 本课题的研究意义

1.5 本课题的研究内容

1.6 本章小结

第2章 汽车支架类注塑件断裂行为理论分析

2.1 汽车支架类注塑件断裂问题失效树分析法分析

2.2 汽车支架类注塑件特性分析

2.3 汽车支架类注塑件强度问题分析

2.4 熔接痕的概述

2.5 基于传统理论对汽车注塑件进行熔接痕分析

2.6 本章小节

第3章 基于ANSYS有限元理论的汽车支架注塑件设计分析

3.1 ANSYS有限元分析概述

3.2 静力学理论分析

3.3 有限元模型的建立

3.4 有限元计算结果分析

3.5 本章小章

第4章 汽车注塑件模具结构设计与工艺优化CAE分析

4.1AUTODESK MOLDFLOW有限元软件概述

4.2 有限元模型的建立及网格划分

4.3 模具结构CAE分析

4.4 汽车支架类注塑件实际生产工艺CAE分析

4.5 基于正交试验法的工艺参数优化

4.6 本章小节

第5章 汽车支架类注塑件断裂行为试验分析

5.1 拉伸试验

5.2 结果与讨论

5.3 本章小节

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果