风机底座注射成型工艺优化及模具研究

摘要

客车空调风机底座塑件是蒸发风机的关键零件之一。由于风机底座结构的复杂性，在注塑成型过程中往往出现各种各样的质量问题，例如，熔接痕、翘曲、飞边等。蒸发风机在应用过程中，由于电机的高速旋转，所产生的交变载荷引起风机底座的失效损坏，给企业带来巨大的经济损失。　　本论文以提高风机底座易损坏部位的强度为研究目的而进行展开。利用UG NX、注塑模拟Autodesk Moldflow Insight软件和物理实验相结合，综合解决风机座应用过程中的失效问题。本文在研究过程中，主要完成了以下几个方面工作：　　1）对原始风机底座失效原因进行分析，确定了其结构设计不合理、材料强度不足和易损部位熔接痕等是导致其失效的主要原因；　　2）在风机底座的结构上：加强筋的增加和改进底座固定电机的连接方式，提高及增强了风机底座易损部位的强度；　　3）由原始成型材料 ABS改变为综合性能更优的PP+GF30，使整个风机底座的抗拉强度、耐高温和抗振动等方面得到提高；　　4）利用CAE分析，将风机底座的点浇口改为直接浇口，使风机底座在注塑成型时，易损部位所形成的熔接痕大大减少；　　5）基于Autodesk Moldflow Insight分析软件，采用正交试验的方法，分析了五个主要注塑成型工艺参数：熔体温度、模具温度、充模时间、保压时间、速度/压力（V/P）切换时的百分比，并确定了最优工艺参数组合；　　6）对优化后的风机底座进行物理测试：对易损部位切割制样进行拉伸试验，拉伸强度由原先制品均值24.4Mpa提高到61.832Mpa，拉伸强度提高2.5倍。经工厂大批量生产应用，底座失效损坏没有发生，此问题得到解决；　　7）本文基于CAE数值模拟技术，综合解决了塑料制品在应用过程中出现的问题，缩短了时间、提高了生产效率，对生产实践中注塑件的生产及应用具有一定的指导意义和较高的工程价值。

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1 绪论

1.1 问题提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 熔接痕在塑件中的常用控制方法

1.4 主要研究内容及技术路线

2 注塑成型介绍及CAE数值模拟理论

2.1 注塑成型介绍

2.2 注塑成型CAE数值模拟理论

2.3 相关软件介绍

2.4 本章小结

3 风机底座结构与材料的优化

3.1 塑件结构及工艺性分析

3.2 风机底座结构优化设计

3.3 风机底座材料选择

3.4 本章小结

4 风机底座注塑成型CAE分析和工艺参数优化

4.1 CAE分析前处理

4.2 CAE分析的有限元数值模拟仿真过程

4.3 基于正交试验的工艺参数优化

4.4 本章小结

5 风机底座注塑成型物理实验研究

5.1 实验设备及实验材料

5.2 模具的修改

5.3 产品的试制及结果分析

5.4 本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果