轿车地毯热力塑性成型传热过程研究与仿真

摘要

本论文对轿车地毯热力塑性成型传热问题作了实验及理论研究。利用实验方法，通过采用差示扫描量热法（DSC）对几种不同组分的经典轿车地毯复合材料的比热性能进行了实验测试。基于实验测试结果的研究，探讨了影响轿车地毯复合材料比热性能的主要因素及原因，并建立了轿车地毯复合材料比热性能随温度变化的S形不对称峰值函数数学模型。同时还采用护热平板法测定了轿车地毯复合材料的名义导热系数，从而为理论研究和仿真提供了可靠的材料基础性热学性能数据。 本文以奇瑞轿车上行李箱左/右轮罩地毯内饰件装饰总成产品为例，对轿车地毯热力塑性成型中的热工艺参数进行了设计。并对整个轿车地毯热力塑性成型热传递过程进行了集成化的数值模拟。并通过对生产现场测试结果和数值模拟结果进行对比分析，论证了数值模拟的精度和可信度。 最后，基于模拟仿真的精度和可靠性，采用正交试验设计方法，分析了冷却系统中各几何结构参数设计对热传递过程的影响，完成了轿车地毯成型模具冷却系统的优化设计，并对现有的模具设计提出了改进措施。改进后，产品的生产周期得到了缩短，产品的温度场分布也更均匀。