小型轿车塑料件的注塑成型分析及模具设计

论文摘要

随着人们对高质量生活的追求,轿车行业正向着轻型化和低噪音等方向发展。轿车塑料件能满足轿车行业发展的需求,因而在轿车上的应用越来越广泛。传统方法在开发轿车重要的塑料内饰车门时主要依赖人工经验,缺乏科学依据；这样塑料件从设计到注塑成型一般需要重复多次,不但浪费大量人力和物力,而且注塑出的产品经常会出现各种缺陷。然而注塑CAE技术可以很大程度地突破传统方法的局限性。课题采用注塑CAE技术分析轿车车门部件的注塑成型过程,通过对塑料件注塑成型过程分析有效地预测注塑过程出现的各种问题,为模具设计提供了科学依据,提高了塑料件的开发效率。本论文结合理论最佳浇口位置分析和塑料件自身结构特点首先确定出可能存在的浇口位置方案,并分别对各种方案进行可行性分析,然后通过比较,在可行性的浇口位置方案中确定出实际最佳浇口位置方案；以分析的结果为依据设计出浇注系统。然后根据塑件结构特点和材料特性设计出可能存在的冷却方案,对这些方案进行比较分析,确定出较优的方案；对较优方案进行改进分析,从而确定最佳冷却系统。最后根据塑料件的工艺参数范围列出可采用的一系列参数,以软件的DOE模块和流动分析模块为平台进行最优工艺参数优化分析,从而确定出最优注塑工艺参数,并进行了成型零件和分型抽芯系统的设计。经过研究,论文确定了最佳浇注系统方案、冷却系统方案和最佳注塑工艺参数。以这些分析的结果为依据设计了模具,从而提高了模具设计效率,并为实际的塑料件注塑成型提供了科学指导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题目的意义
• 1.3 注塑CAE技术的研究现状和发展趋势
• 1.4 课题研究内容和研究方案
• 1.4.1 课题研究内容
• 1.4.2 课题研究方案
• 第2章 注塑成型与Moldflow模拟的理论基础
• 2.1 注塑成型理论知识
• 2.1.1 注塑成型原理与工艺过程
• 2.1.2 注塑成型常见缺陷及解决方法
• 2.2 Moldflow软件模拟理论基础
• 2.2.1 注塑CAE软件Moldflow简介
• 2.2.2 聚合物流动性质
• 2.2.3 聚合物流动基本方程
• 2.2.4 Moldflow模拟流动过程控制方程
• 第3章 基于Moldflow的浇注系统设计
• 3.1 有限元模型的建立
• 3.1.1 数据转换
• 3.1.2 网格划分和修复
• 3.2 浇注系统设计
• 3.2.1 理论最佳浇口位置分析
• 3.2.2 实际最佳浇口位置分析
• 3.2.3 模架选择
• 3.2.4 浇口、分流道及主流道设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于Moldflow的冷却系统设计
• 4.1 冷却介质选定
• 4.2 冷却方式选定
• 4.3 冷却管道设计
• 4.3.1 管道直径和长度确定
• 4.3.2 管道数目确定
• 4.3.3 冷却系统设计
• 4.4 冷却方案比较分析
• 4.4.1 冷却管道诊断
• 4.4.2 冷却分析比较
• 4.5 冷却改进
• 4.5.1 改进管道设置
• 4.5.2 改进管道分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 注塑工艺参数的优化选择
• 5.1 DOE模块的熔体温度和模具温度优化选择
• 5.1.1 DOE（流动）实验设置
• 5.1.2 熔体温度查看分析结果
• 5.1.3 模具温度查看结果和分析比较
• 5.2 流动模块参数优化选择
• 5.2.1 注射速率优化选择
• 5.2.2 保压压力优化选择
• 5.3 其它注塑工艺参数的确定
• 5.4 本章小结
• 第6章 模具其它系统设计
• 6.1 成型零件设计
• 6.2 分型抽芯机构
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢