汽车护风圈翘曲变形研究

论文摘要

汽车护风圈的自身结构和成型环境均较为复杂,致使成型后产品的质量很难控制,易出现飞边、短射、翘曲等问题。而尤以翘曲产生机理最复杂,也最难控制。对于翘曲问题,传统的解决办法是:优化成型工艺参数、修整模具结构、产品的后处理等。这种处理方法有两大不妥之处:①将成型后的尺寸误差修复工作都留给后续工艺工程师,分工不合理,会造成局部工段时间浪费的现象,从而影响产品开发周期;②无论是工艺条件的优化,还是模具结构的修整,都不具有普遍适用性,即便是同类产品,也会因为结构上的差异而必须改变相应的措施。针对以上问题,提出了一种新的减小翘曲变形的方法。该方法以现有护风圈产品为研究对象,首先在护风圈翘曲变形理论研究的指导下,获得产品结构上的各项优化设计建议。其次按照优化建议逐项优化原始护风圈模型,并运用软件MoldFlow判断结构优化设计建议的合理性。最后整合各项建议,重新构造新的完整的护风圈模型。通过最终的验证发现:运用这些建议重构的护风圈,成型后产生的翘曲最小,具有明显的抗变形特性。该方法为护风圈系列产品提供了一些普遍适用的结构设计建议,为同类产品开发提供了便利。同时将翘曲变形考虑在产品设计前期阶段,最大限度的为后续生产环节减压,从而缩短了产品的开发周期。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 图清单
• 表清单
• 注释表
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 注塑制品翘曲变形产生机理及其影响因素
• 1.2.1 注塑制品翘曲变形产生机理
• 1.2.2 注塑制品翘曲变形的影响因素
• 1.3 注塑制品翘曲变形国内外研究概况及发展趋势
• 1.3.1 国外研究状况及发展
• 1.3.2 国内研究状况及发展
• 1.4 注塑制品翘曲变形的研究方法
• 1.4.1 注塑制品翘曲变形的产品设计方法研究
• 1.4.2 注塑制品翘曲变形的试验研究
• 1.4.3 注塑制品翘曲变形的理论研究
• 1.4.4 注塑制品翘曲变形研究方法的对比总结
• 1.5 课题的研究内容与技术路线
• 第二章 汽车护风圈翘曲变形模拟仿真
• 2.1 汽车护风圈产品分析
• 2.1.1 护风圈产品结构分析
• 2.1.2 护风圈产品材料简析
• 2.2 护风圈系列产品注塑成型模拟
• 2.2.1 模拟仿真前处理模型建立
• 2.2.2 护风圈冷却+流动+翘曲模拟分析
• 2.3 翘曲模拟仿真数据采集
• 2.4 翘曲模拟仿真准确度分析
• 2.5 护风圈产品注塑成型特征分析
• 第三章 护风圈翘曲变形的力学理论研究及设计建议提出
• 3.1 聚合物注塑热残余应力理论研究
• 3.1.1 聚合物脱模前热残余应力计算
• 3.1.2 聚合物脱模后热残余应力计算
• 3.2 聚合物热应力算例分析
• 3.2.1 脱模前聚合物热应力计算实例分析
• 3.2.2 脱模后聚合物热应力计算实例分析
• 3.3 护风圈翘曲变形理论研究及设计建议的提出
• 3.3.1 护风圈翘曲变形理论研究
• 3.3.2 护风圈优化设计建议提出
• 第四章 护风圈结构优化设计建议的翘曲模拟验证
• 4.1 护风圈壁厚优化设计及翘曲模拟验证
• 4.1.1 非均匀壁厚设计与翘曲模拟验证
• 4.1.2 均匀壁厚设计与翘曲模拟验证
• 4.2 护风圈表面加强筋布置位置优化设计与翘曲模拟验证
• 4.3 护风圈翻边截面形式优化设计与翘曲模拟验证
• 4.4 护风圈撑杆高度优化设计与翘曲模拟验证
• 4.5 护风圈加强筋设置方向优化设计与翘曲模拟验证
• 第五章 护风圈抗变形设计建议总结及设计实例
• 5.1 护风圈抗变形优化设计总结
• 5.2 抗变形护风圈设计实例及其模拟验证
• 5.2.1 抗变形护风圈设计实例
• 5.2.2 抗变形护风圈翘曲模拟验证
• 5.3 注塑实物样件
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文