改革开放以来,我国经济一直处于快速发展的阶段,到了近几年,私家车就像以前的自行车一样普遍,而汽车减重也是越来越受到关注。为了成功使汽车减重,钢铁材料已经被一些塑料、复合材料所渐渐代替。本文的重点就是研究这些能够使汽车成功减重的塑料复合材料的注塑成型方法和过程中遇到的种种问题,并通过专业的软件Moldflow模拟仿真进行试验得出结论来解决问题。本文先介绍了注塑工艺后又对其进行了仿真模拟试验,对注塑成型过程进行了详细的研究分析,不仅对与注塑相关的理论进行了介绍还对应用到的各种专业软件进行了详细解读。本文在分析工艺参数对工艺品影响的时候运用了一种科学的分析方法-极差分析法。重点分析了制品在注塑成型过程中各个重要的参数以及对整个过程甚至是最终成品的影响程度。
引言
在一般汽车内饰的生产当中,为了更好地减重,通常会使用塑料制品,而注塑成型技术在这时候就显得格外重要了。当今汽车内饰生产商普遍会使用注塑成型技术,而他们一般会忽略另外一个对注塑过程和成品有一定影响的因素,那就是他们所用材料本身的属性[1]。
从性能上来说,纤维增强型塑料无疑是最合适的选择,其因为性能上的优势已经被广泛应用了。纤维增强型塑料中的佼佼者-玻璃纤维增强尼龙[2],其由于在各个方面都有极其优异的表现收到了重工业的高度重视和广泛利用。虽然益处如此之多,在加入纤维过程中引起材料本身性能改变从而影响制成品的质量这个问题一直制约着这项新型技术[3]。因此,一般进行模拟实验来研究注入纤维的过程中不同材料的翘曲变形程度,并使用了不同纤维含量的实验品在相同的条件下做研究,通过对比分析找出对整个注塑过程和成品质量产生影响的因素并投入到实际应用当中。
1 玻璃纤维对注塑成型过程及制品质量的影响
1.1 注塑成型过程
(1)连续性方程(2)动量方程
(3)能量方程
1.2 对制品质量的影响
2 数值模拟
3 注塑成型残余应力分析
3.1 充填过程热残余应力分析3.2 黏性流体注塑残余应力模拟
3.3 残余应力对翘曲变形的影响分析
4 实验及分析
4.1 纤维含量对注塑件曲翘变形的影响
4.2 残余应力对注塑件曲翘变形的影响
5.0e-8 5.0e-8
结论
本文针对汽车内饰件注塑工艺中纤维含量以及残余应力对翘曲变形的影响进行定性和定量分析,建立注塑形成过程的连续性方程、动量方程和能量方程后进行述职模拟,对于Taguchi方法进行注塑件翘曲变化试验中使用的主要工艺是采用正交矩阵计算注射位置处的压力与翘曲变形的关系。本文通过研究发现,可以利用玻璃纤维来改变注塑品容易变形的现状,但不可忽视的是其也会为充填这个过程中热残余应力对翘曲变形的影响。增加纤维含量只能有效降低流动方向的注塑品的变形,而对别的方向上基本没有任何作用。本文进行了上述模拟实验研究得出数据后进行分析最终得出:纤维在填充过程中受力后会产生取向,切产生的取向与纤维含量呈正相关关系,制件模量值也与纤维含量呈正相关关系。通过建立充填过程热残余应力分析方程的方法构建注塑过程中材料松弛性分析模型,利用熔体的压缩性进行残余应力的计算。本文采用应力松弛法计算应力松弛,利用注塑熔体的蠕变和松弛对残余应力对翘曲变形的影响进行分析....