PA66-GF汽車進氣歧管成型工藝及優(yōu)化研究.pdf

1、在節(jié)能和環(huán)保日益受到重視的今天，輕量化成為汽車的重要發(fā)展方向，而汽車零部件的塑料化正是達到輕量化目的的主要措施之一。本文的主要研究內(nèi)容就是圍繞汽車發(fā)動機的重要部件——進氣歧管的塑料化展開，由于汽車進氣歧管體積較大、形狀復(fù)雜、成型質(zhì)量要求高，因此其注塑成型難度較大、工藝復(fù)雜、對成型工藝參數(shù)的要求較高。 本文利用數(shù)值模擬方法、結(jié)合正交設(shè)計及單因素輪換的試驗設(shè)計與優(yōu)化理論，對塑料進氣歧管“熔模型芯法”注塑成型工藝過程進行數(shù)值模擬仿真研

2、究，從而實現(xiàn)對注塑成型工藝參數(shù)的優(yōu)化，為產(chǎn)品的工藝開發(fā)和模具設(shè)計提供依據(jù)。 本文在對當(dāng)今汽車輕量化、零部件塑料化以及的汽車進氣歧管塑料化的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了研究和簡要介紹，然后在高分子材料成型過程中的理論模型和數(shù)值計算方法的指導(dǎo)下，展開主要的研究工作： 首先，在零件三維模型和有限元網(wǎng)格模型的基礎(chǔ)上，使用Moldflow的MPA模塊對塑料進氣歧管的多個澆注系統(tǒng)設(shè)計方案進行數(shù)值模擬，通過分析各個方案的充填質(zhì)量、熔接線位

3、置及數(shù)量等指標(biāo)，得到了綜合質(zhì)量較高的4個進料口的澆口位置及半限制型澆口大小的澆注系統(tǒng)。 然后，對塑料進氣歧管的注塑工藝過程和保壓冷卻工藝過程分別進行正交試驗設(shè)計安排，得到兩個3因素（即注塑過程的熔體溫度、注射時間、模具溫度三個因素；保壓冷卻過程的保壓壓力、保壓時間、冷卻時間三個因素）、3水平的正交試驗表；依據(jù)正交表的試驗方案，本文分別對零件的注塑工藝過程、保壓冷卻工藝過程進行了數(shù)值模擬；再通過綜合平衡法對模擬試驗結(jié)果進行多目標(biāo)（

4、多質(zhì)量指標(biāo)）分析和研究，得到綜合最優(yōu)的注塑工藝參數(shù)和保壓冷卻工藝參數(shù)。 其后，本文還以上述正交試驗得到的最優(yōu)工藝參數(shù)組合為基準(zhǔn)，采用單因素輪換法，即對單個工藝參數(shù)進行輪換變動，利用數(shù)值模擬方法研究各工藝參數(shù)對收縮翹曲、熔接線和增強纖維的分布取向等重要質(zhì)量指標(biāo)的影響，進一步論證了正交試驗方法所得到的工藝參數(shù)組合使塑料進氣歧管的綜合質(zhì)量最佳。 最后，在上述數(shù)值模擬和優(yōu)化工作的基礎(chǔ)上，得到了優(yōu)化的汽車進氣歧管“熔模型芯法”注塑