基于CAE分析的轎車外角撐裝飾板雙料重疊注射成型質(zhì)量控制.pdf

1、雙料重疊注射作為一種“模內(nèi)組裝”或“模內(nèi)焊裝”成型技術(shù)，具有減少或取消二次裝配、縮短制件成型周期等諸多優(yōu)點(diǎn)。但由于設(shè)備、模具、成型工藝等因素的制約，使得雙料重疊注射技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用受到一定限制。因此，加強(qiáng)相關(guān)研究和開發(fā)顯得尤為重要。
　　 轎車外角撐裝飾板通常位于轎車后側(cè)窗玻璃拐角處，由主體結(jié)構(gòu)和邊緣密封兩部分組成。該制件在雙料重疊注射成型中所面臨的典型質(zhì)量問題是翹曲量偏大和界面結(jié)合力欠佳。為解決此類質(zhì)量問題，傳統(tǒng)的做法往往是依

2、靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反復(fù)調(diào)試模具或注射參數(shù)來尋求最佳質(zhì)量控制的途徑。毫無疑問，這將導(dǎo)致生產(chǎn)成本的上升和能源的浪費(fèi)。利用注射成型CAE技術(shù)不但可以預(yù)測外角撐裝飾板成型過程中原先只有通過試模才能暴露的成型缺陷，而且還可借助數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果，優(yōu)化雙料重疊注射工藝方案，提高成型產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低生產(chǎn)成本。
　　 本文在排除某外角撐裝飾板結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計不合理和前后注射材料匹配不當(dāng)?shù)纫蛩氐幕A(chǔ)上，借助Moldflow軟件，重點(diǎn)研究雙料重疊注射澆口位置組合與

3、注射工藝參數(shù)對制件翹曲和界面結(jié)合的影響。
　　 為此，本文首先擬定四種澆口位置組合方案，通過對這四種方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析，找出成型外角撐制件的最佳澆口位置組合；然后基于最佳澆口位置組合安排正交試驗(yàn)，研究前、后注射材料的熔體溫度、注射時間、保壓壓力、冷卻時間及模具溫度等工藝參數(shù)與制件翹曲和界面結(jié)合的關(guān)系；最后綜合成型質(zhì)量、設(shè)備噸位、成型周期等因素，選取最佳工藝方案并加以驗(yàn)證。本文的研究結(jié)果表明：
　　 1．澆口位置組合對

4、外角撐裝飾板最終成型質(zhì)量影響較大。其中，成型制件密封邊上的澆口位置不同會影響后注射組份的熔體剪切速率和模腔內(nèi)的壓力分布，進(jìn)而影響流動路徑上的熔體溫度分布和熔體密度分布。不均勻的溫度分布和密度分布會造成制件密封邊上不同區(qū)域的收縮不均，當(dāng)由此引發(fā)的殘余應(yīng)力大于重疊注射材料的屈服強(qiáng)度時，密封邊便產(chǎn)生翹曲。此外，不均勻的熔體溫度分布還會影響后注射組份向與之接觸的基體表面?zhèn)鳠?，進(jìn)而影響基體側(cè)的局部熔化深度及熔化持續(xù)時間，最終影響基于界面分子相互穿

5、插滲透的界面結(jié)合力。
　　 2．不同的工藝參數(shù)對制件翹曲和界面結(jié)合兩個指標(biāo)的影響程度不同。在給定的參數(shù)取值范圍內(nèi)，先注射材料(ASA)的冷卻時間對兩個指標(biāo)的影響均很弱；而重疊注射材料(TPV)的注射時間對兩個指標(biāo)的影響卻均較強(qiáng)；ASA保壓壓力對制件高度方向的翹曲影響較大，對界面結(jié)合力的影響卻屬中等；而TPV注射溫度對界面結(jié)合強(qiáng)度的影響非常顯著，但對制件翹曲影響卻較小。
　　 3．在ASA熔體溫度255℃、注射時間1.0s