PA66-GF汽車進(jìn)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(dá)到輕量化目的的主要措施之一。本文的主要研究?jī)?nèi)容就是圍繞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件——進(jìn)氣歧管的塑料化展開(kāi)，由于汽車進(jìn)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(duì)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(jì)及單因素輪換的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化理論，對(duì)塑料進(jìn)氣歧管“熔模型芯法”注塑成型工藝過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真研

2、究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑成型工藝參數(shù)的優(yōu)化，為產(chǎn)品的工藝開(kāi)發(fā)和模具設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 本文在對(duì)當(dāng)今汽車輕量化、零部件塑料化以及的汽車進(jìn)氣歧管塑料化的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究和簡(jiǎn)要介紹，然后在高分子材料成型過(guò)程中的理論模型和數(shù)值計(jì)算方法的指導(dǎo)下，展開(kāi)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(duì)塑料進(jìn)氣歧管的多個(gè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)分析各個(gè)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(gè)進(jìn)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(duì)塑料進(jìn)氣歧管的注塑工藝過(guò)程和保壓冷卻工藝過(guò)程分別進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)安排，得到兩個(gè)3因素（即注塑過(guò)程的熔體溫度、注射時(shí)間、模具溫度三個(gè)因素；保壓冷卻過(guò)程的保壓壓力、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間三個(gè)因素）、3水平的正交試驗(yàn)表；依據(jù)正交表的試驗(yàn)方案，本文分別對(duì)零件的注塑工藝過(guò)程、保壓冷卻工藝過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬；再通過(guò)綜合平衡法對(duì)模擬試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)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(yàn)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(duì)單個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行輪換變動(dòng)，利用數(shù)值模擬方法研究各工藝參數(shù)對(duì)收縮翹曲、熔接線和增強(qiáng)纖維的分布取向等重要質(zhì)量指標(biāo)的影響，進(jìn)一步論證了正交試驗(yàn)方法所得到的工藝參數(shù)組合使塑料進(jìn)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(jìn)氣歧管“熔模型芯法”注塑