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轿车车灯衬框阴阳纹缺陷的改善研究
| 论文题名： | 轿车车灯衬框阴阳纹缺陷的改善研究 |
| 关键词： | 注塑成型;阴阳纹缺陷;不均匀收缩;正交试验;轿车车灯 |
| 摘要： | 随着塑料制品在日常生活及工业生产中的应用越来越广泛，人们对塑料制品的外观质量要求也越来越高。阴阳纹缺陷是一种严重影响制品外观质量的缺陷，其产生原因及解决方法正在被广泛研究，相比于传统的模具设计与试模方法，基于数值模拟及计算机图形技术的计算机辅助工程正在得到广泛应用。该技术的推广应用对降低生产成本、改善阴阳纹缺陷，提升塑料制品外观质量有着十分重要的意义。 本文首先简要叙述了注塑制品阴阳纹缺陷的研究现状，分析了注塑制品收缩的产生机理及影响因素，初步研究表明，影响注塑制品收缩的主要因素有：成型材料特性、注塑工艺参数、产品结构和模具结构；其次，以一款轿车车灯衬框产品为例，利用CATIA软件建立三维模型作为研究对象，导入Autodesk Moldflow Synergy软件中，创建浇注系统和冷却系统，设定材料及注塑工艺参数，建立起配套的生产环境进行仿真模拟；接着，建立阴阳纹缺陷分析模型，探讨阴阳纹缺陷的形成及影响因素，在此基础上提出优化产品结构的方案来改善阴阳纹缺陷；再次，结合CAE分析，以轿车车灯衬框塑件的体积收缩率为质量指标，以模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力和冷却时间为影响因素，应用 Taguchi正交试验设计方法制定并实施5因素4水平的正交试验，获得各因子对试验指标的影响显著程度及最优工艺参数组合，提出优化工艺参数的方案进一步改善制品阴阳纹缺陷；最后，参照以上优化分析结果，对车灯衬框产品进行注塑成型实验验证。 研究结果表明：车灯衬框产品阴阳纹缺陷形成的主要原因是产品存在局部体积收缩率过大且收缩率显著分层的问题。形成阴阳纹的影响因素有：成型材料特性、注塑工艺参数、注射流程大小、流动范围、产品厚度等。特别是，当产品壁厚为2.5mm时，产品外观面出现阴阳纹缺陷的风险极大。采用优化产品结构设计的方案可有效地改善车灯衬框产品的阴阳纹缺陷。此外，采用正交实验法优化注塑工艺参数能进一步改善车灯衬框产品的阴阳纹缺陷。正交试验结果分析表明，熔体温度对体积收缩率的影响较为重要，模具温度次之，保压压力的影响不显著，而冷却时间的影响几乎可以忽略。综上所述，采用CAE分析技术与正交试验设计相结合的方法，能够有效地分析车灯衬框产品产生阴阳纹缺陷的原因并获得合理的改善措施，对同类产品的设计及模具开发有一定的推广价值。 |
| 作者： | 张茜 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 黄诗君;刘建辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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