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绿色复合材料汽车A柱部件的注射成型工艺优化研究
| 论文题名： | 绿色复合材料汽车A柱部件的注射成型工艺优化研究 |
| 关键词： | 复合材料;汽车A柱;注射成型工艺;数值模拟;正交试验 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的持续增加，随之而来的能源消耗和环境污染问题也日趋严重。为此世界各国都在努力探索汽车发展的新方向，而汽车轻量化是目前最具可行性的方向之一。当前，使用复合材料来代替钢铁材料是实现汽车轻量化的有效方法。天然纤维是可再生、环境友好的绿色材料，因此拓宽天然纤维复合材料在汽车领域的应用成为众多专家学者的研究焦点。本文以亚麻纤维/聚丙烯绿色复合材料注射成型的汽车 A柱内饰部件为研究对象，运用数值模拟技术和正交试验方法开展 A柱注射成型工艺的优化研究。本论文的主要工作如下： （1）首先运用三维设计软件CATIA v5建立 A柱的三维模型，再利用Moldflow软件的CAD doctor模块对 A柱模型进行修复，然后应用 Moldflow Insight模块对A柱模型进行网格划分与修复，最后根据 A柱的具体尺寸结构以及相关设计原则创建合理的A柱注射成型系统。 （2）本文依据亚麻纤维长径比的不同设置了4组试验，在各组试验中以 A柱的翘曲变形为试验的评价指标，以纤维含量、保压压力、充填时间、模具温度、熔料温度、保压时间六个成型工艺参数为试验的考察因素。然后根据相关资料及生产经验确定各考察因素的水平值，并选用合理的正交表开展 A柱注射成型工艺的优化试验。 （3）在优化试验中以翘曲变形为 A柱成型质量的评价标准，根据 A柱注射成型模拟结果，应用极差分析方法研究各成型工艺参数对 A柱翘曲变形的影响，得出各工艺参数对 A柱翘曲变形影响程度的大小。通过对模拟结果的进一步研究发现纤维含量和保压压力对 A柱翘曲变形的影响最为显著，因此本文还分析了翘曲变形随纤维含量及保压压力变化的规律和趋势。最后对极差分析优化得出的各组成型工艺参数方案进行验证，最终确定各组最优成型工艺参数方案。 |
| 作者： | 陈良鹏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何莉萍;毛伟杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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