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基于苎麻/PP材料的汽车内饰件注塑成型工艺仿真研究
| 论文题名： | 基于苎麻/PP材料的汽车内饰件注塑成型工艺仿真研究 |
| 关键词： | 注塑成型;工艺参数;仿真分析;翘曲变形;正交试验;苎麻/PP复合材料;汽车内饰件 |
| 摘要： | 随着汽车产量的增加及能源消耗的加剧，汽车轻量化的趋势越来越明显。因此，轻量化汽车新材料的研究受到重视，开始以塑料、复合材料等代替传统的钢铁材料。本文致力于用轻质复合材料制造汽车内饰件的成型工艺研究，以天然的麻纤维作为增强材料，以高分子聚丙烯作为基体材料，采用注塑成型工艺来加工。 本文介绍了注塑成型工艺和注塑成型仿真模拟的研究进展，阐述了注塑成型和注塑成型过程模型化的基本理论，还对常用注塑模拟分析软件Moldflow及其模块做了基本介绍。并且通过Moldflow软件对制件进行注塑过程仿真模拟。 本文基于苎麻/PP复合材料，以B柱内饰件为研究对象，开展了注塑成型工艺研究。首先，采用Unigraphics NX软件构建了B柱内饰件三维模型，并开展了网格划分、诊断与修复分析，设计了浇注系统和冷却系统。在此基础上，借助Moldflow模流分析软件，采用正交试验法研究了注塑成型工艺参数对注塑件质量的影响，以充填时间、保压压力、模具温度、熔体温度和保压时间为考察因素，以塑件的翘曲变形量为塑件成型质量的考察指标，对纤维含量不同的制件进行了注塑工艺参数优化，分别得到其最佳注塑工艺参数。采用极差分析法，分析得到各工艺参数对制件成型质量的影响。进一步分析表明，充填时间和保压压力是对制件质量影响最大的两个因素。其次，在得到的最佳工艺参数下，对制件进行了注塑成型仿真模拟，分别得到不同纤维含量的制件的最小翘曲变形量，并做制件的纤维取向分析和模量分析，得到不同纤维含量制件的纤维平均取向和模量分布。最后，分析了纤维含量对制件平均纤维取向、模量和翘曲变形量的影响，得出结论:纤维的平均取向随纤维含量的增加而增大;制件模量随纤维含量增加而增大;制件的翘曲变形量随纤维含量的增加先增大后减小，且由于纤维的取向会导致制件翘曲变形的加剧，而当模量达到一定值后会抑制制件的翘曲变形。 |
| 作者： | 卢钢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何莉萍;李锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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