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轿车豪华内饰件包覆成型温度影响及调控研究
| 论文题名： | 轿车豪华内饰件包覆成型温度影响及调控研究 |
| 关键词： | 轿车豪华内饰件;软包覆成型;温度调控;应力分布 |
| 摘要： | 随着人们对汽车使用增多，对汽车品质的要求也越来越高，汽车的内饰已经逐渐成为汽车设计的重要组成部分，仪表板作为与汽车驾乘人员接触最多的内饰件，其柔软度、舒适度与美观度日益成为人们购买汽车时的考量重点。一些高档豪华轿车品牌，考虑到品牌效应，会在仪表板复合坯料的表皮部分使用带有暗纹或品牌LOGO的材料，而仪表板在生产时，主要使用热压复合全自动包覆工艺。由于部件骨架结构复杂，包含平面、曲面、立面、尖角等，复合坯料在温度和压力的双重作用下，容易产生应力集中与应变分布不均匀，引起表皮皮纹失真和贴合不均、开胶等现象。这是由于制造过程中温度场分布会影响其应力场分布，应力场不均匀会产生应力集中，进而影响制件应变场，宏观上导致制件表皮贴合不均和变形问题。 因此，本文运用CATIA建模软件对仪表板进行建模，进而选取仪表板局部特征区域，运用ABAQUS仿真模拟软件，对轿车仪表板豪华内饰包覆成型进行温度场模拟研究。本文探究了温度场对应力、应变场分布及制件变形量的影响规律，由于包覆各层材料的热膨胀系数不同，导致在包覆成型过程热应力的作用下，包覆各层材料产生了不同程度的热应力与应变，进而影响包覆成型制件的变形。模拟结果发现，小范围的温度降低可减缓应力集中，降低制件应变。因此，本文通过正交实验，将不同温度赋予制件的特征区域，比较不同温度条件下，制件的应力、应变及变形情况，得出了最优温度调控参数。除此之外，为贴近实际工况，对制件加入了压力场分析，全方位分析包覆热压过程中仪表板制件所受外力场的影响。通过对比温度调控前后制件的应力、应变场分布及变形情况，验证了温度调控优化参数在温度与压力的共同作用下的有效性。 结果表明，无论是温度场单独作用，还是在温度-压力场双重作用下，温度调控优化对缓解制件应力、应变集中，降低制件变形均有成效。对于整个包覆过程，温度调控后，应力集中区域的应力值由18.29Mpa减小至11.17Mpa，降低了38.92%，变形量最大的中部由0.6541mm减小至0.5185mm，降低了20.73%。最后，将优化后的温度参数进行实验验证，选取制件不同区域测试点的变形量，对比实验变形值与模拟变形值，得出模拟结果与实验结果变形量的误差在±10%内，验证了模拟研究温度调控优化结果的准确性与有效性。 |
| 作者： | 白亚赛 |
| 专业： | 材料与化工 |
| 导师： | 李义;宋相军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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