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基于针阀技术与响应曲面法的汽车后保险杠注塑工艺研究
| 论文题名： | 基于针阀技术与响应曲面法的汽车后保险杠注塑工艺研究 |
| 关键词： | 汽车后保险杠;针阀技术;注塑成型;翘曲变形;响应曲面法;粒子群优化 |
| 摘要： | 注塑成型已经成为塑料成型加工的重要方法之一，但此过程是一个多因素动态耦合的结果，总会存在众多的缺陷。随着科学和经济的发展，人们对制品的要求也有越来越高的要求。特别是对汽车保险杠这类大型覆盖件产品，由于其产品长条形大曲面的特征，在实际生产中主要的成型缺陷是表面熔接痕和翘曲变形量过大。如何改善和避免这些缺陷成为工程人员必须解决的问题。在传统的设计制造模式中，设计人员主要依靠经验要花费大量的时间用来调试和修改，无法预测塑件的翘曲变形、熔接线等。由于制品的结构、生产所用注塑机、材料种类、模具等在注塑生产开始前就已经确定，所以通过改变工艺来消除缺陷成为经济可行的方法。 针对江西某汽车零部件有限公司生产的某款汽车后保险杠表面上出现的熔接痕的问题，在分析和总结熔接痕产生的原因及对其如何进行控制的基础上，建立了准确可靠地CAE分析模型，并在流变学原理及公式的指导下计算流道系统尺寸，采用针阀式浇注技术设计了八种不同的浇注方案，利用CAE软件对成型进行模拟。根据模拟结果，比较不同方案下最大锁模力、最大注塑压力、最大翘曲量、熔接痕位置等重要结果，选出最佳浇注系统方案。 以汽车后保险杠翘曲变形量为优化目标，根据BBD响应曲面实验方法设计了模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和保压压力与翘曲变形量的五因素三水平二阶响应曲面实验并结合方差分析技术检验了该预测模型的拟合度及各工艺参数对翘曲变形量的影响，结果发现各参数对翘曲变形量的影响不是线性关系，而是有极强的非线性耦合作用。在五个因素中模具温度和熔体温度对翘曲变形量的影响是极显著的，其次是保压压力、保压时间、注射时间。 采用粒子群优化算法，使用拉丁超立方抽样方法进行采样设计实验，以对翘曲变形量影响极其显著的因素模具温度和熔体温度为设计变量，寻优目标为最小翘曲变形量，在Matlab中编写程序进行迭代寻优，最后得到优化工艺参数。此研究结果为汽车后保险杠的注射成型工艺参数选取提供了方法和途径。 |
| 作者： | 张敏 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 孙玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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