【摘 要】
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随着轻量化理念的提出,越来越多的汽车结构件开始采用注塑件。由于汽车结构件在实际使用时绝大多数安装于汽车内部,只需要有足够的力学性能以满足使用要求即可,而对于表观质
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随着轻量化理念的提出,越来越多的汽车结构件开始采用注塑件。由于汽车结构件在实际使用时绝大多数安装于汽车内部,只需要有足够的力学性能以满足使用要求即可,而对于表观质量则要求不高,除了精度要求高的零件。因此,为了弥补传统塑料的强度不足,常常会加入纤维如玻纤来增强。在实际生产过程中,汽车注塑结构件往往会出现一些问题,比如开裂、翘曲变形等等。故本文主要针对汽车注塑结构件开裂现象,研究其机理并优化,以提高产品的合格率。本课题注塑件来源于某企业生产的汽车保险杠中支架。通过对其开裂机理的分析,确认是由于存在熔接痕和残余应力。在ANSYS静力学模拟其实际装配过程中,通过应力集中区域网格细化,施加约束以及按装配顺序施加压力载荷,从模拟数据结果可知:中支架注塑件的1、4号装配孔形变量最大,即是最容易发生开裂现象。利用MOLDFLOW软件对热流道模具进行了浇注系统优化,提出了两种浇口方案,通过模拟发现扇形浇口的四浇口方案最佳。同时也进行了热流道模具的冷却系统优化,通过原始方案、传统改进方案及近随形水路三方案的模拟对比分析表明,近随形水路冷却效果最好。然后结合ANSYS静力学模拟结果,利用MOLDFLOW预测分析其熔接痕以及残余应力,采用了响应曲面和遗传算法相结合的方法,得到了最优参数集即模具温度56.99℃、熔体温度242.28℃、保压压力25.35Mpa、保压时间6s,最后通过模拟验证,其结果与优化结果接近。
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