安國翠 牛小磊
摘 要:在進行汽車座椅注塑成型技術的研發(fā)中,可以在進行技術設計的過程中使用限軟件為技術的平臺,將汽車座椅塑料件的注塑成型技術進行模擬,在注塑過程汽車的座椅塑料件進行實際工況的應力分布。利用軟件,將汽車座椅塑料在注塑后的翹曲變形和殘留的應力場進行判斷。在這之后將塑件的預應力進行判斷,將實際的邊界條件和負荷進行界定,并與無預定義應力場塑件上的加載進行對比,從而對注塑成型工藝對汽車座椅塑料件力學性能的影響進行研究。本文主要針對注塑成型工藝對汽車座椅塑料件力學性能的影響進行分析。
關鍵詞:注塑成型;汽車座椅塑料件;力學
隨著汽車向輕量化方向不斷發(fā)展,塑料在汽車上的用量增加。因此在以后的設計中需要將模擬注塑工藝闡述更加充分的進行分析。
1 注塑成型分析
1.1 幾何模型與網格的劃分
進行建模的過程中需要將模型的實際使用進行簡化,在本文中主要是通過CATIA進行建模。塑件的尺寸為465*155*39MM,壁厚呈現出不規(guī)則的狀態(tài),所以使用的是平均的壁厚,為2.6MM,在進行建模的過程中需要使用Moilflow進行數據的收集,并將應力的結果進行確認,形成四面體網格的形式,從而進行Abaqus模型的建立。在使用限元軟件Moldflow ,形成立體的模型,如圖1所示,為了將網格模型進行優(yōu)化,通過自動修復方式,將設計的倒置四面體、折疊厚度方向進行細化,內部的長度和體積和尖角進行及時的修復,使用模型以后 ,在四面體修復的過程中可以將一些設計的模型進行優(yōu)化,使得網格的平均比例可以進行細化,平均的縱橫可以調整為5.6,使得座椅更加的合理便捷。
1.2 澆口位置及其工藝參數
根據汽車的外觀的要求,可以將企業(yè)座椅注塑件的外觀進行協調,澆口的位置最好是放在座椅的內部,盡量的保證美觀。在進行澆口確認的過程中對縮短流動的距離進行及時的分析,使塑料熔體同時到達塑料件的兩端,最終將澆口放置在塑件下部靠中間的位置,這樣對整體的使用舒適性具有重要的作用。這種模型的建立主要是在不冷卻的情況下進行分析,但是塑料座椅還需要針對冷卻性進行分析,因此可以采用有限元模型Generic Default 的PP 材料進行模擬,如表1,為不同的材料參數,在不同的材料的作用下,會因為材料的特點不同而產生不一樣的數據,在進行模型建立和參數分析的過程中需要將這些問題進行深入的分析。
在進行技術設計和模型建立的過程中,還存在一些因為工藝的不同而產生的影響,如表2所示,為四種不同的工藝,在工藝的選擇不同時,其數據的形成就會出現不同程度的差異,使得整體各項參數都發(fā)生重要的變化,因此在進行技術選擇的過程中也需要根據實際的情況對參數進行選擇。
1.3 結果分析
如圖2所示,從填充壓力的增加、模溫的降低,使得達到頂出溫度的時間不斷的縮短。如表3所示,壓力的不斷降低,會對翹曲的變化受到影響,使得翹曲變形不斷的增加。從工藝4和工藝1的對比說明,可以看出,隨著熔體溫度的增加,填充壓力的降低,使得達到頂出溫度的增加,變形增加,使得理論和實際相符。
2 應力分析
在進行有限元模型的分析中,需要通過元信息以及相關的材料信息,并將信息轉化為Abaqus 可以識別的輸入文件( INPUT),即Abaqus 的數值模型文件。對塑料件應力分析的有限元建模過程施加一定的與物理相符的邊界條件和載荷,在實驗中要求這個塑料件承受200N的牽引力,主要的是通過汽車塑料件的實際工作狀況。
3 結束語
注塑成型工藝會隨著塑料件在工作情況下的應力和磨具的熔體產生不同的效果。為了更好的進行汽車座椅塑料件的生產,在進行參數的選取和模型的建立時,綜合的考慮各項因素,降低保壓壓力。
參考文獻:
[1]代雷霆,李旭東.注塑成型工藝對汽車座椅塑料件力學性能的影響[J].料,2013,02:115-117+87.
[2]陳生超.長玻纖增強聚丙烯注塑成型中纖維斷裂和分布的初步研究[D].鄭州大學,2013.
作者簡介:安國翠,1982.8,畢業(yè)學校:河北大學,專業(yè):產品質量檢驗。