【《汽车保险杠注塑成型工艺参数优化及模流分析——以某轿车前保险杠为例》13000字】 .pdf

汽车保险哄麝磁瞄模流分析

内容提要：汽车保险杠是一种大型、薄壁的塑料零件，目前一般采用注塑成型工艺制造。而在实

际生产过程中，由于模具及工艺参数设计不合理，注塑零件会发生表面凹陷、形状变化和焰接痕等

缺陷，严重影响该零件的成型精度及加工质量。为此，本论文以某轿车前保险杠重点研究目标，通过

采用了三维设计软件UG和模流分析软件Moldflow,实现了对保险杠模型的设计与工艺参数优化。具

体内容主要包括:首先利用学到的理论知识对车辆保险杠注塑模具构造做出科学合理的方案设计;

后使用模流分析软件Moldflow对该车辆保险杠进行了注塑仿真；最后，围绕注塑工艺中，注塑进程

出现错误的前三个环节，依次为充填、保压、冷却，这三个环节都和整体设计有关，需要把整个模具设

计流程与整个注塑进程综合考虑影响注塑件成型质量的工艺参数。采用响应曲面法对其进行了优化,

最终有效的降低汽车保险杠注塑成形后的翘曲变形。

关键词：车辆保险杠；注塑模具；模流分析；参数优化

目录

内容提要：I

第一章绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2国内外研究现状1

1.3本论文主要研究内容及章节安排3

1.4本章小结3

第二章注塑模具总体设计方案4

2.1模具要求4

2.2注塑机的选择和校核4

2.3总体结构设计4

2.3.1分型面及型芯型腔的设计5

2.3.2浇筑系统设计6

2.3.3脱模机构设计7

2.3.4注射模导向机构的设计7

2.3.5排气系统的设计8

2.3.6冷却系统的设计8

2.3.7模具的装配8

2.4本章小结9

第三章汽车保险杠注塑成型模流分析10

3.1Moldflow的基本功能10

3.2数模前处理阶段10

3.2.1新建项目10

3.2.2导入数模10

3.2.3划分网格11

3.2.4检验及修复网格13

3.2.5成型材料设定13

3.3模流分析14

3.3.1浇口匹配性分析14

3.3.2流动分析15

3.3.3翘曲变形分析16

3.4本章小结17

第四章汽车保险杠注塑成型工艺参数优化18

4.1试验参数设计18

4.2试验结果与分析18

4.2.1实验结果19

4.2.2数据分析19

4.3.3响应曲面分析21

4.3.4最优数据分析22

4.3本章小结23

第五章结论与展望24

5.1主要工作与结论24

5.2存在问题与展望24

参考文献25

第一章绪论

1.1研究背景及意义

保险杠是车辆外饰件中至关重要的部分,是现代车辆上必不可少的安全装置，直接影响到了汽车

的气体动力性能、安全保护能力和造型效果。而随着现代汽车行业的蓬勃发展,传统的金属保险杠早

已无法适应当代车辆目前的相关技术标准，因此要求车辆的重量更小、车型更为美观，因此采用塑料

保险杠来作为现代车辆的保险杆也是势在必行的。而随着世界对车辆安全驾驶的高度重视，不少发达

国家均对有关法令加以了颁布。世界各国针对汽车保险杠的构造原理和特性，也提出了相关的规定。

由于汽车保险杠属于体型巨大且复杂的薄壁或大型结构部分，所以在全球各地也对汽车塑料保险杠

提出了相应的安全技术规范。针对其材质而言，又需要同时具备耐热、刚性、润滑油、冲击韧性、油

漆、抗老化性能和抗汽油等特性。而由于保险杠壁厚不一致、曲面积过大且结构复杂,所以又要保证

塑料的流动性。而针对热成型保险杠来说,基于使用性能和外形，所以又要保证其尺寸稳定性、耐热性

和涂装性能。

当下以塑料为材质的汽车保险杠质量难以达标,这点在我国尤为严重，无法对所有资料加以有效

整合利用，所以还处于发展阶段。现有结果暗示了可以推出各种材料中翘曲变形作为评价质量的一项

关键指标，历来是科学研究的热门话题。翘曲变形问题是指注塑件的外形脱离了模腔的正常外形，是

注射制品常见的一个问题，且一直是困扰注塑件的主要品质问题之一。

当下造成保险杠注塑件各种缺陷的原因主要有