【摘要】：本文研究的是汽車(chē)散熱器水箱上蓋注塑成形數(shù)值模擬及翹曲變形優(yōu)化。研究目的是為了在批量投入生產(chǎn)之前,通過(guò)對(duì)注塑件進(jìn)行數(shù)值模擬及翹曲變形優(yōu)化,使注塑件達(dá)到高精度要求。這對(duì)于減少模具試模次數(shù)、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高注塑件成型質(zhì)量具有重大意義。為了減小注塑制品的翹曲變形問(wèn)題,首先對(duì)注塑制品翹曲變形的理論進(jìn)行了研究,包括熔體充模過(guò)程的理論基礎(chǔ),粘性流體力學(xué)的基本方程,注塑成型中熔體流動(dòng)行為的數(shù)學(xué)模型,以及注塑成型翹曲變形的數(shù)學(xué)模型。然后以汽車(chē)散熱器水箱上蓋為例,運(yùn)用Moldflow軟件對(duì)注塑成型過(guò)程進(jìn)行初步的數(shù)值模擬,得到汽車(chē)散熱器水箱上蓋翹曲變形量為2.374 mm,通過(guò)流動(dòng)分析、冷卻分析、翹曲分析三個(gè)過(guò)程得到導(dǎo)致翹曲的原因?yàn)椴＠w取向異常、冷卻不均以及收縮不均,進(jìn)而通過(guò)對(duì)注塑件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)以及保壓曲線的優(yōu)化來(lái)降低翹曲變形量。具體優(yōu)化數(shù)據(jù)為:冷卻系統(tǒng)優(yōu)化和澆注系統(tǒng)優(yōu)化后,翹曲變形量減小為1.513 與初始方案相比,翹曲變形降低了 36.27%;保壓曲線優(yōu)化后,翹曲變形量減小為1.094 mm,與初始方案相比,翹曲變形降低了 54.04%。最后,建立DOE試驗(yàn)進(jìn)行注塑工藝參數(shù)優(yōu)化。借助統(tǒng)計(jì)分析軟件Minitab建立正交試驗(yàn),通過(guò)對(duì)Moldflow仿真試驗(yàn)進(jìn)行極差數(shù)據(jù)分析,得到影響注塑件翹曲的最佳工藝參數(shù)組合為A2B2C2D3E1,即模具溫度取90℃,熔體溫度取260℃,注射時(shí)間取3s,保壓壓力取100 MPa,保壓時(shí)間取40s,通過(guò)對(duì)方差以及因子的貢獻(xiàn)率進(jìn)行分析,得到影響翹曲變形量的顯著因子為注射時(shí)間和保壓壓力。通過(guò)對(duì)顯著因子建立二階響應(yīng)曲面方程的方式獲得精確地工藝參數(shù)組合為注射時(shí)間4.414 s,保壓壓力106.27 MPa,制品翹曲變形量減小為0.872 mm,較初始方案降低了 63.3%,完成了高精度翹曲優(yōu)化目標(biāo)。本文的研究表明:通過(guò)對(duì)注塑成型翹曲變形進(jìn)行理論、材料特性、模具結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)等方面進(jìn)行研究并做出優(yōu)化,同時(shí)結(jié)合正交試驗(yàn)以及二階響應(yīng)曲面方程進(jìn)行Moldflow數(shù)值模擬,能夠有效降低注注塑件翹曲變形量。
【圖文】：

位論文邐汽車(chē)散熱器水箱上箱上蓋注塑成型模擬分析逡逑球范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的注塑成型模擬分析集成分析、材料數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化和翹曲變形優(yōu)藝參數(shù)設(shè)定的流程進(jìn)行優(yōu)化。逡逑件的翹曲優(yōu)化分析，本文所應(yīng)用的Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析模擬、冷卻分析模擬以及翹曲分析模型，分別是是殘余應(yīng)變模型和修正的殘余較為準(zhǔn)確，而未修正的殘余應(yīng)力模型不可的收縮模擬結(jié)果進(jìn)行分析可得到翹曲變形曲分析基本流程逡逑

２４０－２７０邋°Ｃ邋６５－１２０邋°Ｃ邋２１５邋°Ｃ邋０．５邋ＭＰａ邐６００００／ｓ邐１．１１１９ｇ／ｃｍ３逡逑ＰＡ６６的ＰＶＴ曲線如圖３－３所示，該圖為注塑成型中的參數(shù)優(yōu)化提供參考。逡逑由該材料的ＰＶＴ邋（壓力、體積、溫度）曲線可以得到：保持壓力大小恒定，由逡逑于材料受熱膨脹，體積比會(huì)隨著溫度的升高而升高［３４］，當(dāng)溫度增長(zhǎng)至２５０邋°Ｃ逡逑？２７５邋°Ｃ時(shí)材料的膨脹率呈現(xiàn)出跳躍式增長(zhǎng)；同時(shí)可看出壓力對(duì)膨脹的影響也很逡逑大，當(dāng)溫度保持恒定時(shí)，壓力越大體積比容越小，且溫度越高，壓力對(duì)體積比逡逑容的影響越明顯。逡逑１０００．０－１邐▲Ｔ＝２９０［Ｃ］逡逑■邋Ｔ＝２９５［Ｃ］逡逑？邐Ｔ＝３００［Ｃ］逡逑？邐Ｔ＝３０５【Ｃ】逡逑ｌ邋丨逡逑靶邋１００邋—逡逑１０．００邋＂Ｉ邋ｉ邋＇邋ｉ邋ｉ邋１逡逑１．０００邐１０．００邐１００．０邐１０００．０邐１００００．邐１．０００Ｅ＋０５逡逑剪切速宰丨１／ｓｉ逡逑圖３－３邋ＰＡ６６的ＰＶＴ曲線逡逑３－３邋Ｔｈｅ邋ＰＶＴ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ＰＡ６６逡逑３．２．３研究對(duì)象尺寸公差的選擇逡逑該汽車(chē)散熱器水箱上蓋公差尺寸的選擇依據(jù)《工程塑料模塑塑料件尺寸公逡逑差標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)了三個(gè)版本的變更，較早的為ＳＪ邋１３７２－１９７８，，由電子工業(yè)逡逑部制定；１９９３年
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U464.138.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 夏鑫;張斌;鄭永j;何鋒;;汽車(chē)散熱器自動(dòng)穿管機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2020年01期

2 黃前飛;;小議汽車(chē)散熱器材料及其制造新技術(shù)[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年01期

3 漆杰;童元;;汽車(chē)散熱器輕量化改進(jìn)[J];汽車(chē)實(shí)用技術(shù);2017年07期

4 劉建設(shè);;汽車(chē)散熱器發(fā)展淺析[J];裝備制造技術(shù);2010年09期

5 李新波;;汽車(chē)散熱器行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景(下)[J];汽車(chē)與配件;2008年Z2期

6 李新波;;汽車(chē)散熱器行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景(上)[J];汽車(chē)與配件;2008年35期

7 楊志堅(jiān);魏琪;唐愛(ài)坤;;應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)汽車(chē)散熱器[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē);2006年03期

8 邱新橋,張桂英;汽車(chē)散熱器蓋安全閥性能測(cè)試臺(tái)[J];汽車(chē)工藝與材料;2002年02期

9 劉繼軍;切諾基汽車(chē)散熱器“開(kāi)鍋”治理[J];汽車(chē)運(yùn)用;2000年08期

10 ;汽車(chē)散熱器[J];技術(shù)與市場(chǎng);1998年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前8條

1 漆杰;童元;;汽車(chē)散熱器輕量化改進(jìn)[A];2017年中國(guó)汽車(chē)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用大會(huì)論文集（《汽車(chē)實(shí)用技術(shù)》2017年第7期）[C];2017年

2 莫尼卡;康寧;;基于多孔介質(zhì)方法的汽車(chē)散熱器三維計(jì)算[A];2011中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2011年

3 卞愛(ài)奇;沈昱明;;汽車(chē)散熱器表面溫度分布檢測(cè)的研究與實(shí)現(xiàn)[A];第六屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2）[C];2008年

4 程利輝;張曉勇;;汽車(chē)散熱器常見(jiàn)滲漏現(xiàn)象及對(duì)策[A];自主創(chuàng)新、學(xué)術(shù)交流——第十屆河南省汽車(chē)工程科學(xué)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

5 谷小渝;;汽車(chē)散熱器托架斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];2014中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2014年

6 鄭景超;周彥忱;;汽車(chē)散熱器流阻優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];第十三屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2016年

7 鮑麗莉;;車(chē)用管帶式散熱器空氣側(cè)阻力特性研究[A];科技與企業(yè)——企業(yè)科技創(chuàng)新與管理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（上）[C];2016年

8 梅濤;胡俊;楊建夫;;汽車(chē)散熱器水室裝配設(shè)備[A];2015中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集（Volume3）[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 陶永;海關(guān)總署解讀新增稅目“汽車(chē)散熱器”[N];中國(guó)國(guó)門(mén)時(shí)報(bào);2009年

2 本報(bào)記者 蔡巖紅;海關(guān)依法助企業(yè)解困[N];法制日?qǐng)?bào);2009年

3 趙京燕邋郭興臣;借發(fā)展之力 創(chuàng)和諧之美[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2008年

4 何小強(qiáng);三項(xiàng)目同日投產(chǎn)[N];黃山日?qǐng)?bào);2010年

5 本報(bào)記者 莊光平;信息化助力沈陽(yáng)華鐵做大做強(qiáng)[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2011年

6 本報(bào)記者　常思哲;對(duì)外開(kāi)放：突破在創(chuàng)新關(guān)鍵在項(xiàng)目[N];沈陽(yáng)日?qǐng)?bào);2006年

7 記者 王莉雯;定增收購(gòu)山東新合源 *ST常鋁切入產(chǎn)業(yè)鏈下游[N];上海證券報(bào);2014年

8 記者 葉藺 通訊員 歐陽(yáng)鋼橋 胡海龍;高新區(qū)：8個(gè)產(chǎn)品獲“廣西名牌”稱(chēng)號(hào)[N];南寧日?qǐng)?bào);2015年

9 躍莉 劉明 鏡榕;揭秘海力成長(zhǎng)之道[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2008年

10 臧賓 孫超;“拼”出來(lái)的名牌[N];菏澤日?qǐng)?bào);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李志恒;汽車(chē)散熱器水箱上蓋注塑成型及翹曲優(yōu)化[D];山東科技大學(xué);2018年

2 梅濤;汽車(chē)散熱器水室裝配設(shè)備的研制[D];上海交通大學(xué);2016年

3 史井泉;設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)對(duì)銅制汽車(chē)散熱器散熱性能的影響[D];吉林大學(xué);2010年

4 朱云麒;汽車(chē)散熱器耐久及流動(dòng)分析優(yōu)化[D];重慶大學(xué);2014年

5 張圓;汽車(chē)散熱器芯體裝配機(jī)壓裝部有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];江蘇大學(xué);2016年

6 張清;汽車(chē)散熱器芯體全自動(dòng)裝配機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D];安徽理工大學(xué);2014年

7 姚福強(qiáng);汽車(chē)散熱器散熱性能計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[D];山東科技大學(xué);2005年

8 邱健;基于Hybrid CBR的汽車(chē)散熱器智能設(shè)計(jì)的研究[D];山東大學(xué);2014年

9 李明;微型汽車(chē)散熱器百葉窗翅片性能研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 常賀;基于CFD方法的汽車(chē)散熱器仿真研究[D];吉林大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2599159