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塑料工业 2024年第2期52卷 79-85,90页

作者：方明月张宇王彻王儒安徽信息工程学院机械工程学院安徽芜湖241100

以某汽车仪表框架为例,对塑件注塑后的翘曲量进行研究。选取模具温度、熔体温度、冷却时间、保压压力、保压时间和注射时间作为自变量,以翘曲量作为优化对象。通过正交试验得到各个工艺参数范围内翘曲量较小的工艺参数组合,利用BP神经... 详细信息

以某汽车仪表框架为例,对塑件注塑后的翘曲量进行研究。选取模具温度、熔体温度、冷却时间、保压压力、保压时间和注射时间作为自变量,以翘曲量作为优化对象。通过正交试验得到各个工艺参数范围内翘曲量较小的工艺参数组合,利用BP神经网络建立塑件翘曲量和各工艺参数之间的非线性模型。将BP神经网络模型作为粒子群算法的适应度函数,通过粒子群算法的优化能力对工艺参数进行优化,并得到最小的翘曲量0.9363 mm和最优的工艺参数组合,即模具温度55.813℃,熔体温度259.568℃,冷却时间29.650 s,保压压力85.02 MPa,保压时间29.187 s,注射时间1.23 s。利用Moldflow模流分析软件对最优的工艺参数组合进行翘曲分析,得到翘曲量为0.9489 mm。与初始默认值和正交试验优化的工艺参数结果对比,翘曲量分别降低了64.48%和19.17%,达到优化塑件质量的目的。

关键词：汽车仪表框架 BP神经网络粒子群算法注塑工艺参数优化

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影响塑件翘曲变形的注塑工艺参数优化

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河南科技 2014年第9X期33卷 113-114页

作者：王杰唐山学院河北唐山063000

首先利用一次因子法选出对塑件翘曲变形影响较大的五个因素,然后通过正交试验法分析各注塑参数对塑件翘曲变形的影响权重。根据拉丁方方法设计正交试验表,以信噪比作为选取影响因子的标准,以每组试验数据计算信噪比,对信噪比做因子反应... 详细信息

首先利用一次因子法选出对塑件翘曲变形影响较大的五个因素,然后通过正交试验法分析各注塑参数对塑件翘曲变形的影响权重。根据拉丁方方法设计正交试验表,以信噪比作为选取影响因子的标准,以每组试验数据计算信噪比,对信噪比做因子反应分析,确定各个影响因素的最佳组合,最后用Moldflow软件进行模拟分析验证,模拟分析结果证明了这种方法的正确性、可行性。

关键词： Moldflow 注塑工艺参数优化翘曲变形正交试验信噪比

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GF/PP复合材料力学性能研究及注塑工艺参数的优化分析

GF/PP复合材料力学性能研究及注塑工艺参数的优化分析

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作者：马晓东山东科技大学

学位级别：硕士

随着社会的发展与进步,树脂基复合材料的应用范围越来越广泛。由于树脂基复合材料的性能优势突出,相比于传统材料优势明显。本文以玻璃纤维增强聚丙烯(Glass Fiber Reinforced Polypropylene,GF/PP)复合材料为研究对象,分别将短玻纤粒料... 详细信息

随着社会的发展与进步,树脂基复合材料的应用范围越来越广泛。由于树脂基复合材料的性能优势突出,相比于传统材料优势明显。本文以玻璃纤维增强聚丙烯(Glass Fiber Reinforced Polypropylene,GF/PP)复合材料为研究对象,分别将短玻纤粒料(Short glass fiber particles,SFP)与长玻纤粒料(Long glass fiber particles,LFP)与聚丙烯混合,制成不同含量的SGF/PP和LGF/PP复合材料。根据ASTM标准注塑成型制作拉伸试样、弯曲试样与冲击试样。然后对试样分别进行拉伸、弯曲、冲击试验,根据试验结果可以得出,在玻璃纤维含量相同时,长玻璃纤维增强聚丙烯(LGF/PP)的力学性能要明显优于短玻璃纤维增强聚丙烯(SGF/PP);当玻璃纤维含量为30%时,样件的综合力学性能最优。此外,本文还对样件表面浮纤与内部纤维取向成因进行了分析,利用马来酸酐(PP-g-MAH)接枝剂增强了 PP与GF的界面结合强度,解决了 GF/PP复合材料的表面浮纤现象。注塑成型是GF/PP复合材料的主要成型方式,所以十分有必要对GF/PP复合材料制品进行注塑工艺参数优化分析,探讨适合GF/PP复合材料的最优工艺参数。本文借助Design-Expert软件对注塑工艺参数进行响应面设计,建立响应面近似模型,并用Moldflow进行试验模拟,从而确定最优的注塑参数组合;经响应面模型优化后,制品的最大残余应力值为53.05MPa、最大体积收缩率为3.5022%。由于所用制品属于外壳类制品,对制品的外观质量以及力学性能要求较高,故本文在最优注塑参数组合的基础上,进一步对制品进行了保压曲线的优化,获得近乎最优的产品质量;经保压曲线二次优化后,制品的最大残余应力值为52.21MPa、最大体积收缩率为3.3514%,制品的质量得到进一步提升。

关键词：玻璃纤维聚丙烯复合材料力学性能注塑工艺参数优化

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复合材料汽车尾门的设计与开发

复合材料汽车尾门的设计与开发

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作者：赖春辉湖南大学

学位级别：硕士

随着汽车节能减排的要求日益严苛,采用轻质材料实现汽车轻量化,正是解决能源及环境问题的重要途径。汽车尾门作为汽车大型覆盖件,传统钣金尾门总成零件较多,质量较高,采用复合材料尾门取代传统的钣金尾门实现轻量化是必然趋势。本文分... 详细信息

随着汽车节能减排的要求日益严苛,采用轻质材料实现汽车轻量化,正是解决能源及环境问题的重要途径。汽车尾门作为汽车大型覆盖件,传统钣金尾门总成零件较多,质量较高,采用复合材料尾门取代传统的钣金尾门实现轻量化是必然趋势。本文分别从尾门材料选择、结构设计优化、成型工艺分析到性能验证等方面开展了较为系统的研究,为复合材料汽车尾门的工程设计与开发提供借鉴与指导。论文的主要工作内容如下:对纤维增强复合材料的应用与发展进行了解,分析复合材料在汽车内外饰的应用现状和关键技术难点,掌握车用复合材料的制备工艺和力学性能。综合考虑材料成本、工艺和性能选定此次课题研究的塑料尾门材料:内板用长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(LGF+PP),40%玻璃纤维填充;外板使用纯聚丙烯材料(PP),内外板通过胶黏剂粘接在一起。分析传统钣金尾门的典型工况,进行有限元分析确定尾门主要性能参数,来指导复合材料尾门的结构设计。系统地分析了汽车尾门的设计难点与要求,然后采用拓扑优化确定了复合材料尾门的拓扑结构,通过尺寸优化确定了复合材料尾门各部件的厚度,形貌优化确定了尾门加强筋肋的布置与尺寸,最终实现了复合材料汽车尾门集成化、模块化和轻量化设计。复合材料尾门质量为18.33kg,比金属尾门减轻了3.15kg(其中不包括玻璃、焊点和粘胶),零件数目比钣金尾门减少了71%。对复合材料尾门进行注塑成型仿真,分析了尾门在注塑成型过程出现的缺陷类型和产生原因,并介绍了相应的解决方法。然后采用Taguchi正交试验法来优化复合材料尾门注塑成型工艺参数,选取影响尾门注塑成型质量的主要工艺参数:熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和冷却时间为试验因子,选择总翘曲变形量为优化目标,设计了五因子四水平L(4)正交试验方案,然后采用极差分析法和方差分析法对仿真结果数据进行分析,得到影响翘曲变形的工艺参数显著性顺序为保压时间、保压压力、模具温度、冷却时间、熔料温度;翘曲变形量最小时各工艺参数值为模具温度为60℃、熔体温度为220℃、、保压时间为20s、保压压力为90%充填压力、冷却时间为15s。介绍了复合材料结构网格映射策略,基于该策略结合Moldflow和Abaqus把模流分析结果映射到结构分析模型中,然后对复合材料尾门的性能指标进行分析。有限元分析结果表明复合材料尾门三种典型工况下的刚度值均满足性能要求,且相对于钣金尾门有所提升;复合材料尾门自由模态和约束模态低阶频率值均大于30Hz,满足工程要求,可有限避免尾门共振现象,且一阶频率值比钣金尾门高出了26%,同时间隙段差也满足设计要求,验证了复合材料尾门结构设计的合理性。

关键词：轻量化汽车尾门结构设计优化注塑工艺参数优化网格映射

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