安國翠 牛小磊

摘 要：在進(jìn)行汽車座椅注塑成型技術(shù)的研發(fā)中，可以在進(jìn)行技術(shù)設(shè)計的過程中使用限軟件為技術(shù)的平臺，將汽車座椅塑料件的注塑成型技術(shù)進(jìn)行模擬，在注塑過程汽車的座椅塑料件進(jìn)行實際工況的應(yīng)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(yīng)力場進(jìn)行判斷。在這之后將塑件的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行判斷，將實際的邊界條件和負(fù)荷進(jìn)行界定，并與無預(yù)定義應(yīng)力場塑件上的加載進(jìn)行對比，從而對注塑成型工藝對汽車座椅塑料件力學(xué)性能的影響進(jìn)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(xué)性能的影響進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：注塑成型；汽車座椅塑料件；力學(xué)

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(shè)計中需要將模擬注塑工藝闡述更加充分的進(jìn)行分析。

1 注塑成型分析

1.1 幾何模型與網(wǎng)格的劃分

進(jìn)行建模的過程中需要將模型的實際使用進(jìn)行簡化，在本文中主要是通過CATIA進(jìn)行建模。塑件的尺寸為465*155*39MM，壁厚呈現(xiàn)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(jìn)行建模的過程中需要使用Moilflow進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，并將應(yīng)力的結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，形成四面體網(wǎng)格的形式，從而進(jìn)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(wǎng)格模型進(jìn)行優(yōu)化，通過自動修復(fù)方式，將設(shè)計的倒置四面體、折疊厚度方向進(jìn)行細(xì)化，內(nèi)部的長度和體積和尖角進(jìn)行及時的修復(fù)，使用模型以后 ，在四面體修復(fù)的過程中可以將一些設(shè)計的模型進(jìn)行優(yōu)化，使得網(wǎng)格的平均比例可以進(jìn)行細(xì)化，平均的縱橫可以調(diào)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(shù)

根據(jù)汽車的外觀的要求，可以將企業(yè)座椅注塑件的外觀進(jìn)行協(xié)調(diào)，澆口的位置最好是放在座椅的內(nèi)部，盡量的保證美觀。在進(jìn)行澆口確認(rèn)的過程中對縮短流動的距離進(jìn)行及時的分析，使塑料熔體同時到達(dá)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(jìn)行分析，但是塑料座椅還需要針對冷卻性進(jìn)行分析，因此可以采用有限元模型Generic Default 的PP 材料進(jìn)行模擬，如表1，為不同的材料參數(shù)，在不同的材料的作用下，會因為材料的特點不同而產(chǎn)生不一樣的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行模型建立和參數(shù)分析的過程中需要將這些問題進(jìn)行深入的分析。

在進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和模型建立的過程中，還存在一些因為工藝的不同而產(chǎn)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(shù)據(jù)的形成就會出現(xiàn)不同程度的差異，使得整體各項參數(shù)都發(fā)生重要的變化，因此在進(jìn)行技術(shù)選擇的過程中也需要根據(jù)實際的情況對參數(shù)進(jìn)行選擇。

1.3 結(jié)果分析

如圖2所示，從填充壓力的增加、模溫的降低，使得達(dá)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(dá)到頂出溫度的增加，變形增加，使得理論和實際相符。

2 應(yīng)力分析

在進(jìn)行有限元模型的分析中，需要通過元信息以及相關(guān)的材料信息，并將信息轉(zhuǎn)化為Abaqus 可以識別的輸入文件（ INPUT），即Abaqus 的數(shù)值模型文件。對塑料件應(yīng)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(jié)束語

注塑成型工藝會隨著塑料件在工作情況下的應(yīng)力和磨具的熔體產(chǎn)生不同的效果。為了更好的進(jìn)行汽車座椅塑料件的生產(chǎn)，在進(jìn)行參數(shù)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(xiàn)：

[1]代雷霆，李旭東.注塑成型工藝對汽車座椅塑料件力學(xué)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(xué)，2013.

作者簡介：安國翠，1982.8，畢業(yè)學(xué)校：河北大學(xué)，專業(yè)：產(chǎn)品質(zhì)量檢驗。