论文题目：汽车安全气囊盖注塑模具设计与分析
摘要：针对某公司生产的汽车安全气囊盖注塑模具存在进浇口压力过大,翘曲变形较为严重等问题,应用Creo三维建模、ANSYS有限元分析、Moldex3D模流分析软件及模具设计制造相关理论与方法,对该模具进行建模,耦合分析以及优化设计研究。重点对汽车安全气囊盖注塑模具的浇注系统、冷却系统对外观质量以及翘曲变形的影响开展了研究。通过对产品的模型参数、材料的黏度,PVT、以及ANSYS分析,确定原有模具的结构设计、材料的性能以及力学结构符合汽车安全气囊盖的要求。按照注塑模具的成型工艺,设计原则以及工艺参数,经过Moldex3D模流分析,得出如下结果,在该模具结构及生产工艺参数下,安全气囊盖成型过程中,充填阶段没有短射、流动迟滞、缝合线等缺陷,但出将出现充填、保压阶段模内压力不平衡、冷却阶段的上下模温差过大、翘曲变形阶段的X、Y方向收缩现象,还出现Z方向、总位移、总温度差异效应、总区域收缩效应的翘曲变形。基于分析结果,对模具的结构进一步分析,上述问题是由于该模具在流道系统和冷却系统的设计不合理导致。因此提出两种优化方案:用热流道浇注系统设计或异型水路进行改进。以原有模具为基础,将冷流道改为热流道或将普通水路改为异型水路重新设计,进一步用Moldex3D对两种设计方案进行仿真。经过对比发现两种优化设计均可改善该模型的翘曲变形的值和上下模温差,热流道系统对于充填、保压阶段也得到了改善,尤其在进浇口压力上减少了50MPa,但异型水路在充填、保压阶段没有明显的优化且3D金属打印技术的成本过于昂贵,优先选择热流道浇注系统。为保证产品质量,在此基础上,运用正交试验法,对热流道系统的主要工艺参数料温、模温、保压压力以及保压时间4个因素进行3水平的正交试验,得出影响翘曲的主要因素为保压时间,以此为基础完成了模具的改进设计。经过本文研究,将为汽车安全气囊盖模具设计以及生产工艺设计提供依据,也为后续注塑模具设计、制造以及探索提供了一定的理论依据。图63 表12 参51
关键词：汽车安全气囊盖;计算机辅助;Moldex3D;模具设计;注塑成型
学科专业：机械工程
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文研究背景
1.2 国内外发展状况
1.2.1 注塑模具的发展现状
1.2.2 注塑CAE技术的发展现状
1.2.3 安全气囊盖研究现状
1.3 Moldex3D软件发展现状
1.3.1 Moldex3D主要功能
1.3.2 Moldex3D分析结果解读
1.4 研究内容与意义
2 汽车安全气囊盖注塑模具建模
2.1 注塑成型
2.1.1 成型周期
2.1.2 注塑机组成结构
2.1.3 工艺参数设置
2.2 汽车安全气囊盖注塑模具建模
2.2.1 汽车安全气囊盖建模
2.2.2 模具流道系统建模
2.2.3 冷却水路建模
2.3 本章小结
3 汽车安全气囊盖模型处理分析
3.1 汽车安全气囊盖模型分析
3.1.1 尺寸参数
3.1.2 材料特性
3.1.3 试摸工艺参数
3.2 模型修复与网格处理
3.2.1 模型修复
3.2.2 网格处理
3.3 本章小结
4 基于CAE的汽车安全气囊盖注塑模具分析
4.1 基于ANSYS的力学分析
4.1.1 工艺参数
4.1.2 结果分析
4.2 基于Moldex3D的模流分析
4.2.1 充填结果(Flow)
4.2.2 保压结果(Park)
4.2.3 冷却结果(Cooling)
4.2.4 翘曲变形(Warp)
4.3 本章小结
5 基于Moldex3D的模具优化设计
5.1 热流道系统设计
5.1.1 热流道系统设计
5.1.2 分析结果
5.2 异型水路设计
5.2.1 异型水路设计
5.2.2 分析结果
5.3 基于正交试验的工艺参数优化
5.4 注塑模具设计
5.5 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果