汽车前A柱上饰板低压注塑包覆成型工艺分析与模具设计

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作者 张文超 吴迪 +5 位作者 张晗 妙磊 崔恩铭 王明伟 叶星辉 于峻伟 《中国塑料》 北大核心 2025年第4期104-110,共7页

鉴于汽车前A柱上饰板结构复杂,内部含有众多加强筋、倒扣特征、卡扣座和支撑结构底座等结构,且外观面需要进行面料包覆处理,因此设计了一副1模2腔带有顺序阀控制的热流道低压注塑包覆模具。由于是低压注塑包覆成型,热流道无法从型腔侧进... 鉴于汽车前A柱上饰板结构复杂,内部含有众多加强筋、倒扣特征、卡扣座和支撑结构底座等结构,且外观面需要进行面料包覆处理,因此设计了一副1模2腔带有顺序阀控制的热流道低压注塑包覆模具。由于是低压注塑包覆成型,热流道无法从型腔侧进胶,所以在塑件B面即在型芯侧开设直接浇口对其注射成型,通过CAE模流分析来验证浇注系统的合理性,并预测其成型过程中可能存在的缺陷问题。为了应对其结构的复杂性带来的脱模困难问题,分别设计了“弹簧+滑块”、“斜顶杆+斜顶块”及“油缸+滑块”等机构进行侧向抽芯及脱模。顶出机构则由油缸驱动,通过“直顶块+直顶杆+顶针”等部件将塑件顶出。在模具开始工作之前,需要先将面料平整地铺设在型腔一侧,然后进行合模和注射成型。最终结合实际生产验证,该模具结构合理,能够稳定安全地运行,并且生产出的产品符合设计标准。 展开更多

关键词 汽车前A柱上饰板 低压注塑包覆成型工艺 Moldex 3D 倒装模具结构 侧向抽芯机构

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内置钢管式塑料托盘注塑模具设计及承重仿真分析 被引量：3

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作者 叶星辉 梁正华 赖尚涛 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期103-111,共9页

针对内置钢管式塑料托盘,详细介绍了模具主要结构设计,包括浇注系统、成型零部件、侧向抽芯、顶出系统、冷却系统以及排气系统的设计,并绘制了模具结构总装图,阐述了模具工作原理。由于模具结构复杂为四面滑块抽芯结构,故对于天侧倒扣... 针对内置钢管式塑料托盘,详细介绍了模具主要结构设计,包括浇注系统、成型零部件、侧向抽芯、顶出系统、冷却系统以及排气系统的设计,并绘制了模具结构总装图,阐述了模具工作原理。由于模具结构复杂为四面滑块抽芯结构,故对于天侧倒扣区域采用“大滑块+液压油缸”的单侧抽芯机构,操作侧、非操作侧倒扣区域采用“大滑块+液压油缸”的两侧抽芯机构,地侧倒扣区域采用“斜导柱+大滑块”的抽芯结构,内侧倒扣区域则是采用一种新型交叉辅助杆斜顶抽芯结构,从而解决托盘脱模困难问题。此外,利用有限元分析软件Abaqus模拟托盘在静载荷、动载荷(叉车搬运)状态下的受力情况。由分析结果可知,托盘在两种状态下最大应力均未超过材料的屈服强度,说明托盘强度能够满足使用要求。最终进行实际生产,结果表明,设计的模具结构合理,安全可靠,成型后的托盘质量好,能够为同类托盘的设计提供参考依据。 展开更多

关键词 内置钢管式 塑料托盘 注塑模具 模具设计 承重分析

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基于CAE技术的汽车转向管柱护罩热流道注塑模具设计 被引量：16

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作者 傅莹龙 符立华 +2 位作者 叶星辉 林连明 任建平 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期97-101,116,共6页

针对某型号的汽车转向管柱护罩具有薄壁且内部有多处的加强筋和boss柱及异形倒扣、两侧外部有内凹的特征,设计一副一模一腔的热流道注塑模具。利用计算机辅助工程技术(CAE)进行了“填充+保压+翘曲”的分析可以预判塑件在成型过程中可能... 针对某型号的汽车转向管柱护罩具有薄壁且内部有多处的加强筋和boss柱及异形倒扣、两侧外部有内凹的特征,设计一副一模一腔的热流道注塑模具。利用计算机辅助工程技术(CAE)进行了“填充+保压+翘曲”的分析可以预判塑件在成型过程中可能出现的问题,分析结果满足塑件的成型质量要求;通过设计“侧型芯+滑块+斜导柱”抽芯与液压抽芯机构解决了塑件侧向脱模的问题;在顶出系统中设计了直斜顶组合机构,防止塑件顶出变形;在模具顶针板上了设计了定距拉钩机构,利用两个斜顶块与一个大直顶块组成的二次顶出机构,解决了塑件内部因空间狭小限制脱倒扣的问题;各个机构单独设计了冷却回路,使模具温度均匀。模具投产后,各抽芯机构运动顺畅,成型塑件符合技术要求,为类似塑件模具的研发提供了良好的借鉴。 展开更多

关键词 汽车转向管柱护罩 “侧型芯+滑块+斜导柱”抽芯 液压抽芯 定距拉钩 二次顶出机构

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基于SVG与CAE技术的汽车副仪表板倒装模具设计 被引量：15

4

作者 傅莹龙 张留伟 +2 位作者 叶星辉 林连明 任建平 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期55-61,共7页

根据汽车副仪表板塑件的形状结构与技术要求,设计了基于顺序阀技术的六点针阀式热流道(即SVG技术)进胶的倒装模具,结合计算机辅助工程(CAE)分析软件Moldflow对塑件进行有限元分析。在动模处设计了一处弹块脱模机构,在定模侧设计了一处... 根据汽车副仪表板塑件的形状结构与技术要求,设计了基于顺序阀技术的六点针阀式热流道(即SVG技术)进胶的倒装模具,结合计算机辅助工程(CAE)分析软件Moldflow对塑件进行有限元分析。在动模处设计了一处弹块脱模机构,在定模侧设计了一处滑块叠滑块的二次侧向抽芯及分型机构,在塑件侧面的成型大滑块中设计了弹针脱模机构,保证了大滑块运动时不会黏住产品。在产品T5区域的整体倒扣处分别设计了两个成型拉块机构,在大滑块向外运动时成型拉块带动产品侧面向外变形后,通过四个液压缸组成的脱模系统顶出,解决了产品倒扣与模仁干涉的问题。采用了由“直通式与隔水片式”水路组成的温度调节系统。 展开更多

关键词 汽车副仪表板 CAE分析 倒装模具 弹针脱模机构

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汽车尾门左右窗框饰板气辅注塑模具设计 被引量：12

5

作者 周纪委 王明伟 +3 位作者 吴迪 张文超 林连明 于峻伟 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期141-148,共8页

根据汽车尾门左右窗框饰板结构特点和成型要求,设计了一副“一模两腔”带有顺序阀控制的热流道气辅注塑模具。浇注系统设计后,通过CAE模流分析对浇注系统合理性进行了验证并对成型过程中可能出现的问题进行了预测。塑件侧向区域的侧向... 根据汽车尾门左右窗框饰板结构特点和成型要求,设计了一副“一模两腔”带有顺序阀控制的热流道气辅注塑模具。浇注系统设计后,通过CAE模流分析对浇注系统合理性进行了验证并对成型过程中可能出现的问题进行了预测。塑件侧向区域的侧向孔、倒扣、加强筋、内表面的倒扣以及尾部的内凹特征造成脱模较为困难,所以针对侧向区域的4处侧孔和1处倒扣特征分别设计了“斜导柱+滑块”的脱模机构;针对侧向加强筋特征,设计了“液压油缸+大滑块”的脱模机构;针对尾部内凹特征,设计了“斜导柱+滑块”的脱模机构;同时针对内表面4处倒扣特征,设计了“斜顶块+斜顶杆”的脱模机构;顶出系统则是采用顶出油缸提供脱模力,带动“顶针+直顶杆+直顶块”组合参与顶出。经过实际生产验证表明:该模具结构设计合理,工作过程稳定可靠,生产出的产品满足设计要求。 展开更多

关键词 左右窗框饰板 气辅注射成型 模流分析 顺序阀热流道 侧向抽芯机构 顶出机构

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汽车中控后端盖板气辅注塑模具设计 被引量：4

6

作者 周纪委 翟剑敏 +3 位作者 王明伟 张文超 叶星辉 龙涛 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期103-109,共7页

针对中控后端盖板壁厚不均且塑件内部具有较多的加强筋、Boss柱和异形倒扣等特征,设计了一副“一模一腔”的热流道气辅注塑成型模具。采用CAE模流分析技术对塑件进行“充填+保压+翘曲”分析,确定了浇注系统采用“4点阀式热流道+U型冷流... 针对中控后端盖板壁厚不均且塑件内部具有较多的加强筋、Boss柱和异形倒扣等特征,设计了一副“一模一腔”的热流道气辅注塑成型模具。采用CAE模流分析技术对塑件进行“充填+保压+翘曲”分析,确定了浇注系统采用“4点阀式热流道+U型冷流道”的组合形式以及进气口位置,并对塑件成型过程中出现的缺陷进行预判。由CAE分析结果可知,塑件表面无明显熔接线和凹痕,气体可以将较厚筋位中间部位进行穿透形成中空,且气体穿透后塑件相邻区域收缩较为均匀,翘曲变形较小。由于塑件内表面结构较为复杂,因此设计了8组斜顶抽芯机构解决了产品侧向抽芯问题;且在顶出机构中设计了“顶针+顶杆+方直顶”的组合机构对产品、冷流道和多余溢料进行顶出。但此模具下模板、顶针板和顶针固定板上安装的顶针、顶杆和斜顶的数量较多,注塑机无法为模具提供顶出力,所以需要设计油缸给模具提供动力。冷却系统则采用直通式水管+隔板式水井相组合的形式,可以使冷却效果大幅度提高。经过实际生产验证表明,模具运行顺畅,各机构设计安全合理,成型塑件的质量和精度能够满足实际生产的需求。 展开更多

关键词 汽车中控后端盖板 CAE技术 气辅注塑成型 顺序阀热流道 模具设计

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基于灰色关联和熵权法的收纳箱外框注塑成型多目标工艺优化 被引量：2

7

作者 赵秀君 吴迪 +3 位作者 张晗 王明伟 李锦泽 叶星辉 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2024年第12期68-75,共8页

以收纳箱外框为例,利用Moldflow模流分析软件分别对十字型和H型两种浇注系统方案进行注塑过程模拟。通过对比分析充填时间、流动前沿温度、体积收缩率和整体翘曲变形量,最终确定H型浇注系统方案更为合理。针对初始分析中的体积收缩率和... 以收纳箱外框为例,利用Moldflow模流分析软件分别对十字型和H型两种浇注系统方案进行注塑过程模拟。通过对比分析充填时间、流动前沿温度、体积收缩率和整体翘曲变形量,最终确定H型浇注系统方案更为合理。针对初始分析中的体积收缩率和整体翘曲变形量缺陷,选用模具温度、熔体温度、保压时间、充填压力为因素设计正交试验,并进行注塑成型过程模拟,得出二者分析结果。将体积收缩率和整体翘曲变形量结果进行信噪比处理,利用熵权法计算出二者的权重,从而得到灰色关联度,最后通过极差分析得到了各个工艺参数对灰色关联度的影响程度和最佳工艺参数组合,即:模具温度50℃、熔体温度250℃、保压时间8 s、充填压力90%。与初始工艺相比,最佳工艺参数组合下的体积收缩率下降了0.888个百分点,整体翘曲变形量缩小了1.366 mm。将最佳工艺组合进行实际试模验证,试模样品表面无明显外观缺陷,满足尺寸和装配要求。通过熵权法与灰色关联分析相结合,成功实现了在注塑成型工艺参数优化过程中的多目标优化,证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 收纳箱外框 浇注系统方案 正交试验 灰色关联 熵权法 多目标优化

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卡车前顶柜门外板注射成型工艺多目标优化

8

作者 王明伟 张晗 +3 位作者 吴迪 李小虎 林连明 叶星辉 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期75-83,共9页

以卡车前顶柜门外板为研究对象,基于Moldex3D模流分析软件对其注射成型过程进行模拟分析。根据初始模拟分析结果可知,体积收缩率(α_(1))和Z方向(产品脱模方向)翘曲位移(α_(2))数值过大,故选取模具温度(A)、熔体温度(B)、注射时间(C)... 以卡车前顶柜门外板为研究对象,基于Moldex3D模流分析软件对其注射成型过程进行模拟分析。根据初始模拟分析结果可知,体积收缩率(α_(1))和Z方向(产品脱模方向)翘曲位移(α_(2))数值过大,故选取模具温度(A)、熔体温度(B)、注射时间(C)、保压时间(D)和保压压力(E)为试验因素,以α_(1)和α_(2)为指标进行16组正交试验,通过极差分析分别得到α_(1)和α_(2)的最优工艺组合。经对比两工艺组合参数不同,故使用熵权TOPSIS法对工艺参数进行综合评价分析。通过对综合评价指数进行极差分析,得到各因素对α_(1)和α_(2)影响程度的顺序为E>A>D>C>B;最优工艺参数组合为A1B1C2D1E4。在Moldex3D中对最优工艺参数组合进行模拟,得到分析结果:α_(1)为8.237%,α_(2)为1.198 mm。与初始工艺参数相比,优化后的α_(1)减少了5.105%,α_(2)减少了1.082 mm,分别比优化前降低了38.26%和47.46%。同时对注塑模具进行设计和制造,并将最优工艺参数组合进行现场实际试模,产品合格率为83.33%,满足生产要求。因此,证明使用Moldex3D模流分析软件和熵权TOPSIS法可有效解决在注射成型中的多目标优化问题。 展开更多

关键词 模流分析 卡车前顶柜门外板 正交试验 综合评价 极差分析

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基于Critic权重法多目标优化汽车B柱上饰板注塑成型工艺 被引量：7

9

作者 张文超 吴迪 +4 位作者 王明伟 李小虎 崔恩铭 周纪委 叶星辉 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期83-88,共6页

为解决汽车B柱上饰板注塑成型过程中出现的体积收缩和翘曲变形等缺陷问题,利用Moldex3D软件,采用滑石粉改性聚丙烯材料对其注塑成型过程进行模拟。以注射时间、熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间为变量,体积收缩率和Z方向(产品脱... 为解决汽车B柱上饰板注塑成型过程中出现的体积收缩和翘曲变形等缺陷问题,利用Moldex3D软件,采用滑石粉改性聚丙烯材料对其注塑成型过程进行模拟。以注射时间、熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间为变量,体积收缩率和Z方向(产品脱模方向)的翘曲变形为目标,设计16组正交实验。利用Critic权重法对二者进行权重计算,并通过计算综合评分将多目标优化转化为单目标优化;最终通过计算综合评分的极差分析得到五个工艺参数的影响大小排序为:保压压力>模具温度>充填时间>熔体温度>保压时间,最优成型工艺参数组合为充填时间为2 s、熔体温度为240℃、模具温度为30℃、保压压力为70 MPa、保压时间为8 s。将最优成型工艺参数组合进行模拟,得到该产品的体积收缩率为5.901%,Z方向翘曲变形量为1.75 mm。与初始分析结果相比,体积收缩率降低了12.2%,Z方向翘曲变形量减小了9.04%。通过实际试模验证,产品充填完全,质量良好,符合生产要求。 展开更多

关键词 汽车B柱上饰板 MOLDEX3D 正交试验 Critic权重法 工艺参数优化

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基于Moldflow的车身后护板微孔发泡注塑工艺多目标优化 被引量：1

10

作者 周纪委 王明伟 +2 位作者 翟剑敏 叶星辉 杨茂森 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2024年第3期44-49,共6页

使用Moldflow软件模拟车身后护板注塑工艺,采用正交试验及灰色关联分析结合熵权法优化注塑工艺参数,并进行了实际试模验证。结果表明:使用微孔发泡注塑成型可实现车身后护板减重及降低翘曲变形量;优化的工艺参数为熔体温度235℃,模具温... 使用Moldflow软件模拟车身后护板注塑工艺,采用正交试验及灰色关联分析结合熵权法优化注塑工艺参数,并进行了实际试模验证。结果表明:使用微孔发泡注塑成型可实现车身后护板减重及降低翘曲变形量;优化的工艺参数为熔体温度235℃,模具温度35℃,充填时间3.5 s,充填体积百分比92%,初始气体含量1.2%(w),所制零件总质量为1362.2 g,z方向翘曲变形量为1.006 mm,较采用微孔发泡默认工艺组合分别减少了18.4 g,0.478 mm;采用灰色关联分析结合熵权法对工艺优化能满足产品减重和降低翘曲变形量的要求。 展开更多

关键词 车身后护板 微孔发泡注塑 正交试验 灰色关联分析 熵权法 多目标优化

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基于响应面法和灰色关联分析的汽车雾灯灯罩注塑工艺多目标优化 被引量：5

11

作者 周纪委 王明伟 +3 位作者 张文超 叶星辉 张宏伟 于峻伟 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期122-129,共8页

以汽车雾灯灯罩为研究对象,针对塑件在成型过程中出现的翘曲变形和体积收缩问题,利用Moldex3D软件进行分析,得到初始分析下Z方向翘曲变形量为0.191 mm,体积收缩率为4.345%。由于汽车雾灯灯罩在装配方向上需要较小的翘曲变形和体积收缩,... 以汽车雾灯灯罩为研究对象,针对塑件在成型过程中出现的翘曲变形和体积收缩问题,利用Moldex3D软件进行分析,得到初始分析下Z方向翘曲变形量为0.191 mm,体积收缩率为4.345%。由于汽车雾灯灯罩在装配方向上需要较小的翘曲变形和体积收缩,以熔体温度、模具温度、保压时间、冷却时间和保压压力为优化变量,采用响应面法进行5因素5水平中心复合试验并建立灰色关联度值模型对目标进行优化。根据中心复合试验结果对灰色关联度值进行方差分析,得到各因素对灰色关联度值的影响程度顺序为熔体温度>模具温度>冷却时间>保压压力>保压时间。利用灰色关联度模型进行寻优,得到最优工艺参数组合为熔体温度为290℃、模具温度为80℃、保压时间为7 s、冷却时间为22 s、保压压力为155 MPa。将最佳工艺参数组合在Moldex3D中进行模拟,得到Z方向翘曲变形量为0.088 mm、体积收缩率为3.551%。与推荐工艺参数组合相比,优化后的Z方向翘曲变形量比优化前降低了54%,体积收缩率比优化前降低了18%。 展开更多

关键词 汽车雾灯灯罩 响应面法 灰色关联分析 体积收缩 翘曲变形 注塑工艺优化

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基于灰色关联理论的副仪表板扶手底座注塑工艺多目标优化 被引量：5

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作者 周纪委 郭昊亮 +2 位作者 张文超 王明伟 林连明 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期61-66,共6页

以副仪表板扶手底座为研究对象,针对塑件在成型过程中出现的区域收缩翘曲变形量和体积收缩问题,选取聚丙烯(PP)+滑石粉(Talc)材料在Moldex3D模流分析软件中进行模拟分析。以模具温度、熔体温度、冷却时间、保压时间、保压压力5个工艺参... 以副仪表板扶手底座为研究对象,针对塑件在成型过程中出现的区域收缩翘曲变形量和体积收缩问题,选取聚丙烯(PP)+滑石粉(Talc)材料在Moldex3D模流分析软件中进行模拟分析。以模具温度、熔体温度、冷却时间、保压时间、保压压力5个工艺参数为试验水平进行16组正交试验设计,得到每组试验下的区域收缩翘曲变形量和体积收缩率并进行信噪比优化处理。根据正交试验结论建立各工艺参数与塑件质量的灰色关联理论模型,通过对灰色关联度值极差分析得到5个工艺参数影响副仪表板扶手底座区域收缩翘曲变形量和体积收缩率的大小排序:保压压力>熔体温度>冷却时间>模具温度>保压时间;最佳工艺参数组合为:模具温度30℃、熔体温度210℃、冷却时间17 s、保压时间13 s、保压压力160 MPa。将最佳工艺参数组合再次进行模拟,得到塑件的区域收缩翘曲变形量为0.501 mm,体积收缩率为3.886%。比默认分析下改善了43.6%和4.96%,产品质量得到明显提高。 展开更多

关键词 副仪表板扶手底座 Moldex3D模流分析 注塑成型 正交试验 灰色关联度 工艺参数优化

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