汽车仪表盘装饰面板注塑模设计及其工艺参数优化

汽车仪表盘装饰面板注塑模设计及其工艺参数优化摘要：近年来，汽车领域市场竞争日趋激烈，汽车产品更新换代的速度也逐步加快，汽车厂家为满足市场需求，需要不断推出新的车型或使用新的部件。

在中国汽车制造业发展需求的刺激下，中国汽车模具也迅猛发展，逐渐从中低端向高端市场发展，汽车模具行业面临良好的发展机遇和巨大的发展潜力。

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为薄膜材料,对仪表盘外壳进行模外装饰(OMD)贴膜,采用有限元方法对该成型过程进行模拟仿真,获得了薄膜厚度的分布及其在x、y方向变形分布,分析了影响薄膜成型的因素。

以成型后薄膜厚度平均值的标准偏差及其在x、y 方向变形量的标准偏差同时最小为目标,采用试验设计(DOE)中的正交数组法对其各项工艺参数进行优化分析。

汽车仪表盘装饰面板注塑模设计及其优化工艺也十分重要，本文从优化汽车仪表盘的装饰面板出发，深入探讨装饰面板注塑模设计及其公艺优化参数。

关键词：汽车仪表盘；装饰面板；塑模设计；工艺参数优化；引言汽车仪表板总成是汽车内饰件的重要组成部分，在汽车配件中，所有与仪表板相关的零件统称仪表板总成。

仪表板与副仪表板组成正副仪表板，仪表板总成是汽车最大的一个总成系列。

在汽车内饰件中，仪表板是集安全性，舒适性，与装饰性于一体的部件，汽车仪表板一般分为硬质与软质两种，随着安全气囊的安装，软质仪表板已失去对人的安全性要求，因此只要外观质量得到保证，采用低成本的硬质仪表板是完全可行的。

一、塑件外观要求与结构分析1.1在现代社会，汽车对人们生活的影响越来越大。

随着社会的发展，人们对汽车的要求也越来越高，不仅要求汽车有良好的使用性能，还要求汽车外饰内饰的和谐统一，满足审美要求。

汽车的内饰主要由塑料件构成，因此汽车注塑模具的质量是影响汽车内外饰的重要因素。

模具结构根据汽车仪表板中央装饰件的结构特点与外观要求，模具采用热流道浇注系统。

塑件由于尺寸大，形状复杂，模具分型面高低落差大，熔体填充困难。

第3章汽车内饰面板注塑模设计在现代塑料成型加工工业中，正确的加工工艺、高效的设备、先进的模具是影响塑件生产的三大重要因素。

高效自动化设备只有配备能适应自动化生产的模具才能充分发挥其效能，产品的开发更新都以模具的更新为前提[1]。

实践表明，注塑模设计的优劣，对其制品的内在和外观质量以及生产效率和成本高低，都起着决定性作用[2]。

对注塑模的要求是：1）能生产出形状、尺寸、外观、物理性能、力学性能等各方面都能达到所要求的合格塑件。

2）自动高效，操作方便。

3）结构合理，制造方便，制模成本低。

4）塑件的修整及二次加工的工作量能尽量减少。

5）模具的结构和材料的选择应能满足寿命的要求。

3.1 汽车内饰面板工艺性分析汽车内饰面板制品如图3-1所示，为一多安装插槽、多加强筋以及多曲面组成的非对称复杂零件。

外形尺寸为444mm×366mm×312mm，制品平均壁厚为3mm。

此制品为汽车内饰面板，表面质量要求较高，此外，由于要与其它内饰件装配，因此具有较高的尺寸精度要求。

如图3-1b所示，制品存在倒扣现象不能正常分模，须采用斜顶出机构，如A、B处。

制品存在多处安装插糟等特征，考虑到模具加工的可行性及经济性，须在这些特征处采用镶块结构，如C、D处等。

制品的端部存在两个与模具开模方向不一致的通孔，为保证开模动作的顺利进行，须对该两处通孔采取侧抽芯设计。

3.2 材料参数在塑件设计时，经充分考虑后所确定的模塑材料在注塑模设计时是不能轻易更改的。

因此，必须充分考虑其力学性能、电气性能、耐热性能、耐药性能及耐侯性等，进而考虑其成型条件，并合理选择模具结构[2]。

综合考虑上述因素，并参考汽车内饰件所用材料，决定选用PP+EPDM-T20作为该制品的材料，该材料是在PP（聚丙烯）的基础上用EPDM（三元乙丙橡胶）增韧，和20%滑石粉a)b)图3-1 汽车内饰面板a）面板正面b）面板侧面及细节特征（Tail）填充改性。

前言近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。

一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。

工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。

塑料作为现代社会经济发展的基础材料之一，已广泛应用于国民经济的各个领域，并且直接影响着塑料制品的质量、性能与生产周期。

先进的制造技术（如CAD/CAM/CAE等）制造生产注塑模具，不仅省时省力，更是实现了无图纸化加工，增加了制品的准确性，缩短模具的设计及生产周期。

注塑模成型与信息技术紧密相连。

未来注塑模具制造将是以计算机辅助技术为主导技术，以信息流畅作为所要备件的有极强应变能力于竞争力的技术。

第一章概论1.1模具在工业生产中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。

用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。

自改革开放以来，到目前为此制造业在中国国民经济中占的比重已占到45%，制造业部门成为GDP增长的主要支撑力量。

模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。

汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。

汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。

目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。

中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。

研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。

仪表板结构反应注射成型工艺优化的开题报告一、选题背景和意义随着各种工业制品的使用范围越来越广泛，注塑成型在工业生产中得到了广泛应用。

而注射成型工艺又是注塑成型中最常用的成型工艺方法之一，因其成形速度快、模具寿命长、生产效率高等特点越来越受到工业生产厂家的重视。

但在注塑成型过程中，影响塑料制品质量的因素较多，而掌握优化工艺的方法又较为困难。

然而，我们发现在注射成型工艺中，仪表板的质量问题一直是注射成型加工中的常见问题。

而仪表板质量优劣对于整个汽车内饰的美观度和实用性都有很大的影响。

因此，在当前汽车工业中，如何优化仪表板注射成型工艺以提高仪表板的质量，显得格外重要。

也因此，本文旨在通过优化注射成型工艺，提高仪表板的成形质量。

二、研究内容本文将以汽车仪表板的注射成型工艺为研究对象，重点探讨以下问题：1. 仪表板的成型原理及材料相关知识2. 仪表板注射成型过程中的加工参数控制方法3. 仪表板注射成型模具结构设计及优化方法4. 仪表板注射成型加工过程中的常见问题及其对于成型质量的影响5. 通过优化注射成型工艺，提高仪表板的成形质量三、研究意义本文所探讨的仪表板注射成型工艺的优化方法，可以有效提高汽车仪表板的质量，降低不良率，提升生产效率和生产质量，并有助于提升整个汽车产业链的竞争力。

四、研究方法本文将采用实验室模拟注射成型生产实验，以及计算机仿真和实际汽车仪表板注射成型生产实验两种方法相结合的方式，以对注射成型工艺进行优化，并得到仪表板成型质量的定量评估数据。

五、研究步骤1. 收集仪表板注射成型工艺方面的文献和资料，对相关知识进行深入学习和研究。

2. 设计相关实验方案，建立仪表板注射成型实验模型，并进行成型实验。

3. 根据成型实验结果不断调整加工参数，优化注射成型工艺，比较采用不同工艺参数对成形质量的影响，得到成型质量的定量评估数据。

4. 对比分析注射成型过程中常见问题的成因，总结出影响成型质量的因素，并提出相应的解决方法。

仪表外壳注塑模具设计与制造如图1所示塑件为某仪表外壳，材料为ABS，壁厚2mm，批量生产。

分析塑件的工艺性能，设计其模具，编制模具零件的加工工艺。

图1 仪表外壳塑件图1 塑件的工艺性分析1．1 塑件的原材料分析ABS为热塑性塑料，为非结晶性塑料。

综合性能良好，冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电性能良好；易于成型和机械加工。

流动性中等，溢边值为0.04mm左右；吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥；成型时易取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度≥250O C）。

结论：该塑料有良好的工艺性能，适宜注射成型，成型前原料要干燥处理。

1．2 塑件的尺寸精度分析此塑件上有三个尺寸有精度要求，分别是34.0066+、26.0046+、018.018-均为MT1~2级塑料件精度，属于中等偏高级的精度等级，在模具设计与制造过程中要严格保证这三个尺寸精度的要求。

其余尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按MT5级塑料件精度查取公差值。

1．3 塑件表面质量分析该塑件是某仪表外壳，要求外表美观、无斑点、无熔接痕，表面粗糙度可取Ra1.6，而塑件内部没有较高的粗糙度要求。

1．4 塑件结构工艺性分析此塑件外形为方形壳类零件，腔体为8mm 深，壁厚均为2mm ，总体尺寸不大不小，塑件成型性能良好；塑件上有一六边形凸台，要求成型后轮廓清晰，成型它的模具工作零件要用线切割成型，保证六边的尖角；塑件的两边各有一个对称的类三角形凸起标志，高0.2mm ，同样要求轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用电火花成型加工，相应的要设计出它的电极。

2 成型设备的选择与模塑工艺参数的编制2．1 计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积为：V1=9563.66mm 3，浇注系统的体积：V2=1551.52mm 3，一次注射所需的塑料总体积为：V=V1+V2=11115.18 mm 3。

汽车副仪表板装饰盖注塑模设计*黎秋萍 赵明娟 李德英 张尚兵(华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,南昌 330013) (辽阳金兴汽车内饰集团公司,辽阳 111000)摘要 对汽车内饰件副仪表板装饰盖注塑模进行了设计,运用Pro/E软件实现分型面的设计,使用M o l dfl ow对模具进行了CAE分析,优化了浇口位置,创新了模具设计方式。

根据产品结构,应用斜顶机构实现了产品四向侧抽芯,简化了模具结构,降低了制造成本。

关键词 汽车副仪表板装饰盖 CAD/CAE 斜顶 浇口位置汽车已逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。

人们不仅要求汽车具有良好的使用性能,而且追求汽车具有时尚的外形轮廓和美观舒适的内饰[1-8]。

汽车内饰多由塑料件构成,注塑模具的质量是影响这些内饰件的重要因素,因此研究汽车内饰件模具具有积极的现实意义。

注塑模具CAD/ CAE技术的发展和应用使模具的设计、制造成本大大降低,模具质量大幅度提高。

Pro/E、M o l d flo w等软件为模具的设计提供了优良的平台。

笔者基于CAD/CAE技术设计了汽车内饰件副仪表板装饰盖注塑模具。

1 塑料件结构分析图1所示为汽车副仪表板装饰盖,材料为聚丙烯(PP),采用批量生产。

PP具有较高的力学性能,流动性能好,易于成型且成型收缩率小,比热容较低,在模具中凝固较快,模塑周期短;成型的塑料件尺寸稳定,表面光滑。

该塑料件轮廓宽为104mm,整体高为33mm,长为110mm,厚度为2.5mm。

塑料件外观为不均匀圆弧曲面,背面有6个内凹卡槽,起安装固定作用,两凸台上各有一孔起固定连接作用。

塑料件正面要求光滑,无顶出痕迹,背面为装配面,质量要求一般。

2 模具结构设计2.1 分型面设计分型面是用来分割工件或者已存在的模具体积块,它由一个或多个曲面特征组成。

在Pro/E的模具设计流程中,最关键的一步就是分型面的建立。

在设计分型面之前,必须考虑型腔的布局。

汽车开关面板注射成型工艺参数优化张书魁;孙首群【摘要】针对汽车内饰件开关面板这类制品在注射加工过程中容易产生翘曲变形的缺陷,采用计算机CAE模拟技术和Taguchi试验相结合的方法,以翘曲变形作为质量指标,把注射过程中的模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和保压压力这5个工艺参数作为影响制品翘曲变形的影响因素,运用CAE软件对不同水平下各工艺参数进行注射成型的数值模拟.结合极差分析法、信噪比法优化得到最优工艺参数组合来减少翘曲量.将得到的最优工艺参数组合进行CAE模拟,发现开关面板的翘曲变形得到较大的改善.通过实际注射试验验证了CAE模拟的结果.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】5页(P9-13)【关键词】注射成型;汽车开关面板;翘曲变形;Taguchi实验;信噪比;极差分析【作者】张书魁;孙首群【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66随着现代计算机技术的快速发展，塑料模具计算机CAE技术得到了越来越广泛的应用，CAE技术可以帮助设计人员发现模具设计过程中的问题，帮助快速修改设计方案，以此缩短生产周期[1]。

目前汽车内饰件相当一部分配件采用塑料材质，本文研究的面板开关也是其中之一。

塑料制品的注射成型是一个较为复杂、非线性、多变量的加工过程，每个工艺参数都会对制品成型产生重要的影响，其中翘曲变形就是其中的关键因素，而注射工艺参数的设定对制品的翘曲变形有着直接的影响。

正交试验方法就是研究多因素试验的一种科学方法，广泛地运用在塑料注射成型分析中。

Huang M C等[2]利用正交试验法设计分析了保压时间、熔体温度等工艺参数对制品翘曲变形的影响；Erzurumlu等[3]采用正交试验法优化了制品成型工艺参数,减小了制品的翘曲变形；陈晨等[4]利用正交试验结合神经网络与与遗传算法优化了影响翘曲变形的工艺参数。