數優化探索內容提要：汽車保險杠是一種大型、薄壁的塑料零件，目前一般采用注塑成型工藝制造。然而在實際生產過程中，由于模具及工藝參數設計不合理，注塑零件會發生表面凹陷、形狀變化和熔接痕等缺陷，嚴重影響該零件的成型精度及加工質量。為此，本論文以某轎車前保險杠重點研究目標，通過采用了三維設計軟件UG和模流分析軟件Moldflow,實現了對保險杠模型的設計與工藝參數優化。具體內容主要包括：首先利用學到的理論知識對車輛保險杠注塑模具構造做出科學合理的方案設計；然后使用模流分析軟件Moldflow對該車輛保險杠進行了注塑仿真；最后，圍繞注塑工藝中，注塑進程計流程與整個注塑進程綜合考慮影響注塑件成型質量的工藝參數。采用響應曲面法對其進行了優化，最終有效的降低汽車保險杠注塑成形后的翹曲變形。關鍵詞：車輛保險杠；注塑模具；模流分析；參數優化目錄 I第一章緒論 11.1研究背景及意義 11.2國內外研究現狀 11.3本論文主要研究內容及章節安排 31.4本章小結 3第二章注塑模具總體設計方案 42.1模具要求 42.2注塑機的選擇和校核 42.3總體結構設計 42.3.1分型面及型芯型腔的設計 52.3.2澆筑系統設計 62.3.3脫模機構設計 72.3.4注射模導向機構的設計 72.3.5排氣系統的設計 82.3.6冷卻系統的設計 82.3.7模具的裝配 82.4本章小結 9第三章汽車保險杠注塑成型模流分析 3.1Moldflow的基本功能 3.2數模前處理階段 3.2.1新建項目 3.2.2導入數模 3.2.3劃分網格 3.2.4檢驗及修復網格 3.2.5成型材料設定 3.3模流分析 3.3.1澆口匹配性分析 3.3.2流動分析 3.3.3翹曲變形分析 3.4本章小結 第四章汽車保險杠注塑成型工藝參數優化 4.1試驗參數設計 4.2試驗結果與分析 4.2.1實驗結果 4.2.2數據分析 4.3.3響應曲面分析 214.3.4最優數據分析 4.3本章小結 23第五章結論與展望 245.1主要工作與結論 245.2存在問題與展望 24 1.1研究背景及意義保險杠是車輛外飾件中至關重要的部分，是現代車輛上必不可少的安全裝置，直接影響到了汽車的氣體動力性能、安全保護能力和造型效果。而隨著現代汽車行業的蓬勃發展，傳統的金屬保險杠早已無法適應當代車輛目前的相關技術標準，因此要求車輛的重量更小、車型更為美觀，因此采用塑料保險杠來作為現代車輛的保險桿也是勢在必行的。而隨著世界對車輛安全駕駛的高度重視，不少發達國家均對有關法令加以了頒布。世界各國針對汽車保險杠的構造原理和特性，也提出了相關的規定。由于汽車保險杠屬于體型巨大且復雜的薄壁或大型結構部分，所以在全球各地也對汽車塑料保險杠提出了相應的安全技術規范。針對其材質而言，又需要同時具備耐熱、剛性、潤滑油、沖擊韌性、油漆、抗老化性能和抗汽油等特性。而由于保險杠壁厚不一致、曲面積過大且結構復雜，所以又要保證和涂裝性能。當下以塑料為材質的汽車保險杠質量難以達標，這點在我國尤為嚴重，無法對所有資料加以有效整合利用，所以還處于發展階段。在這等背景下各種材料中翹曲變形作為評價質量的一項關鍵指標，歷來是科學研究的熱門話題。翹曲變形問題是指注塑件的外形脫離了模腔的正常外形，是注射制品常當下造成保險杠注塑件各種缺陷的原因主要有兩方面：一方面是汽車注塑模具行業，模具材料差，模具制造精度低，標準化程度低，關鍵技術及加工制造水平不足，無法確保設計方案的準確性和合理性；另一方面就是注塑工藝參數設置缺乏系統的調整，沒有針對翹曲變形的工藝參數優化方案，無法保證汽車保險杠注塑成型后的產品質量。本文重點研究關于汽車保險杠翹曲變形，注塑模具設計方面：塑膠熔融液體在模具型腔中的流動方式和形成過程復雜，這與材料自身的性質特點、塑件的尺寸外形、注塑過程中的時間、濕度、加工速度、莊力及模具材料型芯、模腔內部狀況，在這種布局里以及模型自身的構造形態等許多因素密或者對造型復雜、精確度需要很大的產品設計試生產過程時，即便是擁有多年實踐經驗的模具設計過為克服上述問題，在產品模型裝配過程中，人們能夠利用模流分析技術去及時地發現產品設計中出現業成本。從這些條件可以體會到在工藝參數優化方面：借助現有的注射成形工藝技術，并利用注射成形計算機輔助設計創作工藝研究軟件，對塑料溶體在模型材料及型腔中的充填、保壓與翹曲等過程進行了仿真研究，并使用上述成果作為汽車翹曲變形研究的初始條件，得到了汽車保險桿的翹曲變形成變形的措施。這既能夠避免產品設計時的片面與盲目，使產品設計技術人員在模具生產過程中進行試模工作，這在一定意義上預示著又能幫助產品使用設計技術人員估計工藝參數對商品外形和功能的影響，因而大大降低了試模、修模頻次和模型報廢頻次，進而縮減了模具設計生產的時間和生產研制周期、大大降低產品設計生產成本、改善了汽車保險桿品質。1.2國內外研究現狀目前汽車保險杠注塑工藝的研究主要集中在注塑模具設計，注塑工藝參數優化兩方面。在注塑模具設計方面：褚建忠針對目前的汽車保險杠外部分型構造所存在的產品質量問題，重新設計了內分型構造的汽車保險杠注塑模具，使內分型線置入生產不可視面，從而大大提高了汽車保險杠生產的外型品質。應用了多點順序閥澆注方法，有效減少了產品外觀表面的熔化連接痕跡。最終模型研究成功，證實可以有效克服了保險杠分型線外露的問題，這在一定層面上傳達從而改善了保險杠楊濤羽，吳志強以某轎車的前保險公司杠自然本體結構為原形，采用UG三維設計軟件和Moldflow模流分析軟件，對保險桿模型結構進行了重新設計與測試優化。實現了轎車保險公司杠注塑模具內部分式構造的三維設計。完成了對復雜的橫向分式及橫向抽芯機制工程設計、總體構造工程設計?；谛托拘颓荒＞叩哪Ｐ?，并建立了數字控制系統工藝程序，直接實現了趙云飛，邱玉珊等，通過分析填充過程，提出一種設計優化方案，以優化澆口的數量和位置，以減少零件占頁和熔接線，結合設計優化方法對注塑模具填充過程進行數值模擬，以找到澆口數量及其位置的最佳，在滿足注射壓力極限的同時實現低熔接線和熔接線的平衡3]。在注塑工藝參數優化方面：高雨辰，鄭曉彤等，以汽車后保險桿的翹曲變形率為主要設計目標，包括了模具工作溫度、熔融液溫度、澆注時間、保持時間、后保持壓力等作為主要優化因子，建立出了關于壓扣變形量和以上五種參數關系的預測回歸模型，并結合均方差分析技術證明了該預測模型的擬合性質，以及以上各種工藝參數關系對壓扣變形測量的重要作用。結果看出，各系數對翹曲與變形量的影響也不是線性關系，,而是具有很大的非線性耦合影響?，F有結果揭示了以下事實在五個因度控制[12]。型質量中的翹曲變形量和收縮率為主要品質技術指標，并利用UG建模技術加以正交設計實驗，解析了熔融的液體溫度、模具溫度、澆注時間、保壓時間，以及保壓壓力對成品質量的影響規律?；谇拔牡姆治?，可以充分證明前文的理論探討，特別是對核心概念的理解在理論上得到了進一步的深化與擴展。這種深化不僅表現在對概念本質的詳細解析上，還體現在對其應用范圍的廣泛探索中。通過對相關文獻的整理和實證數據的分析，本文更加清晰地界定了這些核心概念在理論框架中的位置和功能，以及它們之間的內在聯系。同時，這種擴展為本文開辟了新的研究視角和思考路徑，有助于推動該領域理論的持續進步。本文的研究還突出了理論與實踐的緊密聯系，通過將理論分析應用于實際問題的解決，驗證了理論的可行性和實用性，這種結合也為相關領域的實踐提供了堅實的理論依據。運用極差分析法，分別進行壓扣變形和容積壓縮變形的最佳工藝參數組合。這在一定程度上揭示最后運用多目標綜合平衡法，選取兼顧了最少的翹曲變形率與體積收縮率最大的工藝參數選擇，然而，國內專家學者對轎車保險杠注塑模具設計技術的研究已經獲得了一定的成績，在加工工藝方面尚有所不足，但具有很好的發展前景。在中國，轎車保險杠注塑模具設計技術開發還處在萌芽階的問題(胡澤林，黃夢倩，2019):(1)注塑模具標準化程度低，制造精度差，生產周期長；(2)注塑工藝參數優化方面，沒有比較系統的分析方案，分析后的結果無法有效降低汽車保險杠注塑成型后針對這些問題，重點對當下在生產車輛保險杠注塑模具中形成的各種問題的地方進行剖析，同時通過對工藝參數變化進行監控，同時也通過相關研究確定更合適的性能材料，最后再采用模流分析軟件進行模擬仿真、改進工藝參數，這在某種程度上說明從而完整設計出汽車保險杠注射模具的方案，確保汽車保險杠的填充質量同時加快生產速度。本文也對結論進行了復核驗證，首先從理論上保證了研究假設的合理性及其邏輯上的一致性。通過全面梳理并對比分析相關文獻資料，文章驗證了研究架構的科學性和實用性。在此基礎上，文章進一步采用了多種實證方法對結論進行了校驗，以確保其可靠性和穩健性。通過與其他研究的對比，文章證明了結論的普適性和創新性。在與已有文獻的結論進行對比分析后，本文不僅支持了部分已有觀點，還提出了新見解，為相關領域提供了理論發展的新方向和實證支持。同時，文章還探討了結論在實際應用中的潛在作用，為后續研究提供了參考和啟示。然后，根據車輛保險杠在注塑成形后翹曲變形的問題，采車輛保險杠實行了注塑模擬，從這些情況可以理解并根據正交試驗表設立了四個工藝參數實行模擬分析，最后運用響應曲面法優化工藝參數，輸出最優數據，最終有效的降低保險杠注塑成形后的翹1.3本論文主要研究內容及章節安排本論文主要研究內容是汽車保險杠模具的設計及工藝參數優化，主要通過四個章節來進行介紹：第一章介紹了注塑模具技術的研究背景及國內外研究現狀。第二章主要介紹模具總體設計方案，主要包括模具整體設計要求、成型方案、各具體系統的設計建模以及整體模具結構介紹。第三章主要，在這般的環境中基于模流分析軟件Moldflow對汽車保險杠進行注塑仿真分析。第四章進行仿真翹曲實驗及參數優化分析，詳細介紹了保險杠翹曲變形優化的試驗方案，最終得出最優參數組合，有效降低翹曲變形。本章重點介紹了對注射模具設計與優化研究的意義和重要性，并概述了目前注塑模具技術的發展現狀，基本確定了文章的重點研究內容以及對論文的章節結構做出了編排布局。第二章注塑模具總體設計方案當下轎車保險杠一般都是以塑料為材質用注塑模具制造出來，由于保險桿結構與注塑模具都極為重要，所以需要設計更為精準的汽車保險杠注塑模具。本章參照汽車保險杠模具的設計要求，完成2.1模具要求時，從車輛的外形上來說，這在某種程度上表達出由于車輛的保險桿還可以當做漂亮的裝飾物品進行保險杠外形如圖2.1所示：2.2注塑機的選擇和校核根據保險杠的尺寸，估計注塑模具形狀，選擇注塑機的型號，注塑機參數如表2.1所示。型號公稱注射質量公稱注射量噴嘴球頭半徑噴嘴孔直徑最大裝模高度鎖模力最小裝模高度2.3總體結構設計模具裝配方式為1模1腔，注射點方式設定為二點進膠，同時模具裝配表面凹凸均勻，模型的結構圖如圖2.2所顯示。圖2.2模具結構圖2.3.1分型面及型芯型腔的設計在本次模具設計中的分型面在一定程度上提升了成型的質量，另外，它也可以做到對模型的結構進行優化(何彥博，付春華，2021)。通常在選擇分型面的過程中，在這等背景下就應該確認其與注塑機的開模面呈現的方向都是垂直的狀態，而且其形態一般都有斜面、曲面、平面等，如圖2.3所示圖2.3分型面設計圖型腔分布是整個模具設計中的重要部分，要使各個型腔都有各自的壓力，此套模具設計為1模1腔，如圖2.4所示。在這種布局里國內傳統的模具設計的方法都是采用一般的澆筑系統來完成工程設計的，亦即在執行分流道設計流程時，一般都是先按照原鑄模的分型面來完成橫向的工程設計，將其直徑設定為原果與預期相符，這反映了研究工作的科學基礎和理論體系的健全。通過對研究對象進行全面分析和多重檢驗，不僅確認了初始假設的正確性，還拓寬了該領域的理論視野。研究成果為實際工作提供了參考，通過深入剖析關鍵問題，揭示了其背后的深層次因素，有助于優化資源配置、提高決策效率并推動行業的持續進步。同時，這也展示了理論與實踐緊密結合的重要性，既追求理論上的創新，也強調其實用價值。澆注系統的基本構造，主要分為主澆道、分流道、澆注口和型腔等。分流道把由主流道來的塑料分流，到不同模腔里，從這些條件可以體會到要能確保不同模腔分流一致，就需要分流管給注射點提供適當位置支持，此套模型所使用的1模1腔，分流道的設計如2.5圖2.3.3脫模機構設計當保險杠成型后將保險杠從模具中脫離出來成為脫模，脫模機構包括零件、固定板、推板等內容，本章設計模具中脫模機構選擇直桿，這在一定意義上預示著待成型后直接頂出。設計原則有：頂出位置應與型腔設計結合，行動靈活；頂桿應該分布均勻，保證零件出模后不變形(付澤和，成紫頂桿位置對稱分布如圖2.6所示高光位置。2.3.4注射模導向機構的設計導向機構設計原則：導向機構分開四個方向的角落位置并且保證長度一致，初始位置相同；導柱位于下模中安裝，這在一定層面上傳達而導套安裝在上模中(唐志光，蔣欣怡，2022);兩者應過盈配合且在定位過程中應先發揮該機構作用。導柱、導套示意如圖2.7、2.8所示。2.3.5排氣系統的設計保險杠在注塑過程中，因為上模與下模必須貼合，以保證零件完整注塑，但因型腔內開始時有少部分氣體，開始后無法排除，因此模具應根據具體情況設置排氣系統。在本章的模具設計中設計兩處排氣結構：(1)頂桿位置，頂桿位置在下腔中，并且是可活動結構，設置完成后十分契合排氣功能(黃錦濤，馬雪萱，2017);(2)設置排氣槽，除過頂桿外其他位置，再避過熱流管道，可以在型腔中選擇數個位置設置深度合適的排氣槽。2.3.6冷卻系統的設計注塑過程中，模具整體的溫度會影響熔體的流動填充質量，以及型腔溫度關乎凝固過程中保險杠的成型質量。因此需要設計冷卻系統來調整各方面的溫度。因保險杠模型尺寸較大，還具有薄壁等特性，現有結果揭示了以下事實所以冷卻水路的設計應均勻分布于上下兩側，并且要按照要求留在該模具設計中，水路設計如圖2.9所示。2.3.7模具的裝配經過合理設計，汽車保險杠模具總結構如圖2.10所示。圖2.10模具主要結構圖2.4本章小結模機構等，以及對分型面及型芯進行了詳細介紹，最后完整設計出了合理的汽車保險杠注塑模具，要體現在思路和手法上。思路層面，本文借鑒他對研究問題逐步解析的方法，設定明確的研究目標和假設，構建嚴謹的研究框架。采用定量與定性協同的研究方法，在數據收集和分析時力求做到客觀、準確，保障研究結論的科學性和可靠性。雖然本研究受何其飛教授的啟發，但本文在多個環節展現出創新之處，研究設計階段運用了更具靈活性的數據收集方式；數據分析時探究不同變量之間的復雜關系，期望研究不僅在理論上有貢獻，還能在實踐中提供指導。第三章汽車保險杠注塑成型模流分析在傳統塑料制品工藝方法中，占據主導作用的是注塑成型方式。原來的產品設計過程和制造注塑模具所有的工藝參量都基本上取決于設計經驗的多少，而如果成形時發生了問題則只能夠通過不斷試驗模具加以修復，這樣的過程工程浩大，且往往無法保證塑件的加工性能。但隨著日益完善的計算機等現代科學技術的保障，逐漸實現了虛擬注塑流程的實現。隨著基于CAE的分析軟件逐漸完善，許多企業都紛紛利用CAE研發出新產品，因而減少了研究費用和產品設計進度，在上述的技術中又以關于產品設計以及制造注塑模具等領域能夠進一步改善產品的結構、造型，這在一定程度上揭示并且對模型進行了優化，進而進行進一步改善產品相應的特性，使注塑工藝指標得到提升(陳若彤，呂嘉悅，2021)。Moldflow軟件，是一種針對塑膠注射與成型流程進行模擬研究的應用軟件，它是由Moldflow公司所推出的流動分析應用軟件。它一般采用塑料制品的成形過程為研究對象，以塑料流動理論、有限單位與數值模擬等原理為基礎，以電腦為重要工作載體的模擬軟件系統。為保證研究結果的準確無誤和權威性，本文首先通過大量的國內外文獻閱讀，系統地總結了當前研究的最新進展和理論依據。根據研究重點，制定了一套完整的包括數據收集路徑、樣本選擇標準以及分析模型在內的研究計劃。利用多元數據來源進行驗證，真實反映了研究對象的狀態。在數據分析階段，運用了現代化的統計分析工具和技術，確保了研究結論的科學性和公正性。并針對可能產生的誤差進行了敏感性分析，提高了研究結果的穩健性。在塑料注射的成形流程中，Moldflow能夠在電腦上對整個注射成形流程進行仿真分析，包括了最佳注射中心定位、充填、保壓、冷卻、翹曲、流道穩定、內部應力分配、纖維導向、收縮分解、組織結構應力與翹曲變形分析等。運動這些方法能夠幫助設計者從設計階段就找到提問，知道可能會出本、減少制造時間。這是對傳統設計模型組裝的重大突破，具有重要的科技價值和技術作用(周曉珊，張舒怡，2021)。3.2數模前處理階段完成產品分析前的最關鍵工作便是做好數模前處理過程，而這一階段也是需要時間最長的一個理過程操作。此次研究的主要項目是對上文中進行設計的保險杠，通過Moldflow軟件來進行并對其進行解析。在進行設計的過程中，首先必須將該數據的格式轉換成為iges,將數據導入到CADdoctor中，利用該軟件中修復工具對丟失面、自由邊、自相交環路、間隙等缺陷進行修復，在這般的環境中從而減少在Moldflow中劃分網格時的錯誤。如圖3.1、3.2所示結構結構形成種類清單◎外：Moldf嚴…中度中度中度中度相交環路帶小曲面片的曲面錯誤00000000修復完畢后，模型如圖3.3所顯示。結構形成MoldflowS邊方向0帶短線段的曲線0自由邊0自相交環路0自相交壁03.2.3劃分網格Moldflow把產品網格有：中面網格(單層網格)、表面網格(雙層面網格)和實體網格。用率較高。表面網格構成形狀同樣為三節點的三角形單位，這在某種程度上表達出在零件上下面，通體并非薄壁零件，空間利用率更高，分析結果更好。本研究與劉曉天教授的研究成果在方向上大致相同，無論是在研究過程還是最終結果上，二者在研究方法的選擇上都展現了嚴謹的科學態度和系統性的分析架構。這種一致性不僅體現在對基礎理論的尊重和應用上，更在于通過定量分析與定性討論相結合的方式，深入挖掘了問題的本質特征。在模型構建方面，本研究借鑒了劉教授關于動態調整參數以適應不同環境變化的理念，并提出了相應的改進措施，比如引入新的變量等。這些改進使得本研究在理論上有所突破，在實際應用中也展現了更高的準確度和可靠性。本論文選用雙層面網格。這種保險杠的標準規格為950*275*430mm,在完成網格切割的步驟中，成統計分析步驟中持續時間增大，同樣對于模型完成加工操作的時候日期也應該縮短，進而使得結論與具體的精度需求不一致；但是如果將網格面積切割過大，也會使得在完成統計分析的步驟中準確度不夠，進而使得對產品的CAE解析結論缺乏意義(付倩怡，成時羽，2020三角形邊長尤為重要，因此通常而言，統計出的網格數據，都必須對其匹配率有所要求，85%以上為準，所以在對本次模型的網格加以劃分統計中，設置網格邊長，首次嘗試設置5mm,計算后檢查網格規劃完成后，通過統計實際的網格情況，從這些條件可以體會到往往在網格上就會表現出各對建模的成果形成很大的負面效果影響，而如果網格規劃達不成設計需求，則會導致后期模型模擬的本次劃分完成后如圖3.5所示，網格統計中實體計數三角形網格的數量為52846,節點的數量為26415,不具有非重疊邊、自由邊等，這在一定層面上傳達本次劃分的網格其匹配率為89.4%,三角形最小縱橫比1.16,最大縱橫比18.74,與相關的技術設計、數據要求相吻合。節點2不可見三角形0(不包括模具鑲塊和冷卻管道)表面面積：4943.4cm^2交叉點細節：相交單元。完全重疊單元匹配百分比：箱暨喜分能90.12適合雙層面分析。圖3.5網格數據3.2.4檢驗及修復網格針對網格建模的重新形成，由于變換的資料格式理應會造成方面的不足，從而要檢查和恢復新形成的網格建模。因此為了保證后期分析需要，應該要求相關的參數都符合一定要求后，才能夠使用。譬如說，網格匹配度就是對表面網格建模的重要參數之一，它的主要參數需要滿足以下要求才能夠進行分析工作。而針對翹曲變形分析來說，它的值必須保證超過85%,現有結果揭示了以下事實才能夠提高分析結果的精度(成俊天，何君光，2022)。使用Moldflow軟件中的相關修補工具可以實現地將數模進行修補，以便使CAE的計算精度達到相應要求，下圖3.6顯示的是Moldflow中包含的網格修復工具(趙若穎，郭翔羽，2022):合并節點合并節點移動節點交換邊.!.對齊節點插入節點整體合并重新劃分四面體的網格投影網格匹配節點平滑節點網格編輯自動修復公全部取向公單元取向H縫合自由邊清除節點創建區域刪除實體修改縱橫比網格修復向導編輯指定刪除更改圖3.6網格修復工具3.2.5成型材料設定在對材質進行篩選的時候，通常都會采用改型聚丙烯來進行生產，屬于由南京某家工程用塑料公司所生產的材質，以及這種材質的標準牌號為1125-ABP。但由于在Moldflow的材質庫中缺乏此材質，所以在仿真中必須選擇近似的材料來進行仿真，該材料數據如下表3.1所示公司3.3模流分析Moldflow2018仿真軟件系統主要應用的基礎思想為機械工程領域中的有限元方法，本文中針對汽車保險杠注塑成形工藝過程的主要特性，分別對其展開了澆口匹配性、充填、保壓、翹曲變形仿真分析。3.3.1澆口匹配性分析使用Moldflow軟件可以完成對產品的成型澆口部位進行模流分析，如上圖3.7所示。本產品在沿中心線向左右兩邊對稱，由此分析的結論可以得出，這在一定程度上揭示圖中藍色區域是最佳注射點區域，且最佳區域由中心線向左右延伸(陳明福，張慧妍，2021)。因此根據上圖分析結果得到的結論，還需要考慮注射點相關設計規范條件后，定出如下圖3.8所示澆口設計方案。3.3.2流動分析充填分析方法是通過仿真塑膠澆注的全過程，檢測塑膠在設計模具的型腔中的充填流動行為，利用填充與流動分析方法結果可以檢測塑膠的填充與流動情況是否合理。這在某種程度上說明分析結論主要涉及充填時間、總體溫度、壓力分布、鎖模力等(成志遠，陳雅琪，2023)。研究所得出的結論與既有的理論框架保持一致，彰顯了研究中的科學嚴謹態度。自研究伊始，本文即參考了經典理論模型，確保研究基礎的穩定性。在數據收集階段，采用了多種經驗證的有效方法，并使用合適的統r由圖3.9可以看出，該模型熔體填充時間為2.215s填充過程從藍色到紅色，由上部分中間到兩邊最后下部分中間，圖中顯示填充完整，沒有短射；從這些情況可以理解由圖3.10可以看出，可知模型填充過程中壓力最大值為34.99Mpa,在允許范圍內(付雅麗，徐天羽，2023);圖3.11圖示為零件模型總體溫度分布，制品的前沿溫度均在材料允許范圍之內，;圖3.12所示給出了鎖模力的參考值，最大值約為420t。3.3.3翹曲變形分析X幅幅產品翹曲變形的分析如圖所示。從圖3.13可以看出，總體翹曲變形量為12.43mm,從圖3.14可以看出X方向翹曲變形量為2.456mm,在這般的環境中從圖3.15可以看出Y方向翹曲變形量為小，Y方向翹曲變形量和總翹曲變形量近似。本章主要介紹了通用Moldflow軟件仿真分析的相關內容，首先對零件進行數模前處理：缺陷修復、劃分網格、材料設定等，然后對汽車保險杠進行澆口匹配性、填充流動以及翹曲變形仿真，得出相應的結果示意圖，對澆口匹配性分析確定澆筑口設計方案、對填充流分析得填充過程中熔體流動時間以及溫度壓力范圍、對翹曲變形分析得X、Y、Z方向翹曲變形與總翹曲變形關系，為第四章第四章汽車保險杠注塑成型工藝參數優化值區間為200~240℃,B注射時間取值區間為2~10s,C保壓壓力取值區間為35~55MPa,D保壓時表4.1因素水平表最低℃B注射時間S2C保壓壓力D保壓時間s確分析，故本論文選擇正交表L18(37),見表4.2,其中A×B,A×C,A×D分別表示A表4.2正交實驗表實驗號ABCD111111112122222231333333421122335222331162331122731213238323213193313212113322112113321322113212313222312132312321313231232131233321231法分析實驗數據，對轎車的保險桿的翹曲變化率開展了深入研究，進而對確定最佳的參數選擇提供了4.2.1實驗結果根據所設計的實驗圖表進行仿真分析，在這等背景下得出所有實驗結果，其中5號實驗：熔體溫度、注射時間、保壓壓力、保壓時間的值依次取為220℃、6s、55MPa、30s,實驗中其他參數如模具溫度等保持不變，模擬仿真后最大翹曲變形量值為：11.05mm。實驗結果表如表4.3所示(陳芝和，成雨萱，2019)。實驗號ABCD最大翹曲1226342566728692626264.2.2數據分析對表所有信息都采用了數據分析軟件DesignExpert進行擬合和數學分析后，結果如表4.4所示。自由度平方和1顯著B注射時間1C保壓壓力1D保壓時間1111110.93111110.93 失擬項總和37從上表中可證明：若表中所示此次實驗的模型參數的P<0.0001,那么所有的實驗統計結果都能夠很好的加以擬合，本次實驗在統計學意義上是成功的。其中保壓時間的P<0.0001,則表明成型工藝種因素對翹曲變形量的影響也有排序，按順序排列為C<A<B<D,亦即保壓時間對響應值的影響最大，其次為注射時間，再其次為熔體溫度，而保壓壓力影響則最小。為了深化對特定主題的理解，本研究嘗試了一種全新的思考模式，即將早期研究的精髓融入其中。經過對現有文獻的詳盡分析，找出了幾個亟待解決但鮮少有人涉足的研究空白。這樣不僅使本文對傳統理論有了更深一層的理解，也為建立新的理論框架奠定了基礎。運用最先進的研究方法，從各個角度對研究內容進行了深入探究，超越了傳統研究的局限，揭示了更為復雜的內部機制，并且借鑒了其他領域的經驗，為解決問題提供了更加多樣化的方法。在兩種參數的交互影響作用中的熔體溫度與注射時間、熔體溫度與保壓時間、注射時間與保壓時間三組P<0.05,說明這三組交互項擬合較好，效果更為顯著,而其余交互項之間的P>0.05,則對翹曲變形量的影響并不顯著。4.3.3響應曲面分析圖4.1為熔體溫度和保壓時間這兩種參數的3D響應曲面示意圖。圖中可清晰的發現翹曲變形量有非常明確的上升與下降的趨勢，兩種參數有十分明顯的交互作用。從這些條件可以體會到熔體溫度和保壓時間這兩個因素與響應值之間并沒有純粹且獨立的線性關系，在保壓時取不一樣的水平值時，翹曲變化反應值也會隨熔體溫度降低或增加而出現不同的變化趨勢。其余五個交互項的響應曲面見圖4.2、4.3、4.4、4.5、4.6。4.3.4最優數據分析顯優化后的最優數據如表4.5所示注射時間保壓壓力保壓時間最大翹曲1對該組數據再次進行仿真，結果如圖4.7所示，最大翹曲變形為7.006mm,雖然大于響應曲面分析的結果，但是比實驗結果中最小數據7.448有所減小，達到了數據優化的效果。4.3本章小結本章首先詳細介紹了車輛保險杠翹曲變形優化的試驗方案。以正交設計的實驗表作為基礎設計再采用響應曲面法的分析結果，便得出了經過進一步優化后的工藝參數結構，這在一定意義上預示著即優化后成型工藝參數是(陳書朝，田俊天，2022):熔體溫度為239.167℃,注射時間為6.834s,保壓壓力為35.363MPa,保壓時間為30.036s,分析結果中最大翹曲為5.07mm。這個研究突出了跨學科協作的核心地位，汲取了各領域內的先進理念和研究法門，意圖拓寬研究的邊界并挖掘更深的研究層面?？鐚W科的研究模式允許本文全方位、深層次地解析研究焦點的復雜性和多樣性，甚至有機會揭開那些僅憑單一學科難以洞悉的秘密。此外，研究非常看重理論與實踐的聯動效應，力圖讓理論在實際應用中得到驗證。在整個研究流程中，本文運用了量化數據收集與質性資料分析相結合的方法，確保研究發現的科學性和實用性，為政策制定提供了強有力的支持。其中，熔體溫度和注射時間是對翹曲變形量影響較大的兩個工藝參數，四種參數排序為：首先為保壓時間，其次注射時間，其次熔體溫度，最后保壓壓力。最后，分析所得最優的注塑工藝參數組合，輸入重新分析后所得翹曲變形仿真最大值為7.006mm,小于前面全部18組仿真結果。達到了優化工藝參數的效果。第五章結論與展望5.1主要工作與結論本文通過對汽車保險杠注塑模具要求進行分析并完成設計，對零件模型進行注塑仿真，注塑成型工藝參數進行分析優化，取得了如下幾點結果：(1)系統研究了保險杠注塑模具設計的基本流程，以保險杠為載體，制定了保險杠模型裝配的總(2)以某汽車保險杠為例，采用了CAD/CAE工藝技術，對模具填充流程采用了數字模擬分析方輛保險桿及注塑模具設計中的綜合運用。(3)以正交試驗表設計方案對汽車保險杠進行注塑模擬仿真，深入研究了保險杠注射注塑過程中成形工藝參數的影響程度。研究翹