基于正交试验的汽车手套箱盖成型工艺参数优化

2017-04-26刘小星

科技创新与应用 2017年9期

刘小星

摘要：文章以某汽车仪表板手套箱盖为研究对象，利用Moldflow软件结合正交试验方法研究了不同成型工艺参数对手套箱翘曲变形量的影响规律。研究结果表明，各参数对翘曲缺陷的影响程度的重要性依次为：保压时间>熔体温度>模具温度>注射时间；利用正交试验方法对汽车仪表板手套箱盖注塑成型工艺参数进行优化，研究表明汽车手套箱盖的注塑质量得到较大提高，翘曲变形量减小18.56%。研究结果为汽车手套箱盖的注塑工艺参数提供了参考依据。

关键词：注塑成型；汽车手套箱；参数优化；翘曲变形量

1 概述

塑料凭借便于成型且质轻、强度高等优点而被广泛使用。传统的注塑工艺参数设置采用尝试法，极为依赖工程师的设计经验。运用仿真分析，对仿真计算结果进行分析，可获得最优的工艺参数组合。本文以某车型仪表板手套箱盖为研究对象，利用Moldflow软件结合正交试验方法探究最佳工艺参数。

2 正交试验的设计及结果分析

选择某车型手套箱盖模型，其尺寸为369.0mm×272.7mm×14mm，主体壁厚为2.0mm，采用注塑成型工艺。为减少模拟试验次数，采用正交试验设计方法，对手套箱模型进行模拟分析。

根据实际经验，选取影响注塑成型的4个因素，每个因素安3个水平。具体因素和水平如表1所示。

根据表1的变量和水平，利用Minitab软件设计一个包含9个样本的正交试验表L9（113），根据正交表所规定的试方案，利用Moldflow软件对手套箱盖的注塑成型过程进行仿真模拟分析，提取出各工艺参数下的翘曲量数据结果。通过分析田口设计得到各变量对翘曲量的主效应图，如图1所示。

由图1可知，在所有的影响因素中，对翘曲量影响最大的是保压时间，其次是熔体温度、注射时间和模具表面温度。根据模拟实验结果选取的最优工艺参数组合为：熔体温度230℃，注射时间1.8s，保压时间12s，模具温度40℃。

3 CAE验证

利用Moldflow软件对选取的工艺参数进行CAE分析验证，得到如圖2所示的翘曲量云图。由图2可得，手套箱盖的最大翘曲量为2.943mm，相比于优化前的翘曲量减小了0.779mm，减小比例达20.9%。

4 结束语

（1）基于正交试验得到注塑成型工艺参数对翘曲影响程度的重要性依次为：保压时间>熔体温度>模具温度>注射时间，为注塑工艺的设计提供了参考依据。