本文紧张是对汽车方向盘易开裂、寿命短等毛病问题的研究、优化。通过利用Moldflow 3D 技能的高仿真性能阐发制品易开裂、寿命短的本色,找出应对方案,为企业实际生产供应优化及参考。
二、断裂剖析概述:
此产品在全国范围内均有利用,但产品利用寿命在不同地区相差较大,特殊是景象变革越剧烈的地方寿命越短,如拉萨、甘肃等地均涌现断裂的情形。产品为什么在景象变革较剧烈的地方随意马虎开裂呢?
开裂产生的缘故原由紧张包括高的残余应力、结合线的强度不足以及紧缩不均等多方面的成分。对此产品不存在结合线的问题,因此我们紧张从残余应力和紧缩不均这两方面入手。有针对性的研究和磋商,通过研究相互关联的成分,找到问题的关键,进而通过改进设计及工艺来办理产品开裂的根本缘故原由。
三、案例描述:
此产品为汽车方向盘上的塑料制品,材料为 ABS+PC,模具为一模两件,产品大小不等。全体方向盘尺寸直径为 380MM,由于产品外不雅观哀求较高,因此进胶办法为一点边进胶,如图 1 所示。由于两产品大小相差较大,因此我们利用顺序阀让两产品同时添补完成。实际生产中放入金属骨架嵌件,如图 2 所示。实际产品利用过程已喷玄色油漆,由于金属骨架嵌在制品内部,因此我们只能拍摄到制品开裂图片,不能拍摄到制品断裂后一分为二的图片,断裂区域如图 3 所示(赤色圈内的一条白线)。
四、案例剖析及改进方案:
1.原产品断裂处的内部构造如图 4、5 所示,我们可以看到产品构造存在一定的毛病,将产品与金属骨架分离并剖开产品如图 6 所示,我们可以看到产品在充填的过程中无法顺利通过骨架凸台处,紧张由于此处的角度变革较大,在充填的过程中可能会在凸台的根部困气。
2.我们看看料流前锋流经金属骨架凸台时的流动状况,如图 7-1 所示,我们可以看到凸台底部涌现困气现
象,图 7-2 粉赤色小圈表示可能的困气位置,无法顺利排气,产里面所有凸台根部都将会困气。致使根部气体的压力迅速增大,导致气体周围的塑料分子受到很大的胀型力,待制品冷却后此力将以残余应力的形式被冻结在里面了,由于在景象变革比较剧烈的地方车里面的温度变革也较大较频繁,导致困在制品里面的气体产生热胀冷缩等效应,久之制品内部的残余应力必将受到气体的不断膨胀而开释,开释的结果一定以制品断裂的形式而闭幕。
3.我们再看当作品断裂处的体积存缩的情形,如图 8-1 所示,我们可以看到断裂处的体积存缩明显小于两侧的紧缩,因此断裂处的分子将受到两侧更大的紧缩而带来的拉力,此拉力终极将以内应力的形式被冻结在制品里面。也可通过比拟断裂处与其两侧的密度来理解,如图 8-2 所示。开释的结果同样以制品断裂的形式而闭幕。
4.修正后的新产品如图 9-1、9-2 所示。在凸台处其角度由原来的 88 度改到现在的 40 度,料流前沿经由此处时不再有困气征象产生,如图 10 所示。断裂处与两侧的体积存缩差也比原来降落了 0.5%旁边,如图11所示。生产出的新产品我们进行了高低温冲击试验,无缝隙产生且综合性能比原产品赶过很多。
五、结论:
方向盘产品虽然构造较大略,产品内部困气看起来彷佛是个小问题,不会有外不雅观上的影响,但实际利用时却涌现了严重的质量问题,末了还要回收不合格产品、重新生产,摧残浪费蹂躏了大量的人力、物力,严重影响到了制品的生产周期。因此我们要在产品开拓前期尽早预测出制品的质量问题,优化产品构造,而不是等到真的涌现质量问题了才想到修正产品的构造,因此在产品设计阶段利用 Moldflow 对产品剖析,是很有必要的。同时也树立了企业的良好形象,为企业赢得了市场竞争力。
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