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面对全球能量短缺和污染严重的现象,节能减排是目前需要解决的关键问题,客车产业轻量化是节能减排的重要部分。降低整车质量可以减少能源消耗,同时降低尾气排放量。本文在此背景下,针对某客车零部件座椅骨架产品,通过使用轻量化材料、优化制备工艺和产品结构的方法达到座椅骨架轻量化的目的,并且在满足轻量化的同时并保证产品安全性能的要求。本文围绕某客车零部件座椅骨架产品,采用长纤增强热塑性材料颗粒(LFT-G,Long Fiber Reinforce Thermoplastic Granules)注塑成型工艺方法,研究了关键因素即界面结合和纤维长度、取向度对LFT-G注塑成型制品力学性能的影响。本文通过施加预张力的方法提高LFT-G的分散性能,提高纤维和基体的结合面积,增加纤维与基体界面结合性能。通过引入不同尺度的填充第二相改变纤维的取向度,诱导长纤维在注塑制品三维空间内形成均匀连续的网络结构,从而改善长纤维增强热塑性复合材料(LFT,Long Fiber Reinforce Thermoplastic)的力学性能。本文还使用长碳纤(LCF)、长玻纤(LGF)混合增强的方法提高纤维增强热塑性复合材料的力学性能,调节混杂纤维中两种纤维比例以及优化注塑工艺参数,控制LCF和LGF在基体中两者的相互作用对三维网络结构的影响,提高LFT的力学性能,使产品兼顾材料的强度、刚度、韧性和成本。某企业基于GB13057-2003法规标准对LFT注塑成型的座椅骨架制品进行了力学测试,本文针对座椅骨架在测试过程中熔接痕形成位置出现的断裂现象,测量了座椅骨架不同位置的纤维含量,对座椅骨架注塑成型熔接痕的产生原因进行了分析,验证了Moldflow软件分析熔接痕形成位置的准确性,并使用Moldflow对浇注系统进行了优化分析,通过采用改变浇口位置、增加浇口数量和增加溢料口的方法改变熔接痕的形成位置,使熔接痕形成于产品受力较小处。针对座椅骨架在测试过程中出现的背板变形开裂问题,本文使用ANSYS分析软件按照法规标准受力方法对座椅骨架进行了受力分析,验证了ANSYS软件的准确性,并使用优化背板形状、引入圆角和卷边要素、增加背板厚度的方法提高座椅骨架的力学性能,降低座椅骨架的最大总变形、应变和应力。本文针对该企业注塑成型的座椅骨架依据法规标准测试出现的问题进行了深入的理论分析和探讨,找到问题产生的原因并解决问题,本课题不仅有深入的理论分析,而且对座椅骨架的应用有重大的现实意义。