汽车发动机涡轮增压器塑料进气管道成型工艺的研究与分析

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汽车产业是我国的支柱产业,发展迅猛。各类汽车厂商竞争激烈,迫切采用各类新型技术提高汽车竞争优势,汽车轻量化就是其中一种途径。在保证汽车运行稳定的基础上,完成车内各零部件的减重,从而节约材料和成本,同时也降低了汽车的油耗。汽车的轻量化趋势促使了工程塑料的使用,工程塑料由于其自身的特点,被替代的金属零部件也从一开始的装饰部件到目前的功能部件。工程塑料的开发,使得塑料制品的设计加工越来越规范,对汽车塑料零部件的成型研制也越来越具有实际价值。  本文以某汽车发动机涡轮增压器塑料进气管为例,分析了产品的特点,通过各种成型设备及工艺确定产品最佳的开发研制方案,并通过理论和试验分析,优化方案。  首先,对流体动力学进行了基础研究,为管道设计、吹塑及注塑仿真模拟试验提供理论依据。  其次,根据塑料制件的一般原则,完成管道的设计。由其外形尺寸确定主要研制方案,包括选择主要设备,设计开发对应的吹塑注塑模具以及切割焊接设备。  第三,根据初始外形设计简化模型,分别使用Moldflow及POLYFLOW软件对注塑及吹塑成型进行数值模拟,并使用ANSYS Workbench对管道的焊接及装配部位进行受力分析。根据得到的分析结果,优化管道的成型工艺,并且指导修模,提高产品的生产效率以及可靠性。  第四,对最终成型的涡轮增压器进气管道进行相关的试验,验证最终产品的合格性。并对主要的三维吸入式吹塑工艺进行了正交实验设计,分析了抽真空时间、吹涨压力、吹涨时间三方面因素对产品壁厚的影响,运用分析结果来指导生产工艺。  本论文将设计、分析、生产、工艺、试验相结合,来研究整个汽车发动机管道的成型工艺,具有较高的实用价值和经济效益。研究分析的结果能够指导生产,加快成型周期,为汽车管道塑料化提供理论基础与技术指导。
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