研究兩廂車舉升門飾板的變形趨勢，運(yùn)用改變產(chǎn)品局部料厚的變壁厚技術(shù)，并通過CAE軟件的模流分析來優(yōu)化設(shè)計，從而減小舉升門飾板的變形量或者控制其變形方向。

    隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，乘用車的種類和款式越來越多。另外，隨著生活水平的提高，消費者對汽車內(nèi)飾的要求也越來越挑剔、苛刻。內(nèi)飾件是和乘客最經(jīng)常接觸或者面對的零件，均勻恰當(dāng)?shù)拈g隙和面差會給乘客良好的感知質(zhì)量，并提高產(chǎn)品競爭力。

    兩廂車舉升門飾板布置在舉升門的車內(nèi)、后風(fēng)窗玻璃下方，其主要功能是裝飾作用。在使用過程中，舉升門飾板與板金、后風(fēng)窗玻璃黑邊的間隙及面差有嚴(yán)格的要求。

    舉升門飾板的形狀類似盒形零件（見圖1，其為某車型的舉升門飾板），在其設(shè)計和開發(fā)過程中，最常見的問題是間隙面差不均勻，導(dǎo)致這種問題的根本原因是產(chǎn)品成形后發(fā)生翹曲變形。常用的措施是在模具設(shè)計之初，通過調(diào)整澆口位置、調(diào)整水路來優(yōu)化模具，在模具設(shè)計完成之后，通過調(diào)整注塑工藝（比如：保壓時間、模溫、注塑壓力和澆口進(jìn)膠順序等）來控制變形。但這種方法在模具加工完成之后，對零件變形量的調(diào)整非常有限，很難使零件符合檢具的要求。

圖1 某車型的舉升門飾板

    通過對零件變形的研究發(fā)現(xiàn)，該類零件的壁厚是否均勻?qū)ζ渥⑺艹尚魏蟮淖冃�，有顯著的影響。因此，借助于CAE軟件MoldFlow進(jìn)行模流分析，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計時運(yùn)用變壁厚的技術(shù)方案，可減小該類零件的變形量，或使其朝對產(chǎn)品有利的方向變形。并且，在模具加工完成之后，可對模具變壁厚位置的料厚進(jìn)行調(diào)整，可使該類零件的變形量減小。

技術(shù)方案

1.舉升門飾板的變形量CAE分析

    某車型的舉升門飾板，該零件的尺寸為1040mm×400mm×250mm，零件壁厚均勻為2.5mm。通過CAE軟件的模流分析發(fā)現(xiàn)，該舉升門飾板的上部兩角處的翹曲變形量非常大，綜合變形的最大變形量達(dá)到11.81mm（見圖2，該變形數(shù)據(jù)為放大5倍后的結(jié)果，以下相同）。特別是兩角處的Y方向變形量，最大達(dá)到11.42mm。Y方向如此大的變形量，在其裝上車之后，與舉升門側(cè)飾板配合時，會出現(xiàn)與舉升門上飾板間隙大、與板金間隙大等問題。

圖2 初始方案模流分析結(jié)果

2.舉升門飾板的優(yōu)化

    （1）方案1是在舉升門上飾板的圓角處進(jìn)行弱化處理（如圖3所示）

    ①將圓角處的壁厚減小0.5mm；

    ②上部翻邊的料厚增加0.5mm；

    ③在弱化區(qū)域的上部和下部均做10mm寬的過渡區(qū)域，即：上部由2.0mm過渡到3.0mm，下部由2.0mm過渡到2.5mm。

圖3 變壁厚方案1

（2）方案2是在方案1的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化（如圖4所示）

    ①圓角的上部過渡區(qū)域(料厚由2.0mm過渡到3.0mm的區(qū)域)寬度由10mm改為20mm；

    ②弱化區(qū)域的兩端進(jìn)行優(yōu)化，改為圖4所示的藍(lán)色圖框區(qū)域；

    ③藍(lán)色圖框內(nèi)的料厚由2.5mm弱化為2.0mm，寬度為3.0mm，其弱化槽的兩側(cè)料厚由2.0mm過渡為2.5mm，其寬度為5mm。

圖4 變壁厚方案2

3.優(yōu)化前后的模流分析結(jié)果對比

    通過CAE的模流分析可看出翹曲變形量（該變形量為放大5倍的結(jié)果，以下相同）：方案1的綜合變形量由11.81mm降低至8.492mm，Y方向的變形量由11.42mm降低至8.108mm；方案2的綜合變形量下降至7.242mm，Y方向的變形量下降至6.968mm。

圖5 方案1的模流分析結(jié)果

    另外，方案1中的X方向變形量，在兩端處有向玻璃黑邊線變形的趨勢（如圖5中的正值0.6763mm和0.3569mm），這在實際裝車時，不利于舉升門飾板與后風(fēng)窗玻璃的黑邊線匹配。在方案2中，該處的變形趨勢由正值均變?yōu)樨?fù)值（如圖6中的-0.5735mm和-0.3963mm），這樣，舉升門飾板的變形趨勢是遠(yuǎn)離后風(fēng)窗玻璃的黑邊線，向板金的翻邊彎曲，可通過在舉升門飾板背面的支撐筋的高度來調(diào)節(jié)其變形量，利于控制變形。

圖6 方案2的模流分析結(jié)果

    再者，關(guān)于翹曲變形的CAE模流分析，其分析出的翹曲變形數(shù)值并不一定準(zhǔn)確，但其變形趨勢卻是準(zhǔn)確的。因此，在產(chǎn)品試制出來后，通過檢具來檢測其變形量數(shù)值，如果變形數(shù)值過大，可在模具上打磨動模變壁厚區(qū)域，調(diào)整變壁厚處料厚，從而可對變形量進(jìn)行調(diào)整，使之符合檢具。

總結(jié)

    利用變壁厚技術(shù)方案，可解決舉升門飾板的變形，也可以解決類似盒形零件的變形，比如前、后門飾板，其模具上的變壁厚的位置，也相當(dāng)于預(yù)留了調(diào)整壁厚的余量，為后期修改提供了方便，節(jié)約修模的費用。借助于CAE技術(shù)，對變形量和變形趨勢進(jìn)行分析，可大大降低開發(fā)周期，從而降低開發(fā)成本。

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