基于CAE模拟分析的汽车注塑仪表板产品设计.docxVIP

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基于CAE模拟分析的汽车注塑仪表板产品设计

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长城汽车生产技术开发中心天津市300462

摘要：就目前的汽车仪表盘质量来看，熔接痕与翘曲变形是常见的缺陷，在大型的塑料制件中，经常采用多浇口进浇，从而产生熔接痕。目前，将热流道顺序阀技术应用在汽车仪表盘的制作中，则可以解决上述问题，同时采用CAE模拟软件，可以有效的进行设计与生产的指导。基于此，本文分析CAE软件对汽车仪表盘注塑成型表面的质量控制。

关键词：汽车仪表盘；注塑成型；质量控制

一、汽车仪表板设计重要性的背景

当今世界，汽车已经成为走进家家户户的日常交通工具了。汽车照比过去的几年，无论是价格还是购买方法都更能贴近普通百姓家庭。汽车的购买量也逐年增大增多。随着汽车的购买量提升，汽车厂家也逐渐增多，生产的汽车也越来越多元化。如今，百姓生活水平提升，很多人不仅看汽车的代步功能，更看重汽车的质量和美观。为了提高竞争力，汽车厂家开始研究更多的汽车技术更新，美观设计，以及提供售后服务等等。很多汽车企业也看到了一点，提高汽车品牌竞争力，汽车设计方面很重要，而作为可以对汽车整体进行美化和装饰的汽车仪表板则需要更加重视。汽车仪表板属于汽车设计中的重要部位，除了有美化装饰汽车的作用之外，他还具备很强的功能性，仪表板设计主要包括几个方面，如，仪表板的面板设计、仪表板的仪表面罩设计、仪表板的仪表布置设计和仪表板的操纵按钮布局设计等等。

二、注塑成型过程中存在的问题

本文以熔接痕为例，阐述注塑成型中的问题。通常情况下，熔接痕的形成原因主要有以下几个方面：

（1）功能结构。如果制件表面有槽、孔或者厚度不一，就会在注塑的过程中发生熔接痕。在厚度不一的情况下，厚度较大的位置受到压力大，流速快，而厚度薄的地方则与之相反。由于两中溶体的速度差，使之在相遇的过程中发生熔接痕。如果制件表面以后孔、槽，就需要在表面插入型芯，将溶体从体分成两部分，在其再次汇合时，便容易发生熔接痕。

（2）模具结构。模具系统的与冷却系统的合理性，直接影响着能否形成熔接痕。另外，熔接痕的数量与浇口的数量有着密切的关系，例如：模具中有n个浇口，那么塑料制件就会有n-1个熔接痕。因此，生产的过程中，需要尽可能的减少浇口的数量，从而降低熔接痕的产生。

（3）成型条件。研究表明，设置合理的成型温度、速度与压力，有利于减少溶体表面的压力与温度，还可以将熔接痕的强度提高。温度是形成熔接痕的重要因素之一，因此提高溶体的实际温度，增加分子的有效的活动力，使其能够有效的进行缠结和扩散，从而减少熔接痕的产生。

除了熔接痕之外，还有翘曲的问题，由于材质、压力、温度以及模具等问题，使塑料制件在形成的过程中发生翘曲的问题，在此不进行一一赘述，但是由于该问题同样属于质量问题，因此需要相关单位引起重视，通过选取优质材料、技术创新等方式，减少翘曲现象的出现，保障产品的质量。

三、汽车仪表板的材料

汽车仪表板根据材料不同可以分为多种类型，比如硬质仪表板和软包装饰仪表板等。汽车软包装饰仪表板分为几个部分，每个部分之间都会发挥不同的功能，为了使功能都能体现运行，需要不同的材料。而且汽车仪表板的材料不同的汽车也有不同的需求，大汽车和小轿车的不同，不同品牌不同价格的小轿车和小轿车之间也有所不用。通常情况下，大型汽车会采用硬质的仪表板，而主要的材料就是冲压成型的钢板材料，经过焊接、涂装之后安装在大型汽车上。不过，这种硬质的仪表板有些弊端，比如不便利，不舒适，不美观。为了改善这些弊端，钢制仪表板通常都包上皮革。小轿车采用聚氨基甲酸酯所制作的仪表板，一些仪表板是由聚丙烯塑料或者ABS塑料聚合物为材料制作而成。仪表板为简单的结构设计，注塑成型即可。

四、汽车仪表板面板和面罩的设计

汽车仪表板的位置要保证不影响驾驶员的驾驶，还要使汽车在行使过程中能及时查看仪表板的内容，并一定要保证在驾驶员的视线范围之内。通常情况下，视距要保持在50厘米到70厘米之间，这个视距范围是完全合情合理的，因为根据中国人普遍的身材特点，并且结合多年来对驾驶员的实际操作调查结果而定下来的，非常科学，既符合理论，又方便实践。由于驾驶员对汽车仪表板的面板是俯视观看，因此，面板设计中，要考虑到最佳平面夹角，使得驾驶员在观看仪表板的时候，不会被方向盘等所遮挡。通常在平面夹角设计上，仪表板的表面、仪表板中心和眼球的连线要呈现直角，而驾驶员的视线与仪表板平面之间的角度为30度，这种设计是最为合理的。

汽车仪表板的仪表面罩的设计中，要充分考虑到其所发挥的功能。汽车仪表板的仪表面罩是将仪表板盖住，以避免灰尘落入到仪表板的内部，起到了防护的作用。根据仪表板的整体结构对仪表面罩进行设计，不仅要充分考虑到汽车仪表板在汽车驾驶室中的空间