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金旸|巧用CAE排查汽车件外观不良成因

2024/6/28 14:59:27

        在汽车制造领域,零部件的外观直接影响消费者的体验感和满意度。然而,在追求外观完美的道路上,我们遭遇了诸多挑战,如塑胶材料的选择、产品设计的合理性以及注塑工艺的复杂性等。金旸采用CAE注塑仿真模拟技术,不仅能帮助客户评估制件注塑过程中可能出现的各种缺陷,如熔接线、缩水、翘曲变形等,也能为客户有效排查制件外观不良的成因,提高生产效率。

        

        1、材料及产品设计对外观的影响

        免喷涂产品因一次性成型、无需喷涂就能拥有绚丽外观、绿色环保且成本更低等优势,备受大众喜爱。但同时,免喷涂材料中添加的金属粉等,也会因填料取向问题,对外观产生影响。


充电桩面壳

        以某汽车充电桩面壳为例,该产品选用了金旸免喷涂PC-C800材料,具有高光泽、高耐热、优良的耐候性与尺寸稳定性,整体性能表现出色,但边沿处容易产生流痕。


充填流动模拟


剪切速率分布

        通过CAE注塑仿真研究,我们发现了流痕的形成原因:熔胶在填充产品主体时流动性良好,但一旦到达两侧边缘,受结构限制,流速会急剧变化,导致片状铝粉翻转,从而在边缘区域形成流痕。


增加引流设计

        解决问题的关键在于调整产品设计和材料。但产品设计调整往往需要反复验证,周期长且容易引入新的风险,客户曾设想在主体增加引流设计,虽然减小了两边缘的流速差异,但却可能在过渡区域产生新的流痕问题。

        经过进一步的调研和沟通,金旸从材料方面提出解决方案。凭借在免喷涂领域的丰富经验,金旸根据客户需求适当调整了材料配方,降低了填料取向对外观的影响,成功为客户打造出了一款璀璨闪烁的免喷涂面壳。

        

          2、注塑工艺对外观的影响

          在大型汽车零部件的生产中,虎皮纹是一种常见的外观问题。这种纹路垂直于熔胶流动方向,形如虎皮花纹。它的产生受注塑工艺、模具设计、产品结构以及材料特性等多种因素影响,导致熔胶在填充过程中发生较大波动。


虎皮纹

        以某汽车保险杆护板为例,它采用了金旸免喷涂PP(JVP-2152FS)材料,具有高流动、高韧性以及良好的耐候性和尺寸稳定性,但在特定区域却出现了明显的虎皮纹问题。


流动速度对比


剪切速率对比

        CAE仿真分析过程中,我们在目标区域设置了多个检测点,对比不同注塑工艺下的流动状态。我们发现,采用单点热流道进胶(case2)时,目标区域各点的流动速度和剪切速率差异较小,熔胶流动更为平稳,产生虎皮纹的风险也相对较低。

外观合格的护板

        因此,在最终的实际生产中,我们参考了case2的注塑工艺控制,并结合浇口位置的调整,成功获得了外观合格的汽车零部件。

        通过CAE注塑仿真模拟这一技术手段,金旸帮助下游合作伙伴快速、深入探索影响塑件外观的每一个细节,更为汽车外观零部件的质量优化提供了强有力的技术支撑。