研究?jī)蓭嚺e升門(mén)飾板的變形趨勢(shì)，運(yùn)用改變產(chǎn)品局部料厚的變壁厚技術(shù)，并通過(guò)CAE軟件的模流分析來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而減小舉升門(mén)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(lái)越多。另外，隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)汽車內(nèi)飾的要求也越來(lái)越挑剔、苛刻。內(nèi)飾件是和乘客最經(jīng)常接觸或者面對(duì)的零件，均勻恰當(dāng)?shù)拈g隙和面差會(huì)給乘客良好的感知質(zhì)量，并提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
兩廂車舉升門(mén)飾板布置在舉升門(mén)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(guò)程中，舉升門(mén)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(mén)飾板的形狀類似盒形零件（見(jiàn)圖1，其為某車型的舉升門(mén)飾板），在其設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，最常見(jiàn)的問(wèn)題是間隙面差不均勻，導(dǎo)致這種問(wèn)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(jì)之初，通過(guò)調(diào)整澆口位置、調(diào)整水路來(lái)優(yōu)化模具，在模具設(shè)計(jì)完成之后，通過(guò)調(diào)整注塑工藝（比如：保壓時(shí)間、模溫、注塑壓力和澆口進(jìn)膠順序等）來(lái)控制變形。但這種方法在模具加工完成之后，對(duì)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(mén)飾板
通過(guò)對(duì)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艹尚魏蟮淖冃危酗@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(jì)時(shí)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(duì)產(chǎn)品有利的方向變形。并且，在模具加工完成之后，可對(duì)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(mén)飾板的變形量CAE分析
某車型的舉升門(mén)飾板，該零件的尺寸為1040mm×400mm×250mm，零件壁厚均勻?yàn)?.5mm。通過(guò)CAE軟件的模流分析發(fā)現(xiàn)，該舉升門(mén)飾板的上部?jī)山翘幍穆N曲變形量非常大，綜合變形的最大變形量達(dá)到11.81mm（見(jiàn)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(mén)側(cè)飾板配合時(shí)，會(huì)出現(xiàn)與舉升門(mén)上飾板間隙大、與板金間隙大等問(wèn)題。
圖2 初始方案模流分析結(jié)果
2.舉升門(mén)飾板的優(yōu)化
（1）方案1是在舉升門(mén)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(guò)渡區(qū)域，即：上部由2.0mm過(guò)渡到3.0mm，下部由2.0mm過(guò)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(guò)渡區(qū)域(料厚由2.0mm過(guò)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(guò)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(duì)比
通過(guò)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(shì)（如圖5中的正值0.6763mm和0.3569mm），這在實(shí)際裝車時(shí)，不利于舉升門(mén)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(shì)由正值均變?yōu)樨?fù)值（如圖6中的-0.5735mm和-0.3963mm），這樣，舉升門(mén)飾板的變形趨勢(shì)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(guò)在舉升門(mén)飾板背面的支撐筋的高度來(lái)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(shì)卻是準(zhǔn)確的。因此，在產(chǎn)品試制出來(lái)后，通過(guò)檢具來(lái)檢測(cè)其變形量數(shù)值，如果變形數(shù)值過(guò)大，可在模具上打磨動(dòng)模變壁厚區(qū)域，調(diào)整變壁厚處料厚，從而可對(duì)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(mén)飾板的變形，也可以解決類似盒形零件的變形，比如前、后門(mén)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(fèi)用。借助于CAE技術(shù)，對(duì)變形量和變形趨勢(shì)進(jìn)行分析，可大大降低開(kāi)發(fā)周期，從而降低開(kāi)發(fā)成本。
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