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汽车内外饰模具设计流程及模具可行性分析连载-引篇

时间:2023-04-12 02:19:46

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汽车内外饰模具设计流程及模具可行性分析连载-引篇

汽车内外饰模具设计流程-引篇

如何成功的开发汽车内外饰零部件并转化为零缺陷的实际产品是汽车工程师们面对的最大挑战之一,每种新产品都需要一个特制的模具与超过10万种塑料中的一种相配合。一般汽车零部件模具的成本通常超过40万元人民币,模具制造后,要设定合适的加工参数,采用该模具和材料生产满足要求的制品。

采用注塑模拟能够很好的设计注塑制品,这些模拟软件使得可以在模具制造之前对充模、保压、冷却、收缩、翘曲和结构特征进行评价,虽然模拟不能预测模具、加工和材料随时间而发生的变化,但有助于识别稳定的、对这些变化较不敏感的设计和加工。

然而,仅采用计算机辅助工程(CAE)并不能保证成功,因为它是一种并不完善的工具。只有熟练地应用CAE,并结合技术纯熟的团队的共同努力,将制品实际投入生产,才能获得成功。合理的模具设计,主要体现在所成型的塑料制品的质量(外观质量与尺寸稳定性),加工制造方便、快捷,节省人力、物力,留有更正、改良的余地;使用安全可靠,方便维修;在注塑成型时,用较短的成型周期和较长的使用寿命,具备合理的制造工艺性等方面。

一般在模具设计时应注意的问题:

(1)开始阶段,多思考几种方案,从中选择挑选最佳方案。

(2)提交最佳方案进行讨论,以便弥补不足之处,使设计完善。

(3)多考虑借鉴以往类似结构,吸取其经验教训,不必照搬照抄,要进行不断改进与创新。

(4)模具设计部门是一个整体,不要各顾各自的,应该形成一致的风格,所以必须严格执行本技术标准。

如何设计出一个合格的汽车内外饰模具?要成功开发一个产品需要做很多工作,有些是一定要按照顺序完成,有些则不然,例如:有些是材料决定设计,而有些则是设计决定材料。下面列出的设计过程包括一系列期望完成的工作和完成他们大概的步骤。以下的清单可以用来建立这些联系的初步框架,并且建立产品技术规格。

一、数据收集和产品技术规格

-收集汽车造型部门反馈的产品信息。

-针对产品信息进行产品可行性分析

-在所收集数据的基础上确定产品的技术规格

-收集好所有的数据并提出设计目标后,要与相关部门及客户共同签字确认。

数据信息确认示例

二、制定项目计划

-项目计划应该在整个车型项目开发的早期完成,然后根据新获得的信息更改并完善计划。在完成整个项目过程中计划可能会有所改变,但其为设计目标的完成和日程安排的实施提供了重要的指南。

-依项目复杂程度的不同,项目计划可以是初步的,也可以是详尽的,但至少要包括以下内容:

1、项目开发的工作制定时间进程表;

2、分配资源,包括人力、设备、技术、资金和其他资源;

3、确定关键步骤;

4、先订购需要较长交货期的物品或其他资源。

模具开发计划表示例

三、初步设计

-建立多个可选的设计方案的草案。确认汽车零部件是外观件还是功能件,外观件还需要考虑产品的表面工艺,如电镀、喷漆、包覆、IMD、发泡、搪塑、阴模\阳膜吸附等,功能件则需要考虑结构强度,配合要求等,不同的产品表面处理工艺,模具设计方案也完全不同。

-考虑制造、成本和风险等因素,分析各种可选方案的可行性。这个过程需要与上级整车开发部门领导、内外饰零部件开发工程师、造型,工艺、电器主管工程师等进行密切的沟通,最终才可以制定和合理的方案。例如:产品的模具设计寿命则需要考虑整车的量纲,根据不同的寿命要求,选择材料及热处理加工工艺。

模具方案示例

四、材料选择(在开始详细的设计前必须初步选择材料)

-材料的选择应考虑:力学性能、耐环境性能、耐磨性能、加工方法、成本、特殊性能/要求。

-如果材料选择没有明确,可以参考之前其他项目车型类似零部件的材料,并咨询主管材料性能部门。

-选定材料后要充分考虑产品结构,并做结构强度分析、注塑分析,充分的考虑产品充模、冷却、收缩、翘曲和结构分析。

模流分析示例

五、详细设计

此过程中建议将相关人员集中到一个小组中,缩小沟通距离。将设计准则应用到模具设计过程中。通过计算或结构分析软件进行适当的结构分析,采用适当的安全系数。优先选择最简单的设计,因为结构越简单,设计出来的模具越可靠。

再设计过程中要有限考虑以下几点,并及时做好沟通:

1、产品的外观及装配要求:不同位置的产品的要求不一样,要做到有针对性、方向性、重点性,做到成本分配的合理化。

2、皮纹性的脱模斜度是否合理:熔接线位置及消除的可能性,缩影存在的可能性及如何改进。

3、材料及缩水率正确与否,数据版本是否正确。

4、注塑机信息是否完整,能否满足匹配要求。

5、客户是否有其它方面的特殊要求需要满足。

我们后续章节会对产品的DFM(设计可行性分析)、模具加工流程、模具进度管控、模具成本分析、试模问题及解决思路等进行详细的解读和说明,由于作者水平有限,也希望同时与汽车内外饰开发相关的各界朋友一起深入探讨,共同进步。

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