[发明专利]含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法

说明书

本发明公开一种含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法。将设定的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型沿厚度方向抽取注塑零件中性面，将含板状造型的注塑零件中性面网格化分区，设定含板状造型的注塑零件中性面各网格区域的网格初始壁厚，根据含板状造型的注塑零件在车辆上的连接约束要求设置约束，在网格区域内施加作用力，获得作用力下网格区域内中性面的位移，比较标准位移值，确定所述区域内壁厚的增减调整，进而得到所述区域的刚度要求的最小壁厚，按照同样的方法得出其他区域的刚度要求的最小壁厚值。本发明方法数据处理量相对较少，效率较高，最大程度的降低保险杠的壁厚，实现保险杆的轻量化，同时解决成型外观、刚度不能兼顾的问题。

本发明属于注塑零件部件设计技术，具体涉及一种注塑零件壁厚的确定技术，特别是含有板状造型的注塑零件壁厚仿真技术。

背景技术

目前大部分汽车保险杠为普通壁厚，壁厚范围：t2.8～t3.2 mm，近几年部分厂家展开薄壁化设计，薄壁化的壁厚范围：t1.8～t2.8mm，薄壁化做法是通过：1.采用高流动性、高刚性材，提高树脂流动性及产品刚性，2.采用均匀壁厚设计或者局部采用渐变壁厚方式，并运用强度CAE分析软件进行验证。采用此种薄壁化设计方法存在以下问题：1.薄壁化程度较低，大部分薄壁化保险杠壁厚处于t2.2～t2.8，壁厚进一步下降空间难度大2.部分造型复杂产品薄壁化后很难达到刚度与外观兼顾的目的，保险杠薄壁化适用性大大降低。《时代汽车》2019年8月25日中记载的《汽车轻量化之保险杠》提出的就是基于均匀壁厚设计思想。

对于车辆上含板状造型的注塑零件包括塑料翼子板，塑料尾门外板，注塑的后隔板，门饰板，车门里板等均存在上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，实现含板状造型的注塑零件的轻量化。

本发明的技术方案为：含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，将设定的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型沿厚度方向抽取注塑零件中性面，将含板状造型的注塑零件中性面网格化分区，设定含板状造型的注塑零件中性面各网格区域的网格初始壁厚，根据含板状造型的注塑零件在车辆上的连接约束要求设置约束，在网格区域内施加作用力，获得作用力下网格区域内中性面的位移，比较标准位移值，确定所述区域内壁厚的增减调整，进而得到所述区域的刚度要求的最小壁厚，按照同样的方法得出其他区域的刚度要求的最小壁厚值。

含有板状造型的注塑零件包括保险杠，塑料翼子板，塑料尾门外板，注塑的后隔板，门饰板，车门里板等车辆塑料零部件。

由于含有板状造型的注塑零件(保险杠等)造型复杂，如果就在构建的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型进行3D网格划分并进行网格作用力-位移仿真，要获取理想的作用力-位移数据，需要通过多次的建模及仿真，工作效率。本发明上述抽取保险杠中性面，在含有板状造型的注塑零件(保险杠等)中性面上定义壁厚，通过网格作用力-位移仿真，可以比较快的获取理想的作用力-位移数据，提高仿真的效率。上述含有板状造型的注塑零件(保险杠等)中性面系含有板状造型的注塑零件(保险杠等)造型沿厚度方向能够体现保险杠全部造型特征的面。

进一步的优化技术特征是：所述网格区域内施加作用力包括，施加不同大小的作用力，获得一组多个作用力-位移关系。

在网格区域内进行多次不同大小作用力-位移仿真，可以获知该区域不同作用力下，注塑零件的不同的变形状态。

进一步的优化技术特征是：确定所述区域内壁厚的增减调整包括，位移值大于标准位移值，以第一设定值增加该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准位移值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。