本发明专利技术公开了一种塑料横梁管柱的制备工艺，包括：先制备样品横梁管柱，然后分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，再分析横梁管柱的刚度和强度，然后分析ODB强度，以及侧向强度，如果横梁管柱的力学数据符合要求，进行下一步；确定横梁管柱的外形，确定横梁管柱一体成型的部分以及模后组装部分；确定横梁管柱各部分材料；根据横梁管柱外形设计模具，并对模具进行分析，获得横梁管柱注塑成型模具；注塑成型，获得横梁管柱产品。本发明专利技术从产品力学分析确定了产品结构的可行性，然后确定产品材料，用塑料材料代替原来的铁材料或者铝镁合金材料，在力学上能够达到产品的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车零部件领域，具体涉及一种塑料横梁管柱的制备工艺。
技术介绍
仪表板位于驾驶员的正前方，上面一般配有行驶里程表、车速里程表、发动机转速表、燃油表以及警告灯、信号灯等。驾驶员不仅可以通过仪表板了解车辆的基本行驶状态，而且可对风口、音响、空调和灯光等进行控制，从而确保安全的同时，享受到更多的驾乘乐趣。为了保证所支撑的各种仪表和零件能够在高速行驶以及振动状态下正常工作，仪表板以及支撑仪表板的横梁管柱必须具有足够的刚性，而且为了减少发生意外时外力对正、副驾驶的冲击，还要求仪表板具有良好的吸能性。并且对仪表板的横梁管柱的综合力学性能具有较高的要求。传统的横梁管柱采用铁、铝镁合金等材料，传统材料的强度和刚性能够满足横梁管柱的要求，但是其成本较高，并且重量较重，不应用当今汽车行业轻量化、小本成本化的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种塑料横梁管柱的制备工艺，本专利技术的制备工艺能够制备出塑料横梁管柱，该塑料横梁管柱比传统的铁质材料重量轻，降低了成本。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种塑料横梁管柱的制备工艺，包括以下步骤：S101产品力学分析：先制备样品横梁管柱，然后分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，再分析横梁管柱的刚度和强度，然后分析ODB强度，以及侧向强度，如果横梁管柱的力学数据符合要求，进行下一步；S102确定横梁管柱的外形，确定横梁管柱一体成型的部分以及模后组装部分；S103确定横梁管柱各部分材料；S104模具分析：根据S102中的横梁管柱外形设计模具，并且进行模流分析和模具结构分析，获得横梁管柱注塑成型模具；S105将S103中的材料在S104中的模具中注塑成型，获得横梁管柱产品。进一步，S101产品力学性能分析包括以下步骤：S201分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，在实车状态下，在转向系统质心位置增加质量点，一阶模态为54.4Hz，＞33Hz，符合要求；S202横梁管柱的刚度和强度：首先，在实车状态下，在转向系统质心位置施加X向450N的力，测得X向形变0.015，X向刚度为30000N/mm，X向刚度大于450N/mm，X向刚度符合要求；其次，在实车状态下，在转向系统质心位置施加-Z向550N的力，测得Z向形变0.088，Z向刚度为6250N/mm，Z向刚度大于550N/mm，Z向刚度符合要求；然后，在实车状态下，在转向系统质心位置施加Z向4000N的力，塑料部分最大应力为566.8MPa,最大应力在踏板安装点处，其他区域应力小于160MPa，没有出现结构断裂，强度符合要求；S203ODB强度：在实车状态下，在前围板安装位置施加9000N载荷，没有出现大面积断裂，符合条件；S204侧向强度：在横梁管柱的左侧施加16000N荷载，未出现大面积断裂，侧向强度符合要求。进一步，S102中确定的横梁管柱的外形包括：管梁，所述管梁上设有与其一体成型的第一连接件、第二连接件、第三连接件，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件在所述管梁的同侧，所述第二连接件的端部设有“凹”字型固定座，所述固定座与所述第二连接件内嵌一体成型，所述固定座连接方向盘转轴；所述管梁的两自由端分别设有第一支架和第二支架，所述管梁的中间设有中控铁片，所述中控铁片设置在所述第一连接件和第二连接件之间，所述中控铁片模后组装至所述管梁上。进一步地，S103中，横梁管柱一体成型部分的材料为GVL-6H，GVL-6H包括芳香族尼龙和60％长纤维，GVL-6H的杨氏模量为22000MPa，泊松比为0.4，密度为1.69。进一步地，S104中，模具分析：模具注塑成型产品的体积为1824.3cm2，产品壁厚为3mm，3.5mm，模具包括两个板模，12点针阀热流道，注塑成型时熔融温度为295-335℃，模具温度为100℃，投影面积为1749.5cm2。进一步地，S105注塑成型包括：S301将各种原料进行混配，并塑化；S302对塑化后的原料进行熔融，并通过模头形成聚合物薄膜；S303将材料送入双螺杆挤出机中进行挤出；S304将双螺杆挤出机中挤出的混合材料压进注塑模具中进行一体注塑成型。本专利技术的有益效果是:本专利技术的制备工艺，从产品力学分析确定了产品结构的可行性，然后确定产品材料，用塑料材料代替原来的铁材料或者铝镁合金材料，在力学上能够达到产品的要求。在实车状态下，在转向系统质心位置施加X向450N的力，测得X向形变0.015，X向刚度为30000N/mm，X向刚度大于450N/mm，X向刚度符合要求；在实车状态下，在转向系统质心位置施加-Z向550N的力，测得Z向形变0.088，Z向刚度为6250N/mm，Z向刚度大于550N/mm，Z向刚度符合要求；在实车状态下，在转向系统质心位置施加Z向4000N的力，塑料部分最大应力为566.8MPa,最大应力在踏板安装点处，其他区域应力小于160MPa，没有出现结构断裂，强度符合要求；ODB强度：在实车状态下，在前围板安装位置施加9000N载荷，没有出现大面积断裂，符合条件；侧向强度：在横梁管柱的左侧施加16000N荷载，未出现大面积断裂，侧向强度符合要求。本专利技术的横梁管柱结构的基础管梁和支架部分采用一体成型注塑工艺，该结构在不同的温度和湿度下具有优异强度和刚性，低翘曲、高尺寸稳定性，塑料横梁管柱的重量比传统的材料重量减轻40％，成本降低了15％。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术工艺流程图；图2是本专利技术的塑料横梁管柱的结构示意图；1-管梁，101-第一连接件，102-第二连接件，103-第三连接件，104-固定座，105-连接铁片，201-第一支架，202-第二支架，203-中控铁片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1参照图1所示，实施例1中公开了一种塑料横梁管柱的制备工艺，包括以下步骤：S101产品力学分析：先制备样品横梁管柱，然后分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，再分析横梁管柱的刚度和强度，然后分析ODB强度，以及侧向强度，如果横梁管柱的力学数据符合要求，进行下一步。S102确定横梁管柱的外形，确定横梁管柱一体成型的部分以及模后组装部分。S103确定横梁管柱各部分材料。S104模具分析：根据S102中的横梁管柱外形设计模具，并且进行模流分析和模具结构分析，获得横梁管柱注塑成型模具。S105将S103中的材料在S104中的模具中注塑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种塑料横梁管柱的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S 101产品力学分析：先制备样品横梁管柱，然后分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，再分析横梁管柱的刚度和强度，然后分析ODB强度，以及侧向强度，如果横梁管柱的力学数据符合要求，进行下一步；S 102确定横梁管柱的外形，确定横梁管柱一体成型的部分以及模后组装部分；S 103确定横梁管柱各部分材料；S 104模具分析：根据S102中的横梁管柱外形设计模具，并且进行模流分析和模具结构分析，获得横梁管柱注塑成型模具；S 105将S 103中的材料在S104中的模具中注塑成型，获得横梁管柱产品。
【技术特征摘要】
1.一种塑料横梁管柱的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S101产品力学分析：先制备样品横梁管柱，然后分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，再分析横梁管柱的刚度和强度，然后分析ODB强度，以及侧向强度，如果横梁管柱的力学数据符合要求，进行下一步；S102确定横梁管柱的外形，确定横梁管柱一体成型的部分以及模后组装部分；S103确定横梁管柱各部分材料；S104模具分析：根据S102中的横梁管柱外形设计模具，并且进行模流分析和模具结构分析，获得横梁管柱注塑成型模具；S105将S103中的材料在S104中的模具中注塑成型，获得横梁管柱产品。2.根据权利要求1所述的塑料横梁管柱的制备工艺，其特征在于，S101产品力学性能分析包括以下步骤：S201分析横梁管柱和转向系统质量点的约束模态，在实车状态下，在转向系统质心位置增加质量点，一阶模态为54.4Hz，＞33Hz，符合要求；S202横梁管柱的刚度和强度：首先，在实车状态下，在转向系统质心位置施加X向450N的力，测得X向形变0.015，X向刚度为30000N/mm，X向刚度大于450N/mm，X向刚度符合要求；其次，在实车状态下，在转向系统质心位置施加-Z向550N的力，测得Z向形变0.088，Z向刚度为6250N/mm，Z向刚度大于550N/mm，Z向刚度符合要求；然后，在实车状态下，在转向系统质心位置施加Z向4000N的力，塑料部分最大应力为566.8MPa,最大应力在踏板安装点处，其他区域应力小于160MPa，没有出现结构断裂，强度符合要求；S203ODB强度：在实车状态下，在前围板安装位置施加9000N载荷，没有出现...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐钦，吴当敬，皇甫玉兴，田厚林，戴维波，
申请(专利权)人：苏州恒源盛模塑有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。