一种车辆的注塑塑料件的设计方法、注塑塑料件及车辆与流程

1.本技术实施例涉及但不限于车辆零部件技术领域，尤其涉及一种车辆的注塑塑料件的设计方法、注塑塑料件及车辆。


背景技术：

2.注塑成型是将塑料熔体在高压、高速下注入闭合的模具的型腔内，在经过保压、冷却等过程后得到与模具的型腔一致的塑料件。但是，在注塑过程中，塑料材质具有多变性、非线性和非稳态等特征，得到的塑料件往往会具有一些缺陷，如，短射、飞边、缩痕、熔接痕、气穴或翘曲变形等。
3.而对于车辆用的注塑塑料件，一般还需要与车辆的其他部位进行配合，在上述的缺陷中，翘曲变形对注塑塑料件与车辆的其他部位的配合影响比较大，可能会导致车辆零部件的装配不合格。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种车辆的注塑塑料件的设计方法、注塑塑料件及车辆。
5.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供一种车辆的注塑塑料件的设计方法，所述方法包括：
7.绘制注塑塑料件的三维模型；
8.基于所述三维模型，构建用于模拟所述注塑塑料件的注塑变形的分析模型；
9.配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量；
10.基于所述模拟变形量和所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的位置，确定所述三维模型的校准变形量；
11.在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，重复上述步骤，直到所述校准变形量小于或等于所述预设阈值。
12.第二方面，本技术实施例提供一种车辆的注塑塑料件，利用第一方面任一项提供的注塑塑料件的设计方法设计得到。
13.在本技术的一种可能的实现方式中，所述注塑塑料件上设置有安装结构，所述安装结构包括卡接孔和卡接柱，所述卡接孔开设在所述注塑塑料件上，所述卡接柱上设置有第一卡接部和第二卡接部，所述第一卡接部卡接在所述卡接孔内，所述第二卡接部用于卡接至车辆的车身，在所述第二卡接部卡接至所述车辆的车身的过程中，能够带动所述卡接孔朝向所述车辆的车身变形。
14.在本技术的一种可能的实现方式中，所述注塑塑料件包括第一延展面和第二延展面，所述第一延展面和所述第二延展面不在同一平面，所述第一延展面用于与车辆的车身抵接，所述第一延展面和所述第二延展面连接位置的厚度小于所述第一延展面和所述第二
延展面任意一个的厚度。
15.第三方面，本技术实施例提供一种车辆，该车辆包括第二方面任一项提供的车辆的注塑注塑件。
16.在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，通过绘制注塑塑料件的三维模型，并且构建用于模拟注塑塑料件的注塑变形的分析模型，通过对分析模型进行分析，能够得到分析模型的模拟变形量，该模拟变形量能够表征注塑塑料件安装在车辆的车身上之前的变形量。同时，考虑到注塑塑料件安装至车辆的车身之后，安装结构对注塑塑料件约束的实际情况，基于上述的模拟变形量和安装结构在注塑塑料件上的相对位置，来得到三维模型的校准变形量。并通过将校准变形量与预设阈值进行对比，在校准变形量大于预设阈值的情况下，基于校准变形量来对三维模型进行修改。这样，能够使本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的设计方法与注塑塑料件安装在车辆上的真实情况进行匹配，能够使校准变形量更准确地表征注塑塑料件安装在车辆的车身上之后的真实的变形量，并且基于基准变形量来对三维模型进行修改，并重复上述的步骤，能够使校准变形量小于或等于预设阈值，使注塑塑料件的变形量满足要求。
附图说明
17.图1为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图；
18.图2为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图；
19.图3为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图；
20.图4为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图；
21.图5为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图；
22.图6为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图；
23.图7为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的一个示例(门内饰板)；
24.图8为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的卡接孔的设置示意图；
25.图9为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的卡接柱的设置示意图(俯视图)；
26.图10为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的卡接柱的设置示意图(截面图)；
27.图11为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的分析模型的构建示意图；
28.图12为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的分析模型的第一注塑速度的示意图；
29.图13为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的分析模型的分析结果示意图；
30.图14为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的分析模型的分析结果局部示意图；
31.图15为本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的分析模型的分析结果局部示意图。
32.附图标记：
33.1-门内饰板；11-第一延展面；12-第二延展面；13-安装结构；131-卡接孔；132-卡接柱；1321-第一卡接部；1322-第二卡接部；2-车身；a-流道系统；b-冷却回路系统；c-门内饰板的三维模型。
具体实施方式
34.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本申
manufacturing，cam)。
46.在此基础上，也利用上述技术发展出了一些软件可以用来辅助进行塑料件的设计与制造的全过程。
47.对于此，可以利用三维制图软件来绘制注塑塑料件的三维模型。示例性的，可以利用pro/e、ug或solidworks等三维制图软件来绘制注塑塑料件的三维模型。
48.另外，需要说明的是，注塑塑料件的三维模型的确定可以根据车辆在白车身设计阶段的造型来进行确定。
49.另外，在本技术实施例中，不对注塑塑料件的具体形式进行限定，车辆的多种注塑塑料件均可按照本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法来进行设计。为了方便对本技术实施例中的设计方法进行描述，在说明书和说明上附图中以车辆的车门的内饰板为例来进行说明。
50.步骤s12，基于所述三维模型，构建用于模拟所述注塑塑料件的注塑变形的分析模型。
51.需要说明的是，在利用cae技术对注塑塑料件的三维模型在注塑过程中的变形分析之前，需要对注塑塑料件的三维模型进行网格划分，并且，为了保证分析结果的准确性，还必须保证网格的高质量。
52.对于此，首先可以将，注塑塑料件的三维模型导入分析软件中，然后，在分析软件中进行划分网格，并对网格进行修复，使网格能够满足对注塑塑料件的三维模型进行模流分析的要求。
53.另外，需要说明的是，可以利用模流分析软件来构建用于模拟注塑塑料件的注塑变形的分析模型。在本技术实施例中，不对模流分析软件的类型进行限定，可以在多种模流分析软件中进行适配地选择，如，moldflow，moldex3d，solidworks plastics或creo等。其中，moldflow是第一个用于塑料成型分析的仿真软件，已成为注塑成型cae技术最常用的软件之一。为了方便对本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法进行描述，在说明书以及说明书附图中，以moldflow为例来进行说明。
54.对于此，可以将注塑塑料件的三维模型导入moldflow中，然后再对注塑塑料件的三维模型划分网格，并进行网格修复，使网格能够满足利用moldflow进行模流分析的要求。
55.另外，在构件注塑塑料件的注塑变形的分析模型的过程中，还包括构建用于对注塑塑料件进行注塑的流道系统的模型以及用于对注塑塑料件进行冷却的冷却水路系统。
56.示例性的，参照图11，可以按照流道系统的不同位置，将流道系统分为主流道、分流道和浇口。按照流道系统内介质的温度，可以将流道系统分为热流道和冷流道。
57.需要说明的是，在本技术实施例中，不对流道系统的设置进行限定，示例性的，可以将主流道设置在模具的中心位置，并且将主流道的管口设置成圆锥体形，这样方便于喷嘴进行衔接。
58.另外，在本技术实施例中，也不对冷却水路的设置进行限定，如，可以选择冷却水管、喷水管或隔水板等，冷却水管的冷却效果最好，可以优先选择冷却水管。但是，在有些位置没有足够的空间布置冷却水管时，可以选择喷水管或者隔水板。需要说明的是，在构建好冷却水路系统后，还要制定水路进水位置和冷却水温度。
59.通过上述的设置，就构建好了用于模拟注塑塑料件的注塑变形的分析模型。示例
性的，参照图11，为以车辆的车门的内饰板为例构建的分析模型示意图。其中，在图11中，a代表流道系统，b表示冷却水路系统，c表示门内饰板的三维模型。
60.步骤s13，配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量。
61.在前述步骤构建好用于模拟注塑塑料件的注塑变形的分析模型的基础上，在配置好分析模型的工艺参数后就可以进行模拟分析。
62.具体的，可以根据注塑塑料件的材质来设置注塑塑料件的材料参数，本技术实施例不对此进行限定。
63.同时，可以将分析类型设置为冷却+填充+保压+翘曲。然后按照工艺设置向导进行设置。
64.在对上述的工艺参数设置好后，可以提交作业进行模流分析。需要说明的是，在经过模流分析后，可以查看多种分析结果，如，流动结果、冷却分析结果或翘曲变形分析结果等。在本技术实施例中，关注的是注塑塑料件的在注塑过程中的变形，可以根据模拟分析的结果来确定分析模型的模拟变形量。
65.示例性的，可以根据模拟分析的结果来获得注塑塑料件的三维模型的变形云图来获得分析模型的模拟变形量。
66.示例性的，参照图13，为以门内饰板为例进行分析的分析结果。
67.步骤s14，基于所述模拟变形量和所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的位置，确定所述三维模型的校准变形量。
68.需要说明的是，由于车辆的注塑塑料件都需要与车身的其他部位进行连接，一般在注塑塑料件上都设置有用于与车身固定连接的安装结构。而注塑塑料件一般都具有一定的变形能力，可以将注塑塑料件近似地认为是一种柔性件。在将注塑塑料件通过上述的安装结构固定连接至车辆的车身后。由于安装结构对注塑塑料件的限位，上述的基于分析模型得到的模拟变形量并不能认为是注塑塑料件安装至车辆的车身后的实际变形量。
69.示例性的，对于车门的内饰板而言，一般是通过卡接柱卡接固定在车门上。对于此，即使车门的内饰板在车门在卡接柱位置处或者卡接处附近的位置处具有一定的变形，但是，在通过卡接柱将车门的内饰板卡接在车门上后，卡接柱会对车门的内饰板进行限位，会向车门的内饰板施加外力，迫使车门的内饰板与车门贴合。
70.考虑到上述的情形，在本技术实施例提供的设计方法中，同时根据注塑变形件上设置的用于与车身固定连接的安装结构的位置，以及前述步骤得到的注塑塑料件的模拟变形量来进行分析，确定三维模型的校准变形量。
71.示例性的，根据分析模型的模拟变形量对应安装结构的位置能够得到安装结构的变形量，如图15所示。通过将安装结构的变形量与三维模型的目标位置的变形量进行对比，可以得到三维模型的目标位置的校准变形量。
72.需要说明的是，在本技术实施例中，不对安装结构的变形量与三维模型的目标位置的变形量的对比方式进行限定。示例性的，可以利用直接比较法、百分比比较法、对数比较法或指数比较法等来对安装结构的变形量和三维模型的目标位置的变形量来进行比较。进一步的，可以根据上述的比较结果对应的数值大小，来确定三维模型的校准变形量。
73.步骤s15，在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，
重复上述步骤，直到所述校准变形量小于或等于所述预设阈值。
74.这里，在前述的步骤确定校准变形量的基础上，通过设定一个预设阈值，来与校准变形量进行比较，以判断校准变形量的大小。
75.需要说明的是，在本技术实施例中，不对预设阈值的具体数值进行限定，可以根据注塑塑料件在车辆的车身上的安装精度来进行设定。示例性的，对于注塑塑料件与车身上的其他部位的装配间隙或面差要求较高的情况下，可以将预设阈值设置的较小；对于注塑塑料件与车身上的其他部位的装配间隙或面差要求较低的情况下，可以将预设阈值设置的较大。
76.另外，需要说明的是，上述的预设阈值也可以代表对注塑塑料件的变形的允许程度。在前述的校准变形量小于或等于预设阈值的情况下，可以认为注塑塑料件的变形量在允许的范围内；在前述的校准变形量大于预设阈值的情况下，可以认为注塑塑料件的校准变形量超出允许的范围。
77.对于此，在校准变形量大于预设阈值的情况下，可以基于校准变形量对三维模型进行修改，并重复上述的步骤s11至步骤s14，直到校准变形量小于或等于预设阈值。
78.在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，通过绘制注塑塑料件的三维模型，并且构建用于模拟注塑塑料件的注塑变形的分析模型，通过对分析模型进行分析，能够得到分析模型的模拟变形量，该模拟变形量能够表征注塑塑料件安装在车辆的车身上之前的变形量。同时，考虑到注塑塑料件安装至车辆的车身之后，安装结构对注塑塑料件约束的实际情况，基于上述的模拟变形量和安装结构在注塑塑料件上的相对位置，来得到三维模型的校准变形量。并通过将校准变形量与预设阈值进行对比，在校准变形量大于预设阈值的情况下，基于校准变形量来对三维模型进行修改。这样，能够使本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的设计方法与注塑塑料件安装在车辆上的真实情况进行匹配，能够使校准变形量更准确地表征注塑塑料件安装在车辆的车身上之后的真实的变形量，并且基于基准变形量来对三维模型进行修改，并重复上述的步骤，能够使校准变形量小于或等于预设阈值，使注塑塑料件的变形量满足要求。
79.另外，需要说明的是，对于注塑塑料件而言，注塑塑料件的边缘是变形量最大的位置，所以，在本技术实施例提供的注塑塑料件的设计方法中，也以注塑塑料件的边缘的变形量来作为目标对象来对塑料注塑变形件的变形量进行评估。并且，对于车辆的注塑塑料件，一般也是以注塑塑料件的边缘作为测量对象来测量注塑塑料件与车身的其他部位之间的面差和间隙。
80.鉴于此，本技术实施例还提供一种车辆的注塑塑料件的设计方法，参照图2，为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图，如图2所示，所述方法包括步骤s21至步骤s27，其中：
81.步骤s21，绘制注塑塑料件的三维模型。
82.步骤s22，基于所述三维模型，构建用于模拟所述注塑塑料件的注塑变形的分析模型。
83.步骤s23，配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量。
84.这里，上述的步骤s21至步骤s23对应于前述步骤s11至步骤s13，在实施时，可以参
照前述步骤s11至步骤s13的具体实施方式。
85.步骤s24，基于所述模拟变形量，得到所述三维模型的边缘的第一子模拟变形量。
86.在前述步骤确定分析模型的模拟变形量的基础上，可以得到分析模型任意位置的模拟变形量，在本技术实施例中，可以以三维模型的边缘部位来代表三维模型的最大的变形位置。所以，可以只选取三维模型的边缘来得到三维模型的边缘的模拟变形量，为了方便区分，在这里，将三维模型的边缘的模拟变形量称为第一子模拟变形量。
87.需要说明的是，三维模型的边缘对应注塑塑料件的主体结构的边缘。示例性的，参照图7，对于注塑塑料件为门内饰板为例，三维模型的边缘可以对应指门内饰板边缘的翻边。
88.另外，需要说明的是，上述的第一子模拟变形量可以表征注塑塑料件安装在车身之前，注塑塑料件的边缘的变形量。
89.步骤s25，基于所述模拟变形量，得到所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的第二子模拟变形量。
90.需要说明的是，在前述步骤对注塑塑料件的三维模型进行绘制的时候，可以绘制出上述的安装结构的位置；也可以不绘制出安装结构的位置，只需知道安装结构相对于注塑塑料件的位置即可。
91.这样，可以基于前述步骤得到分析模型的任意位置的模拟变形量的基础上，也可以根据安装结构的位置，或者安装结构相对于注塑塑料件的位置，得到安装结构的模拟变形量，为了方便区分，在这里，将安装结构的变形的模拟变形量称为第二子模拟变形量。
92.示例性的，参照图8至图10，对于注塑塑料件为门内饰板为例，安装结构13可以包括在门内饰板1设置的卡接孔131和卡接柱132。
93.需要说明的是，上述的第二子模拟变形量可以表征注塑塑料件安装在车身之前，注塑塑料件的安装结构的变形量。
94.步骤s26，基于所述第一子模拟变形量和所述第二子模拟变形量，得到所述三维模型的边缘的校准变形量。
95.在前述步骤得到三维模型的边缘的第一子模拟变形量和安装结构的第二模拟变形量的基础上，通过将第一子模拟变形量和第二模拟变形量进行对比，可以得到三维模型的边缘的校准变形量。
96.需要说明的是，在本技术实施例中，也不对第一模拟变形量和第二模拟变量的对比方式进行限定。示例性的，可以利用直接比较法、百分比比较法、对数比较法或指数比较法等来对第一模拟变形量和第二模拟变形量进行比较。进一步的，可以根据上述的比较结果对应的数值大小，来确定三维模型的边缘的校准变形量。
97.这里，三维模型的边缘的校准变形量可以表征注塑塑料件在安装至车辆的车身上之后的，注塑塑料件的边缘的变形量。
98.步骤s27，在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，重复上述步骤，直到所述校准变形量小于或等于所述预设阈值。
99.这里，上述的步骤s27对应于前述步骤s15，在实施时，可以参照前述步骤s15的具体实施方式。
100.这样，在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，以变形量最大的
三维模型的边缘来表征三维模型的整体的最大的变形量，并对三维模型的边缘的第一子模拟变形量和安装结构位置的第二子模拟变形量进行对比，得到三维模型的边缘的校准变形量。这样，能够使对三维模型的分析过程简单，并且也能准确地表征三维模型的变形量。
101.相对于利用百分比比较法、对数比较法或指数比较法等比较方法来对第一模拟变形量和第二模拟变形量进行对比，直接比较法更加简单和直观。
102.所以，本技术实施例还提供一种利用直接比较法将第一模拟变形量和第二模拟变形量进行对比的方法。
103.鉴于此，本技术实施例还提供一种车辆的注塑塑料件的设计方法，参照图3，为本技术实施例提供的一种车辆的注塑塑料件的设计方法的实现流程图，如图3所示，所述方法包括步骤s31至步骤s38，其中：
104.步骤s31，绘制注塑塑料件的三维模型。
105.步骤s32，基于所述三维模型，构建用于模拟所述注塑塑料件的注塑变形的分析模型。
106.步骤s33，配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量。
107.步骤s34，基于所述模拟变形量，得到所述三维模型的边缘的第一子模拟变形量。
108.步骤s35，基于所述模拟变形量，得到所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的第二子模拟变形量。
109.这里，上述的步骤s31至步骤s35对应于前述步骤s21至步骤s25，在实施时，可以参照前述步骤s21至步骤s25的具体实施方式。
110.步骤s36，将所述第一子模拟变形量减去所述第二子模拟变形量，得到所述第一子模拟变形量和所述第二子模拟变形量的差值。
111.这里，在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，以直接比较法来对第一子模拟变形量和第二子模拟变形量来进行对比。具体的，以第一子模拟变形量减去第二子模拟变形量，得到第一子模拟变形量和第二子模拟变形量的差值。
112.需要说明的是，由于第一子模拟变形量表征的是注塑塑料件的边缘的模拟变形量，第二子模拟变形量表征的是注塑塑料件上设置的安装结构的模拟变形量，一般来讲，安装结构相对于注塑塑料件的边缘设置在注塑塑料件的内侧，所以，第一子模拟变形量一般会大于第二子模拟变形量。
113.这里，第一模拟变形量可以理解成为具体的数值，第二模拟变形量可以理解成为具体的数值，通过将第一子模拟变形量减去第二子模拟变形量，能够得到第一子模拟变形量和第二子模拟变形量之间的差值。
114.步骤s37，以所述差值作为所述校准变形量。
115.这里，需要说明的是，在将注塑塑料件安装在车辆的车身上之后，由于安装结构对注塑塑料件的限位作用，相当于安装结构处的变形量变为零。所以，基于上述的分析过程，在对注塑塑料件的其他部位的变形进行模拟的时候，需要将其他位置的变形根据安装结构的位置来进行校准。
116.所以，在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，以第一子模拟变形量和第二子模拟变形量之间的差值来作为三维模型的边缘的校准变形量。
117.步骤s38，在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，重复上述步骤，直到所述校准变形量小于或等于所述预设阈值。
118.这里，上述的步骤s38对应于前述步骤s27，在实施时，可以参照前述步骤s27的具体实施方式。
119.这样，本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，通过直接比较法，来得到第一模拟变形量和第二模拟变形量的差值，并以该差值作为三维模型的边缘的校准变形量，能够使本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法简单、直观，并且能够真实的模拟注塑塑料件在车身上安装之后的变形量。
120.在此基础上，参照图4，在本技术的一些实施例中，上述的步骤s38可以参照如下的步骤s381和步骤s382来实现，其中：
121.步骤s381，在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，将所述三维模型的边缘朝向所述三维模型的边缘的变形方向的反方向以所述差值的表征的数值调整所述三维模型的边缘的轮廓。
122.这里，校准变形量大小可以表征注塑塑料件安装在车身上之后注塑塑料件与车身之间的装配间隙。如果校准变形量大于预设阈值，也说明注塑塑料件与车身之间的装配间隙超出允许值。可以根据校准变形量的大小来对三维模型进行修改。
123.为了方便描述，将原来的调整前的三维模型称为原三维模型，将调整后的三维模型称为修改后的三维模型。
124.首先，在原三维模型的基础上，构建用于模拟注塑塑料件的分析模型，并进行分析，能够得到三维模型的边缘的校准变形量。
125.基于三维模型的边缘的校准变形量来调整原三维模型，能够得到修改后的三维模型。
126.在对原三维模型进行修改时，将三维模型的边缘朝向三维模型的边缘的变形方向的反方向调整三维模型的边缘的位置。具体的，是以第一子模拟变形量和第二子模拟变形量之间的差值表征的数值来朝向三维模型的边缘的变形方向的反方向调整三维模型的边缘的位置。
127.示例性的，参照图13，以门内饰板为例，在图13中的参考系中，门内饰板的边缘朝向+z向翘曲变形，在对三维模型进行修改的时候，将门内饰板的边缘朝向-z方向按照校准变形量的数值大小进行修改。
128.步骤s382，将所述三维模型的边缘的轮廓与其他部位进行圆滑连接，得到修改后的三维模型。
129.在前述步骤对三维模型的边缘的轮廓进行修改后的基础上，加工三维模型的边缘的轮廓与三维模型的其他部位进行圆滑连接，就能够得到修改后的三维模型。
130.在此基础上，重复上述步骤，能够使校准变形量小于或等于预设阈值。
131.这时，可以以最终的三维模型的尺寸形状作为依据来制作用于注塑的模具，从而能够最终得到与最终的三维模型对应的注塑塑料件。
132.另外，需要说明的是，对于三维模型的边缘而言，也是由许多个连续的点组成的，在对三维模型的边缘的第一模拟变形量进行考察的时候，一般也是选择一些具有代表性的参考点来对三维模型的边缘的第一模拟变形量进行考察。需要说明的是，在本技术实施例
中，不对上述的具有代表性的参考点的选取进行限定，示例性的，参照图14，以注塑塑料件为门内饰板为例，可以在门内饰板的边缘按照一定的间隔选取多个参考点(图14中为六个参考点)。另外，也可以在注塑塑料件上设置多个安装结构，以更好地使注塑塑料件与车辆的车身固定连接。这时，可以将参考点按照与安装结构距离远近的原则，将参考点和与其距离最近的安装结构进行校准，得到对应于上述参考点的校准变形量。这样，就得到了对应上述的多个参考点的离散的校准变形量。这时，在原三维模型对应上述的参考点的位置朝向三维模型的变形方向的反方向做第二参考点，此时，多个第二参考点之间，也是离散的，可以将第二参考点平滑连接，然后再对三维模型进行修改。
133.示例性的，参照图14，在本技术的一个实施例中，以注塑塑料件为门内饰板为例，在门内饰板的边缘按照一定的间隔选取的六个参考点的模拟变形量依次为第一参考点1.165mm、第二参考点1.581mm、第三参考点2.094mm、第四参考点1.998mm、第五参考点1.304mm、第六参考点0.3344mm。参照图15，对应上述的参考点的安装结构的模拟变形量为1.7mm。根据上述的参考点的模拟变形量和安装结构的模拟变形量可知，上述的第三参考点、第四参考点的模拟变形量与安装结构的模拟变形量的差值均大于零，这也相当于第三参考点、第四参考点的校准变形量大于零。这样，可以认为，在注塑塑料件安装至车辆的车身后，第三参考点和第四参考点对应的位置与车辆的车身之间会产生间隙。
134.在此基础上，在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的设计方法中，用于进行注塑模拟的工艺参数包括多种类别，如，注射时间、注射压力、保压时间或冷却时间等。对分析模型的模拟变形量的模拟与工艺参数息息相关，不同的工艺参数，可能会导致模拟结果具有较大的偏差。所以，在本技术实施例提供的车辆的注塑塑料件的变形量进行模拟时，可以对工艺参数进行多次改变，以确定较优的工艺参数。
135.对于此，参照图5，在本技术的一些实施方式中，上述的步骤s13可以通过如下的步骤s13a1至步骤s13a5来实现，其中：
136.步骤s13a1，配置所述分析模型的材料参数。
137.需要说明的是，分析模型的材料参数，可以根据注塑塑料件的具体材质来进行确定。示例性的，以门内饰板为例，门内饰板一般可以选择聚丙烯或聚氨酯的材料等，对于此，可以按照聚丙烯或聚氨酯来配置分析模型的材料参数。
138.需要说明的是，在利用moldflow进行模拟分析的时候，moldflow针对不同的模拟分析要求，设置有三种不同的材料质量指示器，分别为填充质量指示器、保压质量指示器和翘曲质量指示器，其中，填充质量指示器用于指示材料的粘度、比热容和热传导率数据的质量；保压质量指示器涵盖上述的填充质量指示器的结果的质量和材料的压力(pressure)、体积(volume)和温度(temperature)之间的关系(pvt曲线)的质量；翘曲质量指示器涵盖保压质量指示器以及“机械属性”和“收缩”数据的适用性。
139.并且，根据以下的条件，可为上述的每个指示器指定“金”、“银”和“铜”等级：生成每种材料的属性值所采用的测试方法、分析类型所需的材料属性的完整性和测试完成的进度。具体的，“金”级表示用于分析的材料参数的质量可信度高。当需要精确的分析结果时，可以使用具有“金”级的材料；经过细心测试的附加材料数据的组合可获得“银”级材料参数；“铜”级可以反映数据集不完整、大量使用附加数据和未经测试的材料属性等问题。
140.在本技术实施例中，可以将填充质量指示器、保压质量指示器和翘曲质量指示器
均设置为“金”级，这也说明，对应的材料参数，如粘度、比热容和热传导率、pvt曲线、“机械属性”和“收缩”数据等都进行了多点测试。
141.步骤s13a2，配置所述分析模型的注塑参数。
142.除了上述的对材料参数的配置外，为了真实的模拟注塑的过程，还需要配置分析模型的注塑参数。
143.这里的，注塑参数可以用于模拟真实的注塑过程中的一些参数，如填充时间、保压曲线、熔体温度、模具表面温度和环境温度等，以及注塑机的一些参数，如，最大注塑机注射形成、最大注射速率、螺杆直径、最大注射压力和锁模力等。
144.示例性的，对于利用moldflow进行模拟分析时，可以通过工艺设置向导来进行设置，设置注射+保压+冷却的时间，然后进行填充+保压设置，设置填充时间、保压曲线，熔体温度、模具表面温度、环境温度，注塑机需要设置最大注塑机注射行程、最大注射速率、螺杆直径、最大注射压力和锁模力等。除此之外，还需要针对模具材料进行设置，如，需要设置密度、比热、热传导率、弹性模量、泊松比和热膨胀系数等。另外，还需要进行翘曲设置，需要勾选考虑模具热膨胀、分离翘曲原因、考虑角效应等。
145.需要说明的是，对于利用其它分析软件而言，也可以参照相关软件的使用说明来进行设置，本技术实施例不对此进行限定。
146.步骤s13a3，对所述分析模型进行模拟分析，得到所述分析模型的第一模拟变形量。
147.在前述步骤配置好分析模型的材料参数和注塑参数的基础上，就可以对分析模型进行模流分析。
148.在对分析模型分析完成后，可以根据分析结果得到分析模型的模拟变形量。为了方便描述，将此时的模拟变形量称为第一模拟变形量。
149.步骤s13a4，多次改变所述分析模型的注塑参数，并进行分析，分别得到多个对应所述注塑参数的第二模拟变形量。
150.参考前述的说明，由于对注塑参数的配置有多种选择，不同的配置参数对分析结果的影响比较大。具体的，在不同的注塑参数下，三维模型的模拟变形量的大小可能不同。对于此，可以将对应与较小的模拟变形量的注塑参数称为较优注塑参数。在本技术实施例提供的车辆注塑塑料件的设计方法中，可以通过多次改变分析模型的注塑参数，并分别得到多个对应的模拟变形量，为了方便描述，将此时的模拟变形量称为第二模拟变形量。
151.需要说明的是，这里的注塑参数还包括上述的流道系统的设置和冷却水路系统的设置。
152.具体的，可以根据分析模型的填充样式、熔接线、气穴等流动结果，以及翘曲变形分析结果，来确定流道系统设置的填充顺序的设置是否为最优，如果不是最优，需要重新确定各个浇口的开启顺序，直到找到最优的填充顺序。同时，还可以参考冷却水路系统的设置，根据回路冷却液温度、回路雷诺数和零件温度等结果，判断冷却水路是否对产品进行了有效冷却，如果产品局部温度过高，或者冷却液进出口温差大，都需要增加冷却回路，直到设计出满足要求的冷却水路。
153.步骤s13a5，以所述第一模拟变形量和多个所述第二模拟变形量中的最小值作为所述模拟变形量。
154.在此基础上，将上述的第一模拟变形量和多个第二模拟变形量中的最小值作为模拟变形量。
155.这也说明第一模拟变形量和多个第二模拟变形量中的最小值的模拟分析对应的注塑参数为较优注塑参数。
156.这样，可以利用上述的模拟变形量来进行后续的步骤。
157.另外，不同的注塑速度也会影响分析模型的分析结果。鉴于此，参照图6，在本技术的一些实施方式中，上述的步骤s13还可以通过如下的步骤s13b1至步骤s13b6来实现，其中：
158.步骤s13b1，配置所述分析模型的材料参数。
159.步骤s13b2，配置所述分析模型的注塑参数。
160.步骤s13b3，对所述分析模型进行模拟分析，得到所述分析模型的第一模拟变形量。
161.步骤s13b4，多次改变所述分析模型的注塑参数，并进行分析，分别得到多个对应所述注塑参数的第二模拟变形量。
162.这里，上述步骤s13b1至步骤s13b4对应于前述步骤s13a1至步骤s13a4，在实施时，可以参照前述步骤s13a1至步骤s13a4的具体实施方式。
163.步骤s13b5，基于所述第一模拟变形量和多个所述第二模拟变形量中的最小值，生成与所述最小值对应的第一注塑速度。
164.需要说明的是，在对注塑塑料件进行实际产生时的填充阶段的施工工艺和在对分析模型进行分析时的工艺并不完全相同，所以，要根据较优的注塑参数，来生成对应的注塑速度，为了方便描述将此时的注塑速度称为第一注塑速度。
165.其中，较优注塑参数的确定可以根据步骤s13a5中的说明来进行确定。
166.具体的，也可以在前述步骤得到第一模拟变形量和多个第二模拟变形量的基础上，得到第一模拟变形量和多个第二模拟变形量的最小值，第一模拟变形量和多个第二模拟变形量中的最小值的模拟分析对应的注塑参数为较优注塑参数。
167.在此基础上，可以利用分析软件来生成第一注塑速度。对应于注塑机而言，注塑速度可以以推荐的螺杆速度的xy图来表示。
168.步骤s13b6，将所述注塑参数中的注塑速度修改为所述第一注塑速度，重新对所述分析模型进行分析，得到所述分析模型的第二模拟变形量。
169.在前述步骤得到第一注塑速度的基础上，将前述步骤中的注塑参数中的注塑速度修改为第一注塑速度，重新对分析模型进行分析，能够得到分析模型的第二模拟变形量。
170.具体的，参照图12，以moldflow为例，可以分段设置实际注塑时填充阶段的速度-位置曲线或速度-射出体积曲线，并将该曲线填入工艺设置向导-填充+保压设置中的填充控制选择相对螺杆速度曲线，在编辑曲线中输入实际工艺参数。然后重新对分析模型进行分析，得到分析模型的第二模拟变形量。
171.步骤s13b7，以所述第二模拟变形量作为所述模拟变形量。
172.这样，以前述步骤获得的第二模拟变形量作为模拟变形量来进行后续的步骤。
173.在前述说明提供的车辆的注塑塑料件的设计方法的基础上，本技术实施例还提供一种车辆的注塑塑料件，具体的，该注塑塑料件利用前述的设计方法设计得到。
174.需要说明的是，在前述的设计方法得到修改后的三维模型的基础上，可以利用修改后的三维模型来指导模具的设计和制作，从而可以制作出与修改后的三维模型一致的模具。进而，可以利用该模具来生产本技术实施例中的注塑塑料件。
175.在此基础上，在本技术的一些实施例中，在注塑塑料件上还设置有安装结构，具体的，参照图7至图10，安装结构13包括卡接孔131和卡接柱132，其中，卡接孔131开设在注塑塑料件上，卡接柱132上设置有第一卡接部1321和第二卡接部1322，第一卡接部1321卡接在注塑塑料件上设置的卡接孔131内，第二卡接部1322用于卡接在车辆的车身2上。并且，在第二卡接部1322卡接至车辆的车身2的过程中，能够带动注塑塑料件朝向车辆的车身变形。
176.示例性的，参照图10，以注塑塑料件为门内饰板为例来对上述的设置进行说明。
177.首先，假设在不使用卡接柱将注塑塑料件与车身进行连接时，注塑塑料件在卡接孔的位置和车身对应的位置之间设置有理论间隙。对于此，可以将通过修改第一卡接部和第二卡接部之间的距离，使第一卡接部和第二卡接部之间的距离小于上述的理论位置，相当于在卡接孔和车身之间设置了一个干涉值。示例性的，可以将该干涉值设置成0.5毫米，这样，在利用卡接柱将注塑塑料件安装至车身后，相当于将卡接孔附近施加了一个压力，使注塑塑料件与车身贴合的更加紧密。
178.另外，在本技术的一些实施例中，参照图7，注塑塑料件包括第一延展面11和第二延展面12，第一延展面11和第二延展面12不在同一平面上，其中第一延展面11用于与车辆的车身进行抵接。其中，第一延展面11和第二延展面12之间的连接位置的厚度小于第一延展面11和第二延展面12任意一个的厚度。
179.示例性的，以注塑塑料件为门内饰板为例来对上述的设置进行说明。
180.可以认为上述的第一延展面为门内饰板上设置的翻边，可以将第二延展面为对应车身宽度方向设置的连接板，第一延展面和第二延展面支架内的连接位置，为上述的连接板和翻边之间的弧形连接结构。对于此，可以将弧形结构的厚度设置的小于翻边和弧形连接结构中的任意一个厚度，如，可以将弧形连接结构的厚度相对于翻边或连接板的厚度减薄10％至15％。
181.这样，通过上述设置，能够使第一延展面和第二延展面之间的变形能力提高，能够更好地使注塑塑料件与车身进行贴合，并且还能够降低注塑塑料件与车身之间的接触力。
182.在此基础上，本技术还提供一种车辆，该车辆包括上述的注塑塑料件。
183.以上所述，仅为本技术的实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车辆的注塑塑料件的设计方法，其特征在于，所述方法包括：绘制注塑塑料件的三维模型；基于所述三维模型，构建用于模拟所述注塑塑料件的注塑变形的分析模型；配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量；基于所述模拟变形量和所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的位置，确定所述三维模型的校准变形量；在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，重复上述步骤，直到所述校准变形量小于或等于所述预设阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述模拟变形量和所述三维模型用于与车辆的车身的固定连接的安装结构的位置，确定所述三维模型的校准变形量，包括：基于所述模拟变形量，得到所述三维模型的边缘的第一子模拟变形量；基于所述模拟变形量，得到所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的第二子模拟变形量；基于所述第一子模拟变形量和所述第二子模拟变形量，得到所述三维模型的边缘的校准变形量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一子模拟变形量和所述第二子模拟变形量，得到所述三维模型的边缘的校准变形量，包括：将所述第一子模拟变形量减去所述第二子模拟变形量，得到所述第一子模拟变形量和所述第二子模拟变形量的差值；以所述差值作为所述三维模型的边缘的校准变形量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，包括：在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，将所述三维模型的边缘朝向所述三维模型的边缘的变形方向的反方向以所述差值的表征的数值调整所述三维模型的边缘的轮廓；将所述三维模型的边缘的轮廓与其他部位进行圆滑连接，得到修改后的三维模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量，包括：配置所述分析模型的材料参数；配置所述分析模型的注塑参数；对所述分析模型进行模拟分析，得到所述分析模型的第一模拟变形量；多次改变所述分析模型的注塑参数，并进行分析，分别得到多个对应所述注塑参数的第二模拟变形量；以所述第一模拟变形量和多个所述第二模拟变形量中的最小值作为所述模拟变形量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量，包括：配置所述分析模型的材料参数；配置所述分析模型的注塑参数；对所述分析模型进行模拟分析，得到所述分析模型的第一模拟变形量；多次改变所述分析模型的注塑参数，并进行分析，分别得到多个对应所述注塑参数的
第二模拟变形量；基于所述第一模拟变形量和多个所述第二模拟变形量中的最小值，生成与所述最小值对应的第一注塑速度；将所述注塑参数中的注塑速度修改为所述第一注塑速度，重新对所述分析模型进行分析，得到所述分析模型的第二模拟变形量；以所述第二模拟变形量作为所述模拟变形量。7.一种车辆的注塑塑料件，其特征在于，利用权利要求1至6中任一项所述的设计方法设计得到。8.根据权利要求7所述的车辆的注塑塑料件，其特征在于，所述注塑塑料件上设置有安装结构，所述安装结构包括卡接孔和卡接柱，所述卡接孔开设在所述注塑塑料件上，所述卡接柱上设置有第一卡接部和第二卡接部，所述第一卡接部卡接在所述卡接孔内，所述第二卡接部用于卡接至车辆的车身，在所述第二卡接部卡接至所述车辆的车身的过程中，能够带动所述卡接孔朝向所述车辆的车身变形。9.根据权利要求7所述的车辆的注塑塑料件，其特征在于，所述注塑塑料件包括第一延展面和第二延展面，所述第一延展面和所述第二延展面不在同一平面，所述第一延展面用于与车辆的车身抵接，所述第一延展面和所述第二延展面连接位置的厚度小于所述第一延展面和所述第二延展面任意一个的厚度。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7至9中任一项所述的车辆的注塑塑料件。

技术总结
本申请实施例公开了一种车辆的注塑塑料件的设计方法、注塑塑料件及车辆，所述方法包括：绘制注塑塑料件的三维模型；基于所述三维模型，构建用于模拟所述注塑塑料件的注塑变形的分析模型；配置所述分析模型的工艺参数并进行模拟分析，确定所述分析模型的模拟变形量；基于所述模拟变形量和所述三维模型用于与车辆的车身固定连接的安装结构的位置，确定所述三维模型的校准变形量；在所述校准变形量大于预设阈值的情况下，对所述三维模型进行修改，重复上述步骤，直到所述校准变形量小于或等于所述预设阈值。所述预设阈值。所述预设阈值。


技术研发人员：肖方成
受保护的技术使用者：阿维塔科技(重庆)有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/9/9