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长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)为代表的新型复合材料具有优异的性能,在汽车轻量化研究中的地位举足轻重,必须利用现有的技术条件和工艺,将LGFPP复合材料更好的应用于汽车内外饰零部件中。本文主要研究LGFPP复合材料的性能、成型工艺及其在汽车零部件中的应用。首先,研究了LGFPP复合材料中长玻纤对制品力学性能的影响,并利用有限元仿真分析来研究LGFPP制品的成型工艺。其次,基于正交试验的方法来综合研究玻纤含量及各注塑工艺参数对LGFPP制品的影响,得到最佳工艺参数组合,实现翘曲优化;同时,还研究了对于各个参数对成型过程中制品翘曲变形的影响规律,为工艺过程提供理论指导。最后通过对LGFPP保险杠碰撞性能分析来研究LGFPP在轻量化中的应用。具体研究主要内容如下:(1)对长玻纤增强聚丙烯复合材料的研究,通过力学性能实验,将不同玻纤含量LGFPP与普通PP的力学性能测试结果进行对比,研究长玻纤含量对LGFPP的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能的影响。通过实验结果发现,随着长玻纤含量的增加,LGFPP制品的各项力学性能都呈现了显著地线性提高趋势。(2)基于Moldflow的流动模拟仿真分析,对整个成型过程进行模拟和翘曲变形预测。通过填充保压、冷却和翘曲分析结果对普通PP和不同玻纤含量的LGFPP制品进行比较,来研究长玻纤对LGFPP制品成型过程影响。通过分析结果得出,长玻纤会增大熔体的分子取向、剪切速率和提高注射位置最大压力等因素来影响LGFPP制品的成型,对制品最终的翘曲变形也会有一定改善情况。(3)基于正交试验,用三种不同玻纤含量(10%、20%、30%)的材料来研究玻纤含量和注塑工艺参数对制品翘曲变形的影响,设计影响因子变量,确定影响因子对翘曲量的影响程度,得到最佳参数组合,为单因子试验提供工艺基准。基于最佳参数组合,对玻纤含量、模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力和冷却时间进行单因子试验,研究各影响因子对LGFPP制品翘曲变形的影响趋势,实现了翘曲优化的目的。(4)根据保险杠低速碰撞仿真,分别对铝合金保险杠和LGFPP保险杠进行碰撞仿真分析,通过所得的数据对两者碰撞的碰撞性能进行比较。LGFPP保险杠与铝合金保险杠相比,最大变形相对较大,其它碰撞性能较为接近,但质量下降25.8%,轻量化效果十分明显。