模内嵌膜技术(Insert Thermoforming-film to Molding,简称INS)是一种新型汽车内饰件表面装饰工艺,由于它可以将注塑和装饰同步完成,且具有生产过程环保、高效等优点而得到了广泛运用。但目前INS技术中面临膜片成型深度浅、膜片易破裂脱落、注塑产品易翘曲等难题,导致INS产品性能控制较难。鉴于INS技术中膜片的热成型工艺和模内注塑工艺是影响制件质量的重要因素,本文主要开展以下工作:(1)INS膜片基本力学性能分析。对两款INS膜片进行不同温度、拉伸速率和加载位移下的单向拉伸和双向拉伸测试,研究了膜片的应力-应变行为,对两种拉伸方式进行对比,并分析不同温度和加载比例下膜片力学性能变化规律。(2)INS膜片热压成型性能研究。利用试验数据分析构建符合膜片变形行为的本构模型,利用Fortran语言编写用户子程序并嵌入ABAQUS软件,通过模拟结果与试验对比方法,验证了模型的准确性,最后模拟分析了工艺参数对膜片热压成型性能的影响规律。(3)膜片变形行为对INS注塑工艺的影响规律研究。由于成型后的膜片被固定在模具型腔中,在注塑过程中膜片势必会影响熔体的流动和传热过程,进而影响INS注塑件的性能;对此本文以成型后变厚度的膜片作为模流分析的边界条件,并测试出复合膜片导热系数随温度变化曲线,从而建立INS注塑工艺分析模型,然后利用Moldflow软件模拟分析了注塑熔体的流动行为,研究了成型后膜片对熔体温度场以及模具温度场的影响规律。(4)膜片对注塑制件性能的影响规律研究。以成型后变厚度膜片为对象,模拟研究了膜片的变形行为对INS注塑件的翘曲和收缩的影响规律;其次采用正交试验和对照试验研究注塑工艺和膜片对INS注塑件力学性能的影响,并对模内嵌膜注塑工艺进行优化;最后通过扫描电子显微镜对两种注塑件断面进行观察,分析了注塑工艺对膜片与基材结合性能的影响机理。本文的研究不仅可为INS膜片热压成型提供技术指导,而且对INS注塑成型工艺、提高INS产品良品率具有重要的价值。