汽車保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)方法

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1、汽車保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)方法—轎車前保險(xiǎn)杠一、保險(xiǎn)杠簡介保險(xiǎn)杠是汽車外飾中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,零部件數(shù)量最多的總成部件。保險(xiǎn)杠的外觀質(zhì)量和風(fēng)格決定了客戶對(duì)整車外飾的評(píng)價(jià)，它包括了許多功能性的零件，如吸能裝置、牌照安裝、各種燈具安裝、防撞報(bào)警器等零件,所以保險(xiǎn)杠的設(shè)計(jì)有著較高的設(shè)計(jì)難度。汽車保險(xiǎn)杠是吸收緩和外界沖擊力，防護(hù)車身前后部的安全裝置。二十年前，轎車前后保險(xiǎn)杠是以金屬材料為主，用厚度為3毫米以上的鋼板沖壓成U型槽鋼，表面處理鍍鉻，與車架縱梁鉚接或焊接在一起，與車身有一段較大的間隙，好象是一件附加上去的部件。

2、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保險(xiǎn)杠做為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路上。今天的轎車前后保險(xiǎn)杠除了保持原有的保護(hù)功能外，還要追求與車體造型和諧與統(tǒng)一，追求本身的輕量化。為了達(dá)到這種目的，目前轎車的前后保險(xiǎn)杠采用了塑料，人們稱為塑料保險(xiǎn)杠。塑料保險(xiǎn)杠是由面罩、骨架和橫梁等三部分組成（如下圖所示）。其中面罩用塑料制成，橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U型槽；外板和緩沖材料附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺絲聯(lián)接，可以隨時(shí)拆卸下來。這種塑料保險(xiǎn)杠使用的塑料，大體上使用聚脂系和聚丙烯系兩種材料，采

3、用注射成型法制成。例如標(biāo)致405轎車的保險(xiǎn)杠，采用了聚脂系材料并用反注射模成型法做成；而大眾的奧迪100、高爾夫、上海的桑塔納、天津的夏利等型號(hào)轎車的保險(xiǎn)杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。國外還有一種稱為聚碳酯系的塑料，滲進(jìn)合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出來的保險(xiǎn)杠不但具有高強(qiáng)度的剛性，還具有可以焊接的優(yōu)點(diǎn)，而且涂裝性能好，在轎車上的用量越來越多。塑料保險(xiǎn)杠具有強(qiáng)度、剛性和裝飾性，從安全上看，汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)能起到緩沖作用，保護(hù)前后車體，從外觀上看，可以很自然地與車體結(jié)合在一塊，渾

4、然成一體，具有很好的裝飾性，成為裝飾轎車外型的重要部件。???二、汽車保險(xiǎn)杠功能1、一定車速下碰撞時(shí)對(duì)車輛的保護(hù)。安全性是現(xiàn)代轎車設(shè)計(jì)中首先要考慮的問題。在汽車發(fā)生縱向碰撞時(shí)，保險(xiǎn)杠應(yīng)能吸收部分能量，以保護(hù)車身，使之損壞較小，同時(shí)通過緩沖使人的傷害程度也大大減小。一般要求可吸收相當(dāng)于8km/h速度下的沖擊能量，有的法規(guī)放寬到4km/h，沖擊后對(duì)車身及車身功能件的保護(hù)和保險(xiǎn)杠的永久變形量都有規(guī)定。2、碰撞時(shí)對(duì)行人的保護(hù)。保險(xiǎn)杠的防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)由減輕行人受傷的軟表層，主要由彈性較大的泡沫塑料制成；不應(yīng)制造

5、得尖銳而堅(jiān)硬，最好是平整光滑而富有彈性。某些轎車包括保險(xiǎn)杠在內(nèi)的整個(gè)正面都用大塊聚胺酯泡沫塑料制成并將發(fā)動(dòng)機(jī)罩的頂面用軟材料包墊，使安全性大大提高。3、車身外觀裝飾性。保險(xiǎn)杠與翼子板、大燈燈體、輪罩護(hù)板搭配，使車輛外形更美觀。為保證保險(xiǎn)杠的側(cè)面連接，保證保險(xiǎn)杠與翼子板之間的間隙，還有與輪罩護(hù)板的連接，保險(xiǎn)杠和周圍相關(guān)件之間還有些輔助定位點(diǎn)。4、承載功能。在保險(xiǎn)杠上有的要裝燈具、牌照架和牌照等附件，可以采用安裝腳支架或安裝平臺(tái)通過螺栓安裝燈體，或設(shè)計(jì)燈板安裝燈具，在設(shè)計(jì)時(shí)要在保險(xiǎn)杠上留與燈體合適的間

6、隙，以方便燈體的安裝，同時(shí)還要考慮燈體的可互換性。在設(shè)計(jì)牌照安裝時(shí)應(yīng)參考GB15742-1995《汽車與掛車號(hào)牌板（架）及位置》的法規(guī)要求。1、滿足車身空氣動(dòng)力性要求。三、保險(xiǎn)杠的使用材料及制造工序1、保險(xiǎn)杠使用材料1）傳統(tǒng)材料：①以鋼板作為保險(xiǎn)杠材料。早期一般取厚度為3mm的板料，其斷面是單一的剛性元件，以沖壓、輥壓成型為主要手段。當(dāng)保險(xiǎn)杠成為車身前后覆蓋件的一部分時(shí)，其斷面形狀日趨復(fù)雜，以沖壓拉伸為主要制造手段，拉伸工藝的使用，為提高制件的剛性和輕量化創(chuàng)造了有利條件，現(xiàn)一般使用2mm左右的鋼板

7、。②鋁合金保險(xiǎn)杠具有質(zhì)量輕、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；較低的彈性模量使鋁合金具有有利的物理特性；鋁制件有受到永久變形前，允許承載較大的彎矩。保險(xiǎn)杠鋁制件一般采用擠壓成形的制造手段。2）樹脂保險(xiǎn)杠的材料：①聚氨酯（PU）具有良好的成形性，制品受外力后復(fù)原性好。但PU保險(xiǎn)杠在制造過程中產(chǎn)生的不合格品、車輛報(bào)廢后的廢舊保險(xiǎn)杠，可回收性較差。②二甲氨基：材料成本太高，日益被其它塑料材料所取代。③合成橡膠材料：可以采用注射成形工藝，作為PU的代替材料。④PP材料：由于其材料成本低，得到越來越廣泛的應(yīng)用，在PP材料中

8、加入滑石粉和橡膠來提高材料性能，以適應(yīng)保險(xiǎn)杠的剛度和耐碰撞性要求。2、樹脂保險(xiǎn)杠的制造工序1）成形制造工序（如下圖所示）樹脂原材料成形（涂裝）裝配（分裝）送往車輛總裝目前，成形方法以注射成形和RIM成形為主要方式。2）注射成形工序注射成形主要設(shè)備為注塑機(jī)，主要工序組成如下圖所示。供料檢查送入下道工序塑化整修閉模材料射出保壓冷卻開模取件清模3）、RIM成形工序RIM成形主要設(shè)備為壓力機(jī)和高壓發(fā)泡機(jī)，主要工序組成如下圖所示：供料檢查送入下道工序混合整修閉模原料注入模內(nèi)反應(yīng)開模取件清模涂