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(jiǎn)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。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保險(xiǎn)杠做為一種

2、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(lái)。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

3、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(guó)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(lái)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(lái)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)。

4、安全性是現(xiàn)代轎車設(shè)計(jì)中首先要考慮的問(wèn)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(guò)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、

5、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(guò)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

6、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。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(shù)脂保險(xiǎn)杠的材料：①聚氨酯（PU）具有良好的成形性，

7、制品受外力后復(fù)原性好。但PU保險(xiǎn)杠在制造過(guò)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(lái)越廣泛的應(yīng)用，在PP材料中加入滑石粉和橡膠來(lái)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(shù)脂保險(xiǎn)杠的制造工序1）成形制造工序（如下圖所示）樹(shù)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

8、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(kāi)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(kāi)模取件清模涂