保险杠专题——保险杠设计流程及内分型结构设计“jbo竞博”

简介：汽车保险杠是吸取恶化外界冲击力，防水车身前后部的安全装置。20年前，轿车前后保险杠是以金属材料居多，用厚度为3mm以上的钢板冲压成U型槽钢，表面处置镀铬，与车架纵梁銲接或焊在一起，与车身有一段较小的间隙，样子是一件可选上去的部件。随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种最重要的安全装置也南北了革新的道路。今天的轿车前后保险杠除了维持原先的维护功能外，还要执着与车体造型人与自然与统一，执着本身的轻量化。

为了超过这种目的，目前轿车的前后保险杠使用了塑料，人们称作塑料保险杠。塑料保险杠是由外板、缓冲器材料和横梁三部分构成。其中外板和缓冲器材料用塑料做成，横梁用厚度为1．5mm左右的冷轧薄板冲压而出Ｕ形槽；外板和缓冲器材料吸附在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝相连，可以随时拆除下来。这种塑料保险杠用于的塑料，大体上用于聚丙烯系由材料，使用静脉注射成型法做成。

国外还有一种称作凝碳酯系由的塑料，渗进合金成分，使用合金静脉注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具备高强度的刚性，还具备可以焊的优点，而且配色性能好，在轿车上的用量更加多。塑料保险杠具备强度、刚性和装饰性，从安全性上看，汽车再次发生撞击事故时能起着缓冲作用，维护前后车体；从外观上看，可以很大自然的与车体融合在一块，浑然成一体，具备很好的装饰性，沦为装饰轿车外型的最重要部件。保险杠的主要功能：1．维护功能——在汽车再次发生横向及角部撞击时，保险杠不应能吸收部分能量，以维护车身，整车灯光系统，冷却系统，发动机盖，行礼箱盖等；行人维护功能，在保险杠下部安装有缓冲器块，更佳的维护行人撞击时小腿的损害值。2．装置功能——在保险杠上，有的装置着灯具、牌照架及牌照等件，要给与充足的空间和装置条件；3．换气地下通道——为车辆冷却系统获取换气地下通道4．装饰功能—与车身造型融为一体的外观装饰功能5．提升空气动力特性——前保险杠的最佳化设计对增大正面波浪阻力系数和升力系数效果显著。

保险杠的材料及结构：保险杠材料拒绝在较宽的温度范围内刚性好，耐冲击性能好，尺寸稳定性好，耐溶剂性好，配色性能好。常用＞PP＋EPDM－T20＜保险杠由缓冲器横梁、（吸能器）吸能泡沫、本体及相连支架构成，其中吸能器使用PP塑胶的形式保险杠本体，上下格栅，拖钩垫，下部承托护板材料使用PP＋EPDM－T20：其中的PP为保险杠外罩的基体，EPDM需要提升保险杠外罩的弹性，而T20的含义是材料中再加20％的滑石粉，主要是提升保险杠外罩的刚性。

吸能块一般使用EPP或者是PP塑胶结构，起着吸取碰撞能量的起到。前／后健缓冲器横梁本体材料使用冷轧高强度结构钢B340／590DP，缓冲器横梁支架使用B180P2（比较横梁本体的材料，该材料强度较低，但价格便宜），主要是为了符合欧洲法规中的前／后撞击拒绝。

两侧支架材料使用PP66＋GF30％，该材料具备韧性好，表面柔软的特性。下部承托护板主要起行人维护起到，撞击时承托维护小腿，并起一定的美观起到。以上提及的这些材料一般皆具备重复使用再行利用的环保效果，可以减少对于环境的污染。

保险杠三维结构数模工艺合理性检查：保险杠面罩与横梁都是大型薄壁注塑件，面罩同时又是外观件，拒绝材料理应较好的流动性，同时不具备较高的制件精度和紫外线稳定性，一般使用改性聚丙烯（pp＋EPDM）材料。在结构设计中，不应综合几何形状与成型方法展开设计，模具分型面应符合成型工艺为好，分模线尽量放到非外观表面上。在设计塑料件时，为防止转角处的应力集中，不应使用圆弧过渡性，这对于模具生产使用寿命是很不利的，一般塑件各连接处理应0。5－1mm的圆角，而拐角处也不应使用一些圆角，以增大形变并确保壁薄完全一致。

壁薄——零件的壁厚一般力求均匀分布，否则会因烧结或加热速度有所不同而引发膨胀不均匀分布，产生内因力，造成零件产生翘曲变形或缩孔。脱模角度——塑料件设计必需考虑到脱模角度，防止脱模角度为零或负角。

脱模角度越大，零件就越更容易脱模，但更容易导致零件厚度失衡，影响生产精度。加强筋——塑料件尤其是大型零件如果意味着有一定的壁厚是无法确保制件的形状和尺寸的，更加谈不上一定的强度。因此必需在一些如孔，大曲面或加装点处加筋，以提升强度和刚性。

外饰件主要表面（CLASSA）一般不应加筋，次表面（CLASSB）加筋时根部壁薄也不能小于壁薄的3／4，对表面质量拒绝较低或非可见表面（CLASSC＆D）。圆角—一般零件大于圆角所取R0．5，但零件分型面防止有圆角，否则将减少生产成本和可玩性。

孔——孔形状不应尽可能非常简单，孔与壁之间不应维持一定距离，孔至边界大于最少是孔径的1．5倍。汽车后保险杠本体模具案例（外分型）基本结构：滑块＋直顶／斜顶＋顶针／油缸顶出／二次顶出基本结构：滑块＋斜顶＋顶针／油缸顶出／二次覆以出定模排位尺寸动模排位尺寸设计要点：产品材料：PP＋EPDM，定模一般采行原身出有的方式。动模镶出，定动模常用钢材一般为P20．718等．模具特点：两侧有滑块与镶件，滑块与镶件要做到冬菇头定位，设计工艺螺丝，滑块与镶件要与定模装有在一起省夹线。运水设计：后保险杠模具运水设计的优劣对模具的成型周期与产品质量影响相当大。

运水设计形式一般为：线形＋横运水＋水井的形式。尽可能根据产品形状设计，这样加热效果好。汽车前保险杠本体模具案例（内分型）设计要点：产品材料：PP＋EPDM，定模一般采行原身出有的方式。动模镶出，定动模常用钢材一般为P20．718等．模具特点：两侧有大横覆以套纵向斜顶＋直顶结构，留意直顶下走斜覆以，斜顶与直顶要有充足空间，斜顶与直顶接触面要设计有3－5度斜度。

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