汽车保险杠设计说明书

天 津 汽 车! !浅谈汽车保险杠的设计摘 要 汽 车 保 险 杠 是 汽 车 安 全 防 护 装 置 之 一 ， 是 现 代 汽 车 结 构 的 重 要 组 成 部 分 。 文 章 从 保险 杠 的 设 计 原 则 、 材 料 选 择 、 结 构 设 计 及 工 艺 设 计 等 方 面 进 行 了 简 要 的 介 绍 。 保 险 杠 的 设计 原 则 应 遵 循 主 动 安 全 性 、 被 动 安 全 性 、 外 部 造 型 、 色 彩 和 质 感 的 整 体 性 。 保 险 杠 的 材 料 通常 选 用 改 性 聚 丙 烯 ， 它 满 足 良 好 的 使 用 性 能 、 优 良 的 工 艺 性 能 及 合 理 的 成 本 等 方 面 的 要求 。 在 保 险 杠 的 结 构 设 计 中 ， 应 充 分 考 虑 保 险 杠 与 其 他 车 身 部 件 的 搭 接 关 系 ， 如 前 保 险 杠与 散 热 器 罩 、 前 大 灯 、 前 翼 子 板 及 机 舱 总 成 等 的 装 配 关 系 ， 后 保 险 杠 与 行 李 箱 盖 、 后 组 合灯 、 后 围 总 成 及 侧 围 总 成 等 的 装 配 关 系 。 为 了 保 证 保 险 杠 有 良 好 的 工 艺 性 ， 设 计 过 程 中 应考 虑 圆 角 、 壁 厚 、 脱 模 斜 度 、 加 强 筋 及 安 装 孔 等 部 位 的 设 计 。关 键 词 汽 车 保 险 杠 设 计 选 材 结 构 工 艺!#$%& ()*+ ,-.%& )/ 0*+)1)(%#- 2*13+45+6 !# $%&()*+# )%(,#- *. /# 0 &# .$0#&1 ,-&*/ $/3 $/ *(,-&$/& ,$-& 0 &#(3#-/ $%&()*+#4 !*. ,$,#- 2/2#-/. $ .*(,+# */&-3%2&*/ / 3#.*5/ ,-*/2*,+#6 ($&#-*$+.#+#2&*/6 .&-%2&%-# 3#.*5/ $/3 /*2$+ 3#.*5/4 72&*8# .#2%-*&16 ,$.*8# .#2%-*&16 #9&#-/$+ .&1+#62+- $/3 &%2 .%+3 )# 2/.*3#-#3 */& 3#.*5/ ,-*/2*,+#4 !# ($&#-*$+ *. $+&#-$2&*8#,+1,-,1+#/# :*2 $. )#&#- %.$5# ,#($/2#6 )#&#- /*2$+ ,#($/2# $/3 -#$./$)+#2.&4 ;- &# .&-%2&%-# 3#.*5/6 *& *. *(,-&$/& & &*/*汽 车 问 世 已 ? 多 年 ， 给 世 界 带 来 了 巨 大 的 变化 。 当 今 的 汽 车 ， 与 人 们 的 生 活 息 息 相 关 ， 随 着 人 民生 活 水 平 的 提 高 ， 汽 车 已 进 入 平 常 百 姓 家 ， 人 们 对汽 车 的 要 求 也 越 来 越 高 ， 美 观 性 和 安 全 性 已 成 主 题 。汽 车 保 险 杠 安 装 在 汽 车 的 最 前 端 和 最 后 端 ， 在整 车 造 型 风 格 中 起 到 至 关 重 要 的 作 用 ， 它 能 够 诠 释出 整 车 外 装 饰 的 艺 术 风 格 ， 好 的 保 险 杠 能 够 使 用 户感 到 赏 心 、 悦 目 ， 得 到 美 的 享 受 。 无 论 汽 车 的 大 、 小改 型 设 计 ， 保 险 杠 总 是 首 当 其 冲 成 为 造 型 师 手 中 重点 塑 造 的 对 象 ， 造 型 美 观 是 整 车 的 亮 点 及 卖 点 。 另外 ， 发 生 碰 撞 时 ， 大 多 数 情 况 下 都 有 保 险 杠 的 参 与 ，保 险 杠 作 为 安 全 防 护 装 置 是 现 代 汽 车 结 构 的 重 要组 成 部 分 ， 它 能 有 效 地 减 轻 人 员 伤 亡 程 度 以 及 汽 车损 坏 程 度 。? 保 险 杠 的 设 计 原 则在 保 险 杠 的 开 发 过 程 中 ， 应 遵 循 以 下 几 个 原 则 ：） 主 动 安 全 性 ， 即 必 须 最 大 限 度 地 满 足 使 用 功能 ， 保 险 杠 的 安 装 高 度 应 符 合 法 规 （ 安 全 可 靠 、 设 计合 理 ） 。） 被 动 安 全 性 ， 即 发 生 碰 撞 时 ， 保 险 杠 要 有 良好 的 吸 能 特 性 。A） 在 外 部 造 型 、 色 彩 和 质 感 上 要 与 整 车 造 型 协调 一 致 ， 浑 然 一 体 。刘自侠天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心汽 车 技 术?!# 年 第 $ 期! 保 险 杠 的 材 料 选 择!# 选 材 原 则正 确 地 选 择 材 料 ， 必 须 满 足 $ 个 方 面 的 要 求 ：%） 良 好 的 使 用 性 能 的 要 求 ；!） 优 良 的 工 艺 性 能 的 要 求 ；$） 合 理 的 成 本 方 面 的 要 求 。! 选 材 方 法!# 全 面 了 解 制 件 的 使 用 要 求除 应 了 解 部 件 正 常 工 作 时 应 具 备 的 性 能 指 标 ，还 应 弄 清 部 件 的 工 作 环 境 （ 如 温 度 、 湿 度 、 介 质 ） 及其 可 能 发 生 的 变 化 等 。! 掌 握 材 料 的 性 能 特 征要 正 确 选 材 ， 不 能 只 对 材 料 的 性 能 作 一 般 的 了解 ， 应 对 每 一 种 材 料 找 出 %&! 项 比 较 突 出 的 性 能 ，作 优 先 选 用 的 对 象 。 有 些 塑 料 ， 其 树 脂 的 性 能 不 能满 足 部 件 的 性 能 要 求 ， 则 可 通 过 改 性 或 加 入 适 宜 的填 料 之 后 ， 方 能 变 成 理 想 的 材 料 。保 险 杠 的 材 料 通 常 选 用 改 性 聚 丙 烯 ， 即 注 射 成型 用 热 塑 性 塑 料 ， 它 应 满 足 如 下 的 基 本 特 征 ：%） 耐 热 性 在 &% (；!） 冲 击 强 度 在 )$&* + ,-!；$） 拉 伸 强 度 在 !.&$. /01；*） 成 型 性 ， 耐 候 性 良 好 。$ 保 险 杠 的 结 构 设 计在 整 车 外 表 面 定 型 后 ， 进 行 保 险 杠 的 结 构 设计 ， 首 先 考 虑 保 险 杠 与 其 他 车 身 部 件 的 搭 接 关 系 ，进 行 安 装 结 构 设 计 ； 其 次 进 行 保 险 杠 的 本 体 设 计 。$# 保 险 杠 与 车 身 的 安 装 设 计下 面 以 某 轿 车 为 例 介 绍 保 险 杠 与 其 他 车 体 部件 的 搭 接 关 系 ， 如 图 %、 图 ! 所 示 。$# 前 保 险 杠 的 安 装 设 计%） 为 了 保 证 前 保 险 杠 与 散 热 器 罩 、 前 大 灯 的 间隙 以 及 安 装 效 果 ， 上 部 与 机 舱 总 成 共 设 计 了 # 处 装配 关 系 。 图 $ 所 示 为 前 保 险 杠 上 中 部 与 支 架 的 安 装关 系 ； 图 * 所 示 为 前 保 险 杠 上 部 （ 前 大 灯 下 方 ） 与左 2右 支 架 、 左 2右 固 定 板 支 架 的 搭 接 关 系 。!） 为 了 保 证 前 保 险 杠 与 前 翼 子 板 之 间 的 间 隙及 安 装 效 果 ， 侧 上 部 与 前 翼 子 板 共 设 计 了 * 处 装 配关 系 ， 如 图 # 所 示 。 前 保 险 杠 左 2右 支 座 先 与 左 2右前 翼 子 板 安 装 ， 然 后 前 保 险 杠 与 左 2右 支 座 、 左 2右前 翼 子 板 及 衬 板 安 装 。$） 为 了 保 证 前 保 险 杠 与 车 身 的 整 体 性 和 牢 固性 ， 下 部 与 车 身 其 他 部 件 共 设 计 3 处 装 配 关 系 ， 如图 3 所 示 。图 # 某 轿 车 前 部图 ! 某 轿 车 后 部图 $ 前 保 险 杠 上 中 部 与 支 架 的 安 装 关 系图 % 前 保 险 杠 侧 部 与 车 身 其 它 部 件 的 装 配 关 系图 & 前 保 险 杠 上 部 与 支 架 的 搭 接 关 系前 保 险 杠前 保 险 杠 安 装 支 架前 保 险 杠4前 保 险 杠 安 装 支 架前 保 险 杠 左 2 右 支 架前 保 险 杠前 保 险 杠 左 2 右 固 定 板 支 架前 保 险 杠4左 2 右 前 翼 子 板4左 2右 前 翼 子 板 衬 板左 2 右 前 翼 子 板左 2 右 前 翼 子 板 衬 板前 保 险 杠 左 2 右 支 座前 保 险 杠汽 车 技 术#天 津 汽 车图 ! 前 保 险 杠 下 部 与 车 身 其 它 部 件 的 装 配 关 系!） 考 虑 前 拖 钩 、 前 雾 灯 、 前 牌 照 、 散 热 器 罩 的 位置 及 安 装 方 式 ， 如 图 所 示 。#$#% 后 保 险 杠 的 安 装 设 计#） 为 了 保 证 后 保 险 杠 与 后 组 合 灯 、 行 李 箱 盖 、侧 围 及 后 围 之 间 的 间 隙 以 及 安 装 效 果 ， 上 部 与 后 围总 成 设 计 了 ! 处 装 配 关 系 、 与 侧 围 总 成 设 计 了 ! 处装 配 关 系 。 下 部 与 后 围 总 成 、 密 封 挡 泥 板 及 挡 泥 板等 设 计 了 ! 处 装 配 关 系 。 由 于 后 保 险 杠 的 设 计 理 念与 前 保 险 杠 相 同 ， 故 不 作 详 细 阐 述 。$） 考 虑 后 拖 钩 、 后 牌 照 、 后 牌 照 灯 及 排 气 管 等的 位 置 以 及 安 装 方 式 ， 如 图 % 所 示 。#% 保 险 杠 的 工 艺 设 计#%#$ 圆 角保 险 杠 不 论 内 、 外 表 面 的 转 折 处 均 应 设 计 成 圆角 ， 这 样 不 但 机 械 强 度 高 ， 外 观 漂 亮 ， 塑 料 在 型 腔 里流 动 也 比 较 容 易 。 否 则 ， 保 险 杠 在 使 用 时 夹 角 处 易受 压 而 破 坏 ， 成 型 冷 却 时 易 产 生 内 应 力 和 裂 纹 。#%#% 壁 厚保 险 杠 应 壁 厚 均 匀 、 厚 薄 适 当 且 不 应 有 突 变 ， 厚薄 不 同 的 部 位 应 逐 渐 过 渡 。 在 成 型 过 程 中 ， 收 缩 和 硬化 同 时 发 生 ， 薄 的 部 分 比 厚 的 部 分 冷 却 快 ， 厚 的 部分 比 薄 的 部 分 收 缩 量 大 。 热 塑 性 塑 料 制 品 的 厚 度 一般 为 $& (， 保 险 杠 的 基 础 厚 度 一 般 为 )&)* (。#%# 斜 度为 了 使 保 险 杠 从 模 具 内 取 出 或 取 出 型 芯 时 ， 不产 生 表 面 划 伤 和 擦 毛 等 情 况 ， 制 品 内 外 表 面 沿 脱 模方 向 都 应 有 倾 斜 角 度 ， 即 脱 模 斜 度 。 脱 模 斜 度 的 大小 与 塑 料 的 性 质 、 收 缩 率 大 小 、 壁 厚 和 形 状 有 关 ， 也和 制 品 高 度 、 型 芯 长 度 有 关 。 最 小 脱 模 斜 度 为 #+，通 常 取 ,* 。 在 不 影 响 制 件 装 配 要 求 的 情 况 下 ，脱 模 斜 度 应 尽 量 取 大 一 些 ， 一 般 为 ,&)-。#%#& 加 强 筋在 不 增 大 制 品 厚 度 的 情 况 下 ， 采 用 加 强 筋 能 够增 强 制 品 的 机 械 强 度 ， 同 时 还 可 以 防 止 制 品 的 翘曲 。 加 强 筋 和 制 品 壁 的 连 接 处 及 端 部 ， 都 应 用 圆 弧相 连 ， 以 防 止 应 力 集 中 而 影 响 制 品 质 量 。 设 计 加 强筋 应 注 意 掌 握 以 下 几 点 ：#） 厚 度 应 小 于 制 品 厚 度 ， 以 免 产 生 瘦 陷 （ 塑 痕 ） ；$） 高 度 不 宜 过 大 ， 否 则 会 使 筋 部 受 力 破 坏 ；)） 设 置 方 向 应 与 槽 内 料 流 方 向 一 致 ， 以 免 由 于料 流 的 干 扰 而 损 害 制 品 的 质 量 ；!） 多 条 加 强 筋 要 分 布 得 当 ， 排 列 应 互 相 错 开 ，以 减 少 收 缩 不 匀 而 引 起 破 坏 ；） 不 应 设 置 在 大 面 积 制 品 的 中 央 部 位 ， 如 非 设置 在 中 央 不 可 时 ， 则 应 在 其 相 对 应 的 外 表 面 上 加 设槽 沟 ， 以 免 消 除 可 能 产 生 的 流 纹 。#%# 孔保 险 杠 上 各 种 形 状 的 孔 ， 应 尽 可 能 开 设 在 不 减弱 制 品 机 械 强 度 的 部 位 ， 其 形 状 也 应 力 求 不 使 模 具制 造 工 艺 复 杂 化 。 相 邻 两 孔 之 间 和 孔 与 边 缘 之 间 的距 离 ， 通 常 都 与 孔 径 相 等 。& 结 束 语汽 车 保 险 杠 的 结 构 设