保险杠设计指南-LV-02.03--lv

奇瑞汽车有限公司保险杠系统设计开发指南编制日期：2007。02。03编者： 吕志兵 版次：00第 36 页 共 36 页保险杠系统设计开发指南 乘研院内外饰部编制：校对：审核：批准：前 言随着社会不断发展，人类安全意识的不断完善，试验条件的不断提升，世界各国对保险杠技术条件及行人保护要求的提高，因此对保险杠的性能要求逾严格。保险杠是重要的外观件安全件。保险杠在碰撞时充分吸收能量，保护车辆的功能件能正常工作，行人碰撞时，降低对人体的伤害程度。本章主要介绍：保险杠的发展，分类，主要功能，在设计中应满足的国标和欧标法规要求，功能要求，安装，拆装方便性；保险杠常见结构，选材要求，我司现有保险杠结构；工艺合理性，间隙分析，常见的失效模式等。 目 录1、简要说明41.1保险杠的发展41.2 汽车保险杠的种类51.3保险杠的主要功能51.3.1 保护功能51.3.2 装置功能51.3.3 为车辆冷却系统提供换气通道61.3.4 外观装饰功能61.3.5 提高空气动力特性62、设计构想621满足法规要求62.2满足冷却系统的有效进风面积62.3符合造型要求，整体外观的流畅，协调性62.4低成本,自重轻, 材料的可回收利用性62.5工艺可行性，拆装方便的原则62.6进行数据较核63、保险杠法规要求1531 GB17354-1998 ECE R42 汽车前、后端保护装置1532车辆的通过性能16（满载情况下的接近角，及离去角）1633外部突出物法规1634 应有足够空间安装牌照及满足牌照的视野要求1735轮胎中心向前30和向后50的两个辐射平面内充分盖住轮胎(GB7063-94)1836 行人保护要求（EEVC Working Group 17 Pedestrian Safety）194.保险杠的材料及结构254.1 保险杠材料的选择254.1.2 PP基础树脂的选择264.1.3 抗热氧老化剂的选择264.1.4抗紫外线剂的选择264.2材料标准确定264.3 保险杠结构2744我司现有车型保险杠结构275保险杠在设计机构中应注意的问题285.1设计失效模式分析DFMEA295.1.1典型截面295.1.2失效模式分析及对策3052结构的合理性325.2.1 产品“三化”设计325.2.2 保险杠系统结构设计325.2.3 零件的形状325.2.4 可制造性325.2.5 可靠性335.2.6 零件的壁厚335.2.7脱模角度345.2.8加强筋345.2.9 支撑面355.2.10圆角355.2.11孔3553工艺合理性355.3.1保险杠系统零部件的安装365.3.2安装方式365.3.3安装点数量3654间隙、公差分析375.4.1累积公差原理37542大灯同前保险杠间隙40543保险杠同翼子板间隙40544保险杠同前格栅的间隙40545保险杠本体同缓冲块4055工艺分析方法40551工艺方法41本体注塑成型，横梁冲压成型，发泡式缓冲器发泡成型。415.6 后保险杠与牌照的对应尺寸415.7 汽车保险杠的位置尺寸标准415.8解决干涉质量问题的一般方法425.8.1 问题调查425.8.2原因分析425.8.3整改方案的确定435.8.4设计更改流程进行436主要性能要求4361材料性能要求43611高温性能43612低温性能43613耐光照牢度43614耐老化43615落球实验44616冲击韧性、缺口冲击强度44621耐热性能44622耐寒性能44623耐光性能44624耐侯性能44625耐热氧老化性能447.道路试验要求448相关法规451、 简要说明1.1保险杠的发展汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护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为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上去的部件.随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路.今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化. 为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝连接，可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。例如标致405轿车的保险杠，采用了聚酯系材料并用反应注射模成型法做成。而大众的奥迪100、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗进合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性，还具有可以焊接的优点，而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；从外观上看，可以很自然的与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。1.2 汽车保险杠的种类 钢板保险杠 塑料保险杠 铝合金的保险杠镜钢保险杠1.3保险杠的主要功能 保险杠属于安全件。汽车保险杠不仅是吸收缓和外界冲击力保护车身安全的装置，而且也是车身外部的装饰品。它在车辆碰撞时起到吸收碰撞能量，降低对人体的伤害程度的作用。其主要功能有：1.3.1 保护功能 在汽车发生纵向及角部碰撞时，保险杠应能吸收部分能量，以保护车身，整车照明系统，冷却系统，发动机盖，行礼箱盖等；行人保护功能，在保险杠下部加装有缓冲块，更好的保护行人碰撞时小腿的伤害值。1.3.2 装置功能 在保险杠上，有的装置着灯具、牌照架及牌照等件，要给予足够的空间和装置条件；1.3.3 为车辆冷却系统提供换气通道1.3.4 外观装饰功能1.3.5 提高空气动力特性 保险杠正面迎风面积较大，对空气动力特性的影响也大。前保险杠的最佳化设计对减小正面迎风阻力系数和升力系数效果明显。侧视图方向上，矩形断面保险杠的阻力最大，凸形断面的保险杠阻力较小。俯视图形状上，应消除棱角与修饰端头形状，以求同车身本体形状相匹配，这样可以减少气流剥离和涡流的产生。另外，保险杠的前端向前延伸可以减小阻力和升力，保险杠与车身本体间隙不宜大。在前保险杠下部设置导流板一类的形状，也对改善空气动力特性有作用。2、设计构想21满足法规要求 碰撞性能要求：2.5MPH BUMPER（ECE R42）； 行人保护性能要求：EEC70/156； 外部突出物要求：ECE R26。01，EEC 79/488；2.2满足冷却系统的有效进风面积2.3符合造型要求，整体外观的流畅，协调性 2.4低成本,自重轻, 材料的可回收利用性2.5工艺可行性，拆装方便的原则3、保险杠法规要求 31 GB17354-1998 ECE R42 汽车前、后端保护装置车辆在按规定的条件和规程进行碰撞试验后，车辆应能满足下列要求： 前/后保险杠正向 前/后保险杠30 角前/后保险杠碰撞高度要求32车辆的通过性能（满载情况下的接近角，及离去角） 车辆的接近角 车辆的离去角33外部突出物法规 （GB11566-1995，ECE R26,EEC 74/483,EEC 79/488）要求如下：保险杠与车身，所有端面应向内弯曲，且不能被直径为100mm的球体所接触，且与车身（发盖，后背门，翼字板，大灯等）表面配合间隙不超过20mm。保险杠上所有朝外表面且能被半径100mm的球所接触到的圆角半径应不小5mm（下图为S18前保外表面圆角的检查情况）34 应有足够空间安装牌照及满足牌照的视野要求GB15741-1995可视范围：安装于号牌板上的号牌应在如下空间范围内可视，该空间由以下四个平面组成：通过号牌两侧边并向外30的两个铅垂面；通边号牌上边缘与水平向上15的平面，经号牌下边缘的水平面（若号牌上边缘离地高度大于1.20m,该平面应与水平面呈向下15）。图为S18后保牌照安装情况的检查35轮胎中心向前30和向后50的两个辐射平面内充分盖住轮胎(GB7063-94)前/后保险杠如上图所示的范围内,向下的投影线必须盖住轮胎，要求如下图所示36 行人保护要求（EEVC Working Group 17 Pedestrian Safety）行人保护碰撞区域下图a为保险杠,发盖间偏置量,b为吸能块,c为缓冲横梁,d为保险杠下护板;根据经验值,a的最小尺寸为75mm.图为S18行人保护校核情况（结果符合法规）图为S18行人保护校核情况（结果符合法规）3.7 汽车保险杠的位置尺寸标准本标准适用于载货汽车、轿车和乘员在17人以下的小型客车。1保险杠应能在汽车低速行驶与同类车辆相撞时，保护汽车部件免受或减轻损坏。2.轿车和小型客车应装置有前后保险杠，载货汽车应装置有保险杠。3.保险杠应相对汽车纵向对称平面左右对称。4.轿车和小型客车保险杠的长度应小于车辆宽的90，载货汽车的保险杠长度应不小于车辆宽的70。5.保险杠的高度应在保险杠水平件有效接触面的上、下翼缘处测量。注：为保险杠水平方向的有效接触区域，并沿水平方向的零部件称为水平件。6、保险杠水平件（在不小于车辆宽的70长度内）安装位置尺寸应符合下表规定。7.保险杠上、下翼缘面与腹板相交处的圆角半径尺寸应尽量小。以免减少相撞时的有效接触面积。8.保险杠应当具有一定的刚度和强度，一辆汽车应能在不小于5的坡度路面上（干的水泥或沥青路面），向上推行另一辆同吨位满载汽车，而保险杠无明显变性。两车应对正接触。基本车型的变型车保险杠位置尺寸可与基本车型相同。4.保险杠的材料及结构4.1 保险杠材料的选择随着汽车工业的发展，全金属保险杠越来越不适应现代汽车在轻量化、高机能化以及与车体造型一体化等方面的要求，尤其在轿车、轻型车上，有用塑料保险杠取代全金属保险杠的趋势。作为钢铁件的替代产品，汽车塑料保险杠以其造型美观，重量轻，易于成型，耐腐蚀，成本低，综合机械性能良好，且容易实现规模化生产等优点在汽车行业占据了一席之地。目前，我国轿车。微型车、轻型车等生产厂家正在逐步实现该产品的更新换代。塑料保险杠取代金属保险扛是汽车行业的发展趋势。保险杠材料要求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，涂装性能好。 4.1.1 弹性体的选择目前国外用于成型小轿车保险杠的聚丙烯专用科主要采取以下三种方法制得：A聚丙烯共聚物EPDM共混料B丙烯一乙烯嵌段共聚物聚烯径热塑性弹性体（简称TPE）共混料 C橡胶物含量高达 35的耐冲击型 PPEPM“反应性共混料”由于目前国内工业水平所限，国内轿车保险社多选用A、B方法，而其中又以A法居多。采用弹性体AB分别共聚PP进行共混。A是一种EPDM，它具有优异的低温冲击效果，但其粘度大，与PP共混后流动性差。B是一种TPE，既有较好的冲击韧性，又和聚丙烯有很好的相容性，还能像一般热塑性塑料那样在通用加工设备上成型。不论从拉伸强度、断裂伸长率，还是冲击强度考察，弹性体B均比A改性效果好，共混改性后树脂综合性能优。4.1.2 PP基础树脂的选择保险杠属于大型薄壁注塑件，由于其模腔结构的复杂性，要求共混材料有较好的加工性，即要有良好的流动性能。同时，保险杠是抗冲部件，使用单一的均聚PP与橡胶共混橡胶含量高，使共混物机械强度大幅下降，而且成本较高。添加嵌段共聚PP不仅模量下降不多，而且冲击强度较高，选择合适的添加比，可以做到最优的性能价格比。（见下表）MFRg/10min拉伸强度Mpa弯曲模量MPa缺口冲击强度J/mPP-A+25%TPE4.628.61260540PP-A+25%TPE+15%PP-B4.624.21160640PP-A+25%TPE+30%PP-B3.822.4980756PP-A+25%TPE+15%PP-C6.826.01240598PP-A+25%TPE+30%PP-C7.625.21200700由上表可知，添加30共聚PP-C的体系冲击强度大大提高，可达到 700Jm以上，而添加15 PP-C的冲击强度只比均聚PP-A体系稍高，约600Jm左右。此外，添加共聚PP-C的体系不但强度下降不多，而且流动性非常好，冲击强度也较高，完全适合保险杠的要求。4.1.3 抗热氧老化剂的选择抗氧剂的使用应考虑到抗氧剂的变色性、热稳定性、水解稳定性、挥发性、聚合物中的相容性、迁移性和抽出稳定性、工业卫生与安全等。同时抗氧剂之间存在着协同效应与对抗效应。因此，如何合理选择抗氧剂既是科学，又是艺术，用得好，可以起点石成金之功效，使塑料性能和制品使用价值倍增；反之，会事倍功半，甚至产生相反的效果4.1.4抗紫外线剂的选择PP的光氧化主要是由在合成、加工和储存期间引入的催化剂残留物、氢过氧化物、羰基和双键所造成。这些残留物或基因能不同程度地吸收波长大于290nm的紫外光，并参与多种光化学反应。光稳定剂一般分为紫外线吸收剂、猝水剂、氢过氧化物分解剂、自由基捕获剂四类。目前PP光稳定剂主要有受阻胺光稳定剂（HALS）和紫外线吸收剂。由于PP对紫外线辐射特别敏感，尤其保险杠作为轿车的外饰功能件，使用于户外。因此，保险杠材料的紫外线吸收剂选用尤为重要。保险杠中使用光稳定剂，要注意它与树脂的相容性。这是因为一方面光稳定剂的使用度高于抗氧剂；另一方面，光稳定性在加工温度下溶解子聚合物中，而冷却后其溶解度降低甚至过饱和，从而导致起霜，影响了保险杠的外现质量。4.2材料标准确定同一类材料执行不同材料标准，其试验项目，成品性能，模具设计均有差异。根据产品将要投放国家地区的不同，汽车材料工程师可确定材料具体执行的标准，或请原材料供应商提供相关资料。现代轿车外饰件一般多为注塑喷漆或皮纹件，喷漆件为保证与车身颜色及漆面质量的一致，在选材时必须考虑喷涂系统。例如北美车身油漆多采用高温烘烤系统，外饰件选材时相应亦须选择可高温烘烤的原料。皮纹件选材时须特别考虑原料的颜色及耐候性能是否满足设计要求。4.3 保险杠结构M1类车保险杠要求满足GB17354中规定的低速碰撞要求，它们的共同特点是都有能量吸收体。这类保险杠一般由面罩、能量吸收体、骨架及连接件组成。常见吸能体形式： 、简筒结构能量吸收式，这种能量吸收装置利用机械油等液体和在高压下像硅酮橡胶那样的显示液体性质的材料，通过偏移时产生粘性阻力吸收冲击能，吸能率高。其特点是保险杠突出车身外的量小、耐温性好。保险杠表面一般采用不锈钢材料，或聚氨酯和聚丙烯等树脂。 、发泡树脂能量吸收式，这种形式比上述形式结构简单、质量小、成本低，并且有可吸收上下、左右偏置输入力的能力。能量吸收发泡树脂采用聚氨酯和聚丙烯等发泡树脂，在受冲击时可吸收大的变形及变形过程中的能量。保险杠外表在受冲击变形后要恢复原状，所以应采用聚氨酯和聚乙烯发泡树脂等复原性好的材料。、蜂窝状结构树脂能量吸收式，结构与前一种相同，但采用的不是发泡树脂，而是成型蜂窝状聚氨酯等树脂结构。由于是靠蜂窝部分的压缩来吸收能量，所以比发泡树脂吸能能效高，但应注意它有模具费用高和模具修整困难等缺点.也有采用聚丙烯(改性PP)材料的.44我司现有车型保险杠结构A11前、后保险杠的材料选用PP+ PE，其中PE使保险杠具有一定的弹性，保险杠结构分为内外两层，本体缓冲器，缓冲器用热板焊接工艺连接到本体上。缓冲器采用蜂窝状结构，使保险杠的缓冲性能发挥到极限。S11前、后保险杠的材料选用PP+ EPDM+T15，其中EPDM使保险杠具有一定的弹性，S11考虑到成本，缓冲器结构相当简单，性能上相对于A11的要差些。B11前、后保险杠的材料选用PP+ EPDM+T10，其中EPDM使保险杠具有一定的弹性，保险杠结构分为内外两层，本体缓冲器，缓冲器用卡扣联接到本体上。前保险杠缓冲器采用中空状结构，材料为GMT，强度很好，有很好的缓冲性能，但价格昂贵。后保险杠缓冲器也采用中空状结构，材料为PC+PBT，强度很好，但保险杠的缓冲性能相对来说不如A11。S18保险杠由缓冲横梁、（吸能器）吸能泡沫、本体及连接支架组成，其中吸能器采用PP发泡的形式。（下图为S180前保险杠系统构成图）保险杠本体，上下格栅，拖钩盖，下部支撑护板材料采用PP+EPDM+T20:其中的PP为保险杠外罩的基体，EPDM能够提高保险杠外罩的弹性，而T20的含义是材料中加上20的滑石粉，主要是提高保险杠外罩的刚度。吸能块一般采用EPP或者是PP发泡结构，起到吸收撞击能量的作用。前/后保缓冲横梁本体材料采用冷轧高强度结构钢B340/590DP，缓冲横梁支架采用B180P2（相对横梁本体的材料，该材料强度较低，但价格便宜），主要是为了满足欧洲法规中的前/后碰撞要求。两侧支架材料采用PP66+GF30%，该材料具有韧性好，表面坚硬的特性。下部支撑护板主要起行人保护作用，碰撞时支撑保护小腿，并起一定的美观作用。以上提到的这些材料一般均具有回收再利用的环保效果，可以降低对于环境的污染。S18前保险杠结构图S18后保险杠结构图5保险杠在设计机构中应注意的问题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.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.由于汽车的特殊功能，外饰件设计必须坚持标准化，系列化，通用化的“三化”设计原则，同时满足合理性，先进性，维修方便性，可靠性，经济性，制造工艺性“六性”要求。5.1设计失效模式分析DFMEA5.1.1典型截面5.1.2失效模式分析及对策项目潜在失效模式原因分析设计注意安装的要求同周边环境配合不良1.定位不良2.配合尺寸定位不正确3.公差不合理4.安装点布置不合理1.安装精度高的地方，加用定位结构2.制定公差注意公差累计问题3.安装点分布要均匀，特别同灯具配合的部位，合理填加安装点材料的选定产品成本、寿命、维修费用1.保险杠的结构对材料的要求（例如高的流动性能）2.保险杠要求其材料的韧性、冲击强度的要求，来满足吸收能量通常采用PP+EPEM+T20厚度的选择产品成本、模具成本、整车重量1.料厚过大，材料用量增加2.产品太薄注塑压力要大，模具精度要高建议料厚大于2.5MM（最小料厚决定于产品的形状），通常采用3MM进气量的要求发动机冷却不良1.进气面积太小进气面积大于冷凝器面积的1/3配合间隙的要求整体协调性不好，不美观1.间隙定义不良间隙的定义要遵照以下几点：1.整体间隙的协调性2.各零部件工艺的要求（拖模角度等）过渡整体协调性不好，不美观1.没有采用过渡、互应的结构1.同边界配合部位尽量采用曲率连续的过渡方式圆角的定义整体协调性不好，不美观1.圆角定义不适当圆角的定义要遵循：1.协调感（例如同翼字板配合处的圆角，要同翼字板的圆角相差无几）2.不要影响分模线的布置分模线的设定不美观，增加模具成本1.分模线设置不合理1.分模线不要布置在A面上2.造型要尽量有利于分模线的布置翻边的设定不美观（例如会引起大灯漏光等问题）1.不同部位设置不同的翻边，翻边不能太小翻边要大于5，要考虑拔模角的问题加强筋的布置和选用安装、配合强度不够，缩痕1无加强结构，或布置不合理2.加强筋过后1.在容易变形、收缩、安装配合点（雾灯）处布置加强结构，注意加强筋的方向性2.加强筋的厚度要小于产品料厚的1/3紧固件的选用安装不牢固，产生噪音1.紧固件选用不合理，强度不够1.根据不同配合要求选用不同紧固件2.尽量选用卡扣的形式，安装方便、维修容易拆卸问题增加维修费用1.安装顺序不合理1.维修其他部件的时候，不需要拆卸保险杠（例如大灯灯，特别是反修率高的部件）安装空间的问题无法安装或安装困难1.设计安装空间不够1.根据工具，设定空间，要注意安装全过程紧固件、保险杠的状态2.不同安装位置时，设定的空间，人体工程等问题牌照灯的布置法规要求1.灯具厂家没有进行校核（ECE4）1.牌照灯的布置一定要由灯具的供应商进行校核2.灯的安装结构，尽量采用有利于模具开发的结构形式（通常此处结构复杂）牌照板的布置及安装要求法规要求1.没有按照标准布置（标准号）不同地区对牌照的固定方式有不同的要求：1.同保险杠本体配合方式2.同保险杠横梁配合方式低速碰撞、行人保护的要求法规要求1.布置空间小1. 国标：A：40 B：40 C：50 SIDE OFFSET：402. 欧标：A：70 B：40 C：70 SIDE OFFSET：503. 美标：A：70 B:60 C:70SIDE OFFSET：50（上诉数值均是经验值）外部突出物要求法规要求，不能销售不符合标准R大于5（球接触部位）密封条的配合美观1.配合关系不适当后保本体同行李仓密封条的配合关系：1.密封条压着保险杠本体（注意本体同钣金的面差，密封条的翻边是否能够满足要求）2.保险杠压着密封条（此方案简单）3.无配合关系定位面的强度间隙不均1.定位面的强度不够1.定位面同相关面的配合一定要紧密，不能有角度，高度上的偏差，安装紧固件后，定位面是否能够承受力的作用（A21雾灯）本体安装孔角度的定义安装不牢，模具费用的提供1.为了简化模具结构，导致开孔的角度同安装面不垂直1.设定安装面的时候，尽量保证开孔方向同拨模方向的一性2.如果不垂直，要开椭圆孔，保证同相关件配合处的圆尺寸52结构的合理性保险杠系统的内外部制约的条件较多结构复杂，设计时应特别注意结构的合理性，除要保证各部位的连接、定位的可靠性，还应特别注意拆装的方便性，做到间隙合理，无干涉现象。5.2.1 产品“三化”设计根据设计车型将要投放国家地区的不同，设计过程中必须全面贯彻执行当地的法规标准。在造型设计之初产品设计师须学习了解相关法规标准并以此为依据进行设计。这主要包括前保险杠上牌照安装孔间距尺寸规定，是否需欲留雾灯安装孔，外部突出物表面圆角及开口尺寸等相关要求。另外有关散热器面罩迎风面积是否满足发动机，空调制冷要求，需在设计发布前得到相关部门认可。充分考虑系列化产品的发展，零件安装固定尽量采用统一的螺栓螺母及卡扣等连接件，或通用其他车型的固定件，提高零件通用化程度，保证维修安装的方便性。5.2.2 保险杠系统结构设计塑料件设计不仅要满足使用要求，而且要符合塑料的成型工艺特点，并且尽可能使模具结构简单。这样，可使成型工艺稳定，保证制品的质量，又可使生产成本降低。保险杠系统的结构设计主要包括形状、壁厚、脱模角度、加强筋、支撑面、圆角、孔等。5.2.3 零件的形状在造型师进行零件造型的同时，产品设计师更多考虑的则是零件的可制造性，可靠性等细节。5.2.4 可制造性首先需分析确定零件的脱模方向，检查零件所有断面是否存在无法脱模的负角，尽量避免侧壁凹槽或与脱模方向垂直的孔，这样可简化模具结构。零件边缘设计的好坏直接影响模具结构和制件的质量。5.2.5 可靠性尽量避免零件局部突出过大的悬臂结构，装配后零件易变形。设计之初最好考虑两安装点连成一体或加宽凸缘，或背面加筋等方法解决。在与车身要求有配合的边界加凸缘可以减少零件的变形量，提高配合精度，保证质量。5.2.6 零件的壁厚零件的壁厚一般力求均匀，否则会因固化或冷却速度不同而引起收缩不均匀，产生内因力，导致零件产生翘曲变形或缩孔。汽车外饰件一般壁厚取2.5+0.25mm，大型件如保险杠取3+0.25mm至3.5+0.25mm。为避免壁厚的变化影响零件表面质量，设计时特别强调料厚变化需保证足够的过渡区，如下图示。T2-T1=T3如果T3 1.0mm, D=25mm 如果T3 2.0mm, D=75mm 如果T3 2.5mm, D=100mm 推荐方案 错误设计 5.2.7脱模角度塑料件设计必须考虑脱模角度，避免脱模角度为零或负角。脱模角度越大，零件越容易脱模，但容易造成零件厚度不均，影响制造精度。一般脱模角度与零件深度有关，最小和最大脱模角度可参考下表。但皮纹件脱模角度相对非皮纹件需大些，具体与皮纹深度有关，一般每0.025皮纹深度需1脱模角度，皮纹深度增加时脱模角度随之加大。表：零件深度与脱模角度关系零件深度（W）最小脱模角度（D）最大脱模角度（D）“T“-1230412-501550-75 130675-10026100265.2.8加强筋塑料件特别是大型零件如果仅仅有一定的壁厚是无法保证制件的形状和尺寸的，更谈不上一定的强度。因此必须在一些如孔，大曲面或安装点处加筋，以提高强度和刚性。外饰件主要表面（CLASSA）一般不宜加筋，次表面（CLASSB）加筋时根部壁厚也不可大于壁厚的3/4，对表面质量要求低或非可见表面（CLASS C&D）。有时由于结构的限制，需在主要表面（CLASSA）背后布置安装点等，此时为防止表面缩印，安装点壁厚尽量薄或局部开口，由于安装时此部位应力集中，为防止断裂，常加一些小筋。5.2.9 支撑面若用整个面作为零件的支撑面，稍有变形就会影响与车身的配合。因此实际常采用凸边或局部凸起的支角作为支撑面，而且对一些需紧密配合的零件设计时常采用如右图所示结构。5.2.10圆角外饰件表面不可有尖锐的楞线，凸出车身的外饰件圆角必须按相关标准设计，如我国GB11566轿车外部突出物对其有严格规定。一般零件最小圆角取R0.5，但零件分型面避免有圆角，否则将增加制造成本和难度。5.2.11孔孔形状应尽量简单，孔与壁之间应保持一定距离，孔至边界最小至少是孔径的1.5倍。53工艺合理性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，要求材料应有较好的流动性，同时具备较高的制件精度和紫外线稳定性，一般采用改性聚丙烯（ppEPDM）材料。在结构设计中，应综合几何形状与成型方法进行设计，模具分型面应满足成型工艺为好，分模线尽可能放在非外观表面上。在设计塑料件时，为避免转角处的应力集中，应采用圆弧过渡，这对于模具制造使用寿命是很有利的，一般塑件各连接处应有0。51mm的圆角，而拐角处也应采用一些圆角，以减小应力并保证壁厚一致。5.3.1保险杠系统零部件的安装保险杠系统一般均通过安装支架及螺栓卡扣等连接件与车身本体或相邻件诸如翼子板等相连。为保证汽车外型的美观和防盗，所有安装点设计尽量隐藏，但同时为方便维修拆卸，设计时更需考虑在更换零件时尽可能少拆或不拆周边零件。保险杠系统安装方式和安装点数量与保险杠形状、外形尺寸及其功能有直接关系。5.3.2安装方式最简单的安装即用螺栓、螺母。大部分外饰件均用此方式。在设计安装面时应考虑安装工具所占空间，并尽量采用相同和常见的标准件，方便调整及维修。保险杠系统安装时应考虑在车身上的定位问题（特别注意）。有些外饰件如散热器面罩，保险杠防擦条常无法用螺栓连接，又不宜采用胶粘接的形式，则常常利用零件自身结构与其他件相连，或通过卡扣直接装在车身上。如保险杠和散热器面罩的配合，两件可在分装线上先分装成一体或由供应商直接提供分总成。5.3.3安装点数量安装点数量与零件的大小有直接关系，其安装点位置直接影响装配质量，主要是间隙和面差。其中前后保险杠又是外饰件中最主要也是最直接影响整车效果的零件。以前保险杠为例，上下左右安装点是支撑整个零件的核心，至少保证上部中间两点，左右各一点，下部不可少于四点。同时为防止零件下沉，中部及侧边需有支撑支架或托板。54间隙、公差分析5.4.1累积公差原理 542大灯同前保险杠间隙一般轿车:2-5mm； SUV:5-10mm；具体根据造型需要，外观协调以及保险杠-大灯装配顺序来定。543保险杠同翼子板间隙通常是0(决定因素是保险杠同翼子板的安装方式,例如:B11,采用螺栓自攻螺钉连接方式,间隙0;A11采用滑槽的连接方式,间隙为5) 544保险杠同前格栅的间隙通常与大灯的间隙呼应,一般2-6mm。545保险杠本体同缓冲块缓冲块与本体不是粘接的形式时应留有2-5mm间隙，防止装配干涉。55工艺分析方法1. 确定拨摸方向 2. 确定分模线（设计时，分模线尽量放在非外观表面上）3. 检查拨摸角度 4. 模具强度、可靠性（由模具供应商确认）等。551工艺方法 本体注塑成型，横梁冲压成型，发泡式缓冲器发泡成型。5.6解决干涉质量问题的一般方法5.6.1 问题调查1. 描述干涉（间隙过小）的部位、主要零件及相互关联的零件2. 描述干涉（间隙过小）发生的时机，包括：静态、动态、运动极限状态、允许变形或磨损的极限状态等。5.6.2原因分析1. 产品定义 对干涉（间隙过小）处有无明确的定义？是否有明确的间隙要求？（一般状态和极限状态下） 定义是否考虑了极限状态（如：运动的极限位置、变形/磨损的极限位置、安装的极限位置、公差的极限偏差、相关件的极限位置和偏差等） 对影响干涉的尺寸有无明确的规定（定义）？有无公差约束？有无