民族品牌汽车内外饰(塑料)课件

民族品牌汽车内外饰（塑料）轻量化的趋势探索重庆长安汽车工程研究总院2012.11民族品牌汽车内外饰（塑料）重庆长安汽车工程研究总院1提纲长安汽车在轻量化技术应用上的规划提纲长安汽车在轻量化技术应用上的规划2一、民族品牌汽车轻量化技术应用趋势及现状汽车重量变化（乘用型轿车）：1966201220--民族品牌汽车内外饰轻量化已经是箭在弦上！相对欧洲同级别车型，中国乘用车重量高出5%～10%，商用车重量高出17%2020Goal：800～950kg

1970’s：750kg

2012：1350～1500kg车用塑料(整车塑料用量)占比现状：民族品牌汽车塑料用量仅占汽车自重的5%～10%，处于较低水平目前世界上多数轿车的塑料用量已经超过120千克/辆，欧洲高级轿车塑料使用量达到200～350千克/辆。民族品牌轿车的塑料用量达到80～100千克/辆。一、民族品牌汽车轻量化技术应用趋势及现状汽车重量变化（乘用型3汽车轻量化趋势

在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性能，减少燃料消耗，降低排气污染。整车重量减少100kg油耗：-0.4L/100kmCO2:-10g/100km环保和节能的需要…轻量化已经成为世界汽车发展的潮流和趋势!绿色、环境友好型趋势＝汽车轻量化趋势在保证汽车的强度和安全性能的前提4二、典型轻量化材料及技术介绍——整车内外饰轻量化途径探索通过辅助设计软件、CAE技术优化零部件结构结构优化新材料/新工艺的开发与应用碳纤维新型材料玻璃纤维新型材料以塑代钢高性能技术应用采用高流动、易填充材料减薄产品壁厚采用轻质材料及成型技术替换旧材料二、典型轻量化材料及技术介绍通过辅助设计软件、CAE技术优化5优化产品结构通过降低局部壁厚，产品重量由4.8kg降低为4.53kg（6%），变形由1.66mm变为1.82mm（9.6%）。结构优化优化产品结构结构优化6从模流分析结果看，原方案的玻纤取向略差，经浇口调整后玻纤取向有所改善。

CAE计算显示优化后刚度提升了10%。前罩锁区域Z方向刚度分析原始方案优化方案变形1.53mm1.39mm刚度100%110%工艺优化通过产品制造工艺的调整，提高产品强度、刚度，以达到降低产品重量的目的。原方案新方案结构优化从模流分析结果看，原方案的玻纤取向略差，经浇口7——新材料/新工艺的开发与应用高流动材料PP,降低产品壁厚，提高产品刚性，产品减重单位普通材料最新材料填充物比例%1523熔融指数（230℃）g/10min1846密度（比重）g/cm31.0351.08拉伸强度MPa21.117弯曲模量MPa19502400冲击强度（23℃）KJ/m234±328±3实例（前保险杠壁厚变化）mm3.02.51.高刚度保证零件的薄壁化2.高流动性保证薄壁零件的成形性结合产品的结构设计，可减轻更多的重量！——新材料/新工艺的开发与应用高流动材料PP,降低产品壁8PP+LGF材料替换PC+ABS用于仪表板，产品减重

斯柯达（Octavia）BoraA5福克斯（Focus）由于LFT-PP的弯曲模量高，流动性能更好，因此制品可以薄壁化。主要关注问题：1、LFT-PP的制品易翘曲，制品设计和模具设计时要注意；2、对料筒直径和喷嘴有一定要求。——新材料/新工艺的开发与应用PP+LGF材料替换PC+ABS用于仪表板，产品减重 斯柯达9优势：1.轻量化：微发泡工艺可节省产品原材料20%左右及有利于内外饰件轻量化；2.成本优势：微发泡工艺注塑可缩短产品成型周期及节省20%左右原材料有利于降低塑料零部件成本；3.高精度：微发泡工艺注塑可减小或消除了常规模塑在合模和保压过程中产生的模内应力，提升了产品成型尺寸精度。微发泡注塑工艺

——新材料/新工艺的开发与应用优势：微发泡注塑工艺 ——新材料/新工艺的开发与应用10——以塑代钢高性能技术应用塑料翼子板-2.5kg发动机下护板-2.5kg轮罩衬板-3.2kg前端模块-3kg前碰横梁-2.4kg前碰吸能块-0.5kg电池盒-4kg脚踏板-1kg后碰横梁-2.5kg备胎盒-3.5kg塑料背掀门模块-5.0kg车身底部护板-4kg车窗系统-18kg如图，综合各主机厂根据车型选用的以塑代钢轻量化技术可带来60kg以上的轻量化效果（外饰）。塑料油箱-5kg外饰新型技术应用总览全景天窗-4kg——以塑代钢高性能技术应用塑料翼子板发动机下护板轮罩衬板前端11仪表板模块-0.5kg门模块-2.0kg座椅骨架-5kg搁物版（衣帽架）-1kg行李箱地板-2.5kg仪表板支架-2.5kg顶棚模块-2.0kg储物盒-1kg中控面板模块-1kg如图，综合各主机厂根据车型选用的以塑代钢轻量化技术可带来15kg以上的轻量化效果（内饰）。方向盘模块-1kg——以塑代钢高性能技术应用内饰新型技术应用总览仪表板模块门模块座椅骨架搁物版（衣帽架）行李箱地板仪表板支架12大众甲壳虫系列雷诺CLIOⅡ（sports）标致307塑料翼子板在长安汽车走线测试塑料翼子板优势目前塑料翼子板设计主要关注问题：1.塑料翼子板材料膨胀系数相对金属材料较大，设计时需对间隙断差、尺寸公差进行重点控制；2.模具设计及制造工艺控制；3.喷涂方式与总装线设计的结合；4.根据成本分析，5万量产量以下塑料翼子板有系统成本优势，5万量以上则较金属有更大的成本压力。——典型以塑代钢技术介绍1.塑料翼子板（fender）传统材料：金属替换材料：PPO+PA金属重量：2.45kg塑料重量：1.15kg（单件）大众甲壳虫系列雷诺CLIOⅡ（sports）标致307塑料13本田Civic雷诺MéganeR26R减重=50%设计自由度=独一无二的造型零件集成=降低复杂性——典型以塑代钢技术介绍2.塑料车窗玻璃传统材料：玻璃替换材料：PC玻璃重量：5kg塑料重量：2.5kg本田Civic雷诺MéganeR26R减重=5014外板：PC/ABS内板：PP+30LGF长安汽车塑料背门CAE分析验证福特kuga设计：设计自由度高，成型工序简单节能：减轻重量约30%安全：提高防撞能力集成：后窗整合，减少装配工序——典型以塑代钢技术介绍3.塑料背门系统传统材料：金属替换材料：PP+LGFPPO+PA金属重量：20kg塑料重量：13-14kg外板：PC/ABS内板：PP+30LGF长安汽车塑料背门CA15——典型以塑代钢技术介绍4.塑料方向盘优势：1.轻量化：可减重0.5-0.7kg2.零件集成化:可集成部分电器件安装固定结构3.工艺多样化：可实现多种工艺效果（水转印、IMD）4.环境友好：易回收——典型以塑代钢技术介绍优势：16——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料的应用优势——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料的应用优势17——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中的应用领域——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中的应用领18——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用19——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用20——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用宝马M3碳纤维车顶车重降低5KG,市场售价110.5万，普通钢制车顶售价110万本田御用改装厂——无限推出碳纤维材质牌照架版改装飞度雷克萨斯FLA优质跑车60%车身采用碳纤维符合材料不仅加强车身坚固性较铝制车身减重100KG——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用21长安汽车+优秀产品供应商+优秀材料供应商前期可行性预研、提供整车开发平台、提供专业设计、分析、试验工程师团队前期设计建议（造型、安装、密封）、可行性分析验证、模具设计及工艺材料性能及测试、材料工艺及试生产跟踪、可行性分析验证++＝PRODUCTS塑料车窗轻量化技术的探索三、长安汽车在轻量化技术应用上的规划长安汽车前期可行性预研、提供整车开发平台、提供专业设计、分析22长安汽车对整车轻量化技术的应用规划2006-2010轻量化信息收集、积累，深入轻量化技术的可行性研究。进行部分重点技术的集中探索。逐步在整车项目中推动塑料前端模块、塑料油箱、塑料翼子板等重点轻量化技术应用。2011-20132014-20162017-2020推动更多轻量化技术应用于整车项目，累计减重不低于50kg，重点推动塑料玻璃、模块化系统等技术。能够自主开发新型轻量化技术，轻量化技术能力达到国际水平长安汽车将继续在轻量化研究方面与广大供应商紧密合作！轻量化的同时，如何解决随之而来的成本增加？轻量化的推广，如何配合生产线的优化与改造？轻量化的应用，如何让消费者体验显著的新体验？长安汽车对整车轻量化技术的应用规划2006-2010轻量化信23ChangandrivestheworldChangandrivestheworld24民族品牌汽车内外饰（塑料）轻量化的趋势探索重庆长安汽车工程研究总院2012.11民族品牌汽车内外饰（塑料）重庆长安汽车工程研究总院25提纲长安汽车在轻量化技术应用上的规划提纲长安汽车在轻量化技术应用上的规划26一、民族品牌汽车轻量化技术应用趋势及现状汽车重量变化（乘用型轿车）：1966201220--民族品牌汽车内外饰轻量化已经是箭在弦上！相对欧洲同级别车型，中国乘用车重量高出5%～10%，商用车重量高出17%2020Goal：800～950kg

1970’s：750kg

2012：1350～1500kg车用塑料(整车塑料用量)占比现状：民族品牌汽车塑料用量仅占汽车自重的5%～10%，处于较低水平目前世界上多数轿车的塑料用量已经超过120千克/辆，欧洲高级轿车塑料使用量达到200～350千克/辆。民族品牌轿车的塑料用量达到80～100千克/辆。一、民族品牌汽车轻量化技术应用趋势及现状汽车重量变化（乘用型27汽车轻量化趋势

在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性能，减少燃料消耗，降低排气污染。整车重量减少100kg油耗：-0.4L/100kmCO2:-10g/100km环保和节能的需要…轻量化已经成为世界汽车发展的潮流和趋势!绿色、环境友好型趋势＝汽车轻量化趋势在保证汽车的强度和安全性能的前提28二、典型轻量化材料及技术介绍——整车内外饰轻量化途径探索通过辅助设计软件、CAE技术优化零部件结构结构优化新材料/新工艺的开发与应用碳纤维新型材料玻璃纤维新型材料以塑代钢高性能技术应用采用高流动、易填充材料减薄产品壁厚采用轻质材料及成型技术替换旧材料二、典型轻量化材料及技术介绍通过辅助设计软件、CAE技术优化29优化产品结构通过降低局部壁厚，产品重量由4.8kg降低为4.53kg（6%），变形由1.66mm变为1.82mm（9.6%）。结构优化优化产品结构结构优化30从模流分析结果看，原方案的玻纤取向略差，经浇口调整后玻纤取向有所改善。

CAE计算显示优化后刚度提升了10%。前罩锁区域Z方向刚度分析原始方案优化方案变形1.53mm1.39mm刚度100%110%工艺优化通过产品制造工艺的调整，提高产品强度、刚度，以达到降低产品重量的目的。原方案新方案结构优化从模流分析结果看，原方案的玻纤取向略差，经浇口31——新材料/新工艺的开发与应用高流动材料PP,降低产品壁厚，提高产品刚性，产品减重单位普通材料最新材料填充物比例%1523熔融指数（230℃）g/10min1846密度（比重）g/cm31.0351.08拉伸强度MPa21.117弯曲模量MPa19502400冲击强度（23℃）KJ/m234±328±3实例（前保险杠壁厚变化）mm3.02.51.高刚度保证零件的薄壁化2.高流动性保证薄壁零件的成形性结合产品的结构设计，可减轻更多的重量！——新材料/新工艺的开发与应用高流动材料PP,降低产品壁32PP+LGF材料替换PC+ABS用于仪表板，产品减重

斯柯达（Octavia）BoraA5福克斯（Focus）由于LFT-PP的弯曲模量高，流动性能更好，因此制品可以薄壁化。主要关注问题：1、LFT-PP的制品易翘曲，制品设计和模具设计时要注意；2、对料筒直径和喷嘴有一定要求。——新材料/新工艺的开发与应用PP+LGF材料替换PC+ABS用于仪表板，产品减重 斯柯达33优势：1.轻量化：微发泡工艺可节省产品原材料20%左右及有利于内外饰件轻量化；2.成本优势：微发泡工艺注塑可缩短产品成型周期及节省20%左右原材料有利于降低塑料零部件成本；3.高精度：微发泡工艺注塑可减小或消除了常规模塑在合模和保压过程中产生的模内应力，提升了产品成型尺寸精度。微发泡注塑工艺

——新材料/新工艺的开发与应用优势：微发泡注塑工艺 ——新材料/新工艺的开发与应用34——以塑代钢高性能技术应用塑料翼子板-2.5kg发动机下护板-2.5kg轮罩衬板-3.2kg前端模块-3kg前碰横梁-2.4kg前碰吸能块-0.5kg电池盒-4kg脚踏板-1kg后碰横梁-2.5kg备胎盒-3.5kg塑料背掀门模块-5.0kg车身底部护板-4kg车窗系统-18kg如图，综合各主机厂根据车型选用的以塑代钢轻量化技术可带来60kg以上的轻量化效果（外饰）。塑料油箱-5kg外饰新型技术应用总览全景天窗-4kg——以塑代钢高性能技术应用塑料翼子板发动机下护板轮罩衬板前端35仪表板模块-0.5kg门模块-2.0kg座椅骨架-5kg搁物版（衣帽架）-1kg行李箱地板-2.5kg仪表板支架-2.5kg顶棚模块-2.0kg储物盒-1kg中控面板模块-1kg如图，综合各主机厂根据车型选用的以塑代钢轻量化技术可带来15kg以上的轻量化效果（内饰）。方向盘模块-1kg——以塑代钢高性能技术应用内饰新型技术应用总览仪表板模块门模块座椅骨架搁物版（衣帽架）行李箱地板仪表板支架36大众甲壳虫系列雷诺CLIOⅡ（sports）标致307塑料翼子板在长安汽车走线测试塑料翼子板优势目前塑料翼子板设计主要关注问题：1.塑料翼子板材料膨胀系数相对金属材料较大，设计时需对间隙断差、尺寸公差进行重点控制；2.模具设计及制造工艺控制；3.喷涂方式与总装线设计的结合；4.根据成本分析，5万量产量以下塑料翼子板有系统成本优势，5万量以上则较金属有更大的成本压力。——典型以塑代钢技术介绍1.塑料翼子板（fender）传统材料：金属替换材料：PPO+PA金属重量：2.45kg塑料重量：1.15kg（单件）大众甲壳虫系列雷诺CLIOⅡ（sports）标致307塑料37本田Civic雷诺MéganeR26R减重=50%设计自由度=独一无二的造型零件集成=降低复杂性——典型以塑代钢技术介绍2.塑料车窗玻璃传统材料：玻璃替换材料：PC玻璃重量：5kg塑料重量：2.5kg本田Civic雷诺MéganeR26R减重=5038外板：PC/ABS内板：PP+30LGF长安汽车塑料背门CAE分析验证福特kuga设计：设计自由度高，成型工序简单节能：减轻重量约30%安全：提高防撞能力集成：后窗整合，减少装配工序——典型以塑代钢技术介绍3.塑料背门系统传统材料：金属替换材料：PP+LGFPPO+PA金属重量：20kg塑料重量：13-14kg外板：PC/ABS内板：PP+30LGF长安汽车塑料背门CA39——典型以塑代钢技术介绍4.塑料方向盘优势：1.轻量化：可减重0.5-0.7kg2.零件集成化:可集成部分电器件安装固定结构3.工艺多样化：可实现多种工艺效果（水转印、IMD）4.环境友好：易回收——典型以塑代钢技术介绍优势：40——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料的应用优势——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料的应用优势41——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中的应用领域——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中的应用领42——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应用——以塑代钢高性能技术应用碳纤维符合材料在汽车制造中实际应