保险杠设计指南

奇瑞汽车有限企业

保险杠设计指南

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1、简要阐明

保险杠属于安全件。在车辆碰撞时起到吸取碰撞能量，减少对人体的伤害程度的作用。

2、设计设想

保险杠在设计时一般重要考虑外观上的整体效果，以到达造型的目的，因此对于保险杠

的安装方式大多是由设计企业提出粗略的构造，而详细的机构设计是由供应商和整车制造商

互相配合来完毕，从而使保险杠的构造符合制造和安装工艺。对于车身附件工程师来说安装

构造确实定无疑是最重要的，因此在与设计企业及供应商确定机构时必须要仔细考虑制造，

安装，喷涂，等众多的原因，除此之外还要考虑有关的法规规定以及原则。

保险杠材料的先择是实现其功能的首要条件。一般采用PP+EPDM(FE)的材料，使保险杠

具有一定的弹性，可以吸取部分碰撞能量。

2.1保险杠的开发周期

前后保

前后保工作日累计

夕、型面及边界的输入22

住t应商完成内部结构1416

数据的整改，到发放数模确认单2036

模具的开发75-9095-126

首批试模样件送样10105-136

修模30135-166

工装件3138-169

2.2保险杠的材料及构造

All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，保险杠构造

分为内外两层，本体+缓冲器，缓冲器用热板焊接到本体上。缓冲器采用蜂窝状构造，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，保

险杠构造分为内外两层，本体+缓冲器，SH考虑到成本，缓冲器构造相称简朴，性能上相

对于All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

险杠构造分为内外两层，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

中空状构造，材料为GYT,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

采用中空状构造，材料为PC+PBT,强度很好，但保险杠的缓冲性能相对来说不如All。

前保险杠的构造一般采用保险杠外罩+吸能器+固定加强板这样的三明治构造而后保

险杠构造一般只采用外罩+加强装置，其中保险杠外罩一般采用PP+EPDM+TX:其中的PP为

保险杠外罩的基体，EPDM可以提高保险杠外罩的弹性，而TX的含义是材料中加上x%的滑

石粉，重要是提高保险杠外罩的刚度。常用料为T20.吸能器一般采用EPP或者是PP发泡构

造，起到吸取撞击能量的作用。加强板的材料一般采用GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材

料简称）压制件，前保采用螺栓固定的构造，而后保一般采用热板焊的构造重要是由于后保

比前保少了一种吸能器，这样的构造可以使安装更便捷。目前的欧美法规一般有明确的规定:

前后保必须要采用前后大型吸能保险杠，重要是为了满足欧美法规中的后碰撞规定，以及行

人保护等有关的法规。其中GMT代表玻璃纤维垫强化热塑材料：其基层为聚丙烯脂增强材料

为玻纤垫料，一般可运用直接热冲压技术使板材成型。以上提到的这些材料一般均具有回收

再运用的环境保护效果，可以减少对于环境的污染。

2.3有关法规

《汽车护轮板》（国标：GB7063）

《汽车保险杠的位置尺寸》国标：JB788

《汽车前后端保护装置》（国标：GB17354）

《汽车外边凸出物》（国标：GB11566）

2.4吸能保险杠的常见类型

此类保险杠可以满足8km/h的速度冲击的法规规定，他们均有能量吸取体。一般有面罩、

能量吸取体、骨架、连接件构成。

2.4.1桶式构造能量吸取式

一般是运用机械油等液体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

产生的粘性阻力来吸取冲击能，比其他形式的保险杠吸能率高，其特点是凸出车身外的量小,

耐温性好保险杠表面一般采用聚氨脂和聚丙稀树脂。

2.4.2发泡树脂能量吸取式

这钟形式比上述构造简朴、质量小、成本低并具有吸取上下左右多方位输入力的能力。

能量吸取发泡树脂采用聚氨脂和聚丙烯等发泡树脂，在受冲击时可吸取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型，因此外罩一般采用聚氨脂、聚乙烯发泡

树脂等恢复性好的材料。

2.4.3蜂窝状构造树脂能量吸取式

构造与前一种相似，但采用的不是发泡树脂，而是成型蜂窝状等树脂构造体。由于是靠

蜂窝部分的压缩来吸取能量，因此比发泡树脂吸能效率高，不过其模具费用高及修改困难等

缺陷。

2.5保险杠的设计经验值

c

三

1.国标：A：40B；40C：50SIDEOFFSET：40

三

三2.欧标：A：70B：40C：70SIDEOFFSET：50

三

3.美标：A：70B:60C:100

三

三SIDEOFFSET：50（上诉数值均是经验值）

COOLER

三

三

一

=

三

以上的经验值是针对于保险杠的低速碰撞以及行人保护法规。因国内版的保险杠均不做

保险杠的碰撞试验,临时，不做为强检的原则，因此国产的车很少考虑到保险杠的低速碰撞.

不过，保险杠的吸能装置对整车碰撞性能影响很大;保险杠是碰撞的第一点,吸取一部分能量,

缓和白车身的压力,得到好的碰撞曲线。

2.6间隙、公差分析

2.6.1大灯同前保险杠间隙

一般轿车：4mmSUV:6mm

2.6.2保险杠同翼字板间隙

•般是0（决定原因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;All采用滑槽的连接方式，间隙为5）

2.6.3保险杠同前格栅的间隙

一般与大灯的间隙呼应,一般2-6

2.7制造工艺可行性（规定供应商确认）

2.7.1工艺分析措施

1.确定拨摸方向2.确定分模线3.检查拨摸角度4.模具强度、可靠性（由模具供应商确认）等。

2.7.2工艺措施

注塑。

5.重要性能规定

5.1耐热性能

耐热性能按DIN53497进行试验，其尺寸变化W0.5%。

5.2耐寒性能

耐寒性能测试在-40℃/24h条件下进行，其形状、颜色和表面无变化。

5.3耐光性能

耐光性能按QBV-06-3902进行试验，其形状、颜色和表面无变化。

5.4耐侯性能

耐侯性能按QBV-06-3902进行试验，其形状、颜色和表面无变化。

5.5耐热氧老化性能

耐热氧老化性能测试在把样条放在150C条件下，放置200小时，表面无龟裂。

5.6阻燃性

阻燃性按QBV-01-1010进行试验，其每分钟燃烧量不不小于55皿1。

4、失效模式

项目c港在失效模式。原因分析Q股计注意Q

安装的要求小同周边环境配合L定位不良2.配合尺寸定位不正确3.公L安装精度高的地方，加用定

鳏构2.制定公差注意公堇

不良"差不合理4.安装点布置不合理"

累计问题3.安装点分布要均

句，特别同灯具配合的部位，

合理埴加安装点2

产品成本、寿命、1.保险杠的结构对材料的要求（例如高的通常采用PP+EPEM+T20P

材料的选定一维修费用一流动性能）2.保险杠要求其材料的韧性、

冲击强度的要求，来满足吸收能量门

产品成本、模具成1.料厚过大，材料用量噌加2.产品太薄注建嬷是狂2.5MM（最小料

厚度的选择小本、整车重量，塑压力要大，模具精度要高户厚决定于产品的形状），通常

采用3MJP

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

进气量的要求

1/3Q

整体协调性不好,1.间隙定义不良。间隙的定义要遵照以下几点：

配合间隙的要不美观。1.整体间隙的协调性2.各零

求。部件工艺的要求（脱模角度

等）P

整体协调性不好,L没有采用过渡、互应的结构。1.同边界配合部位尽量采用

过渡*

不美观。曲率连续的过渡方式一

整体协调性不好,1.扇角定义不适当。圆角的定义要遵循：1.协调感

不美观。（例如同翼字板配合处的医

8］角的定义7

角，要司翼字板的圆角相差无

几）2.不要影响宓糕的布置

不美观,噌加模具L山滕设置不合理，1.金搬不要布置在A面上

分模续的设定林/2.造型要尽里有利于分摸续

的布置"

不美观（例如会引1.不同部位设置不司的翻边，翻边不能太翻边要大于5,要贫虑落慢角

翻边的设定一起大灯漏光等问小。的问题♦

题）*

安装、配合强度不1心无加强结构，或布置不合理2.加强服L在容易变形、收缩、安装配

够，缩痕〃过后0合点（雾灯）处布置加强结构，

加强筋的布置

注意加强筋的方向性2.加强

和选用"

筋的厚度要小于斓盘医政

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安装不牢固,产生1.紧固件选用不合理，强度不够小1.根据不同配合要求选用不

紧固件的选用噪音「同察固件2.尽量选用卡扣的

形式，安装方便、维修容易「

噌加维修费用Q1.安装顺序不合理。1.维修其他部件的时候，不需

拆卸问题一要拆卸保险杠（例如大灯赶，

特别是反修率高的部件）一

无法安装或安装1.设计安装空间不够。1.根据工具，设定空间，要注

安装空间的问困难一意安装全过程紧固件、保险杠

酎的状态2.不同安装位置时，

设定的空间，人体工程等问题

法规要求。1.灯具厂家没有进行校核（ECE4）一1.牌照灯的布苴一定要由灯

具的供应商进行校核2.灯的

牌照灯的布置安装结构，尽量采用有利于模

具开发的结构形式（通常此处

结构复杂）/

法规要求，1.没有按照标准布置（GB15741）P不同地区对牌照的固XE方式

牌照板的布置有不同的要求：1.同保险杠本

及安装要求Q体配合方式2.同保险杠横梁

配合方式一

法规要求。1.布置空间小~1.匡标：A：40B：40C：50

SIDEOFFSET：40小

2.欧标：A：70B：40C：70

低速碰撞、行

SIDEOFFSET：50/

人保护的要求

3.美标：A：70B：60C：70+

vx/^A/vvVWW*

SIDEOFFSET：53（上诉

数值均是经嗡值），

项目一港在失效模式。原因分析U设计注意〃

外部突出物要法规要求,不能销不符合标准「R大于5（球接触部位）Q

求。售〃

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