汽車保險杠的相關(guān)設(shè)計及制造問題研究

魯健

摘 要：近幾年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車產(chǎn)量也在進(jìn)一步增加，相應(yīng)的汽車制造行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，同時，對于汽車保險杠的需求量也在逐步上升?；诳萍蓟l(fā)展的時代背景，消費者對于汽車的安全性能提出了更為嚴(yán)格的要求。基于此，本文主要對汽車保險杠的相關(guān)設(shè)計和制造問題進(jìn)行深入研究和探討。

關(guān)鍵詞：汽車保險杠;相關(guān)設(shè)計;制造問題

前言：對于汽車保險杠而言，其不單純是汽車的安全防護(hù)裝置，在汽車造型裝飾中，還起到了重要的協(xié)調(diào)作用，集裝飾性和功能性于一身，屬于非常重要的一個法規(guī)安全件。在現(xiàn)如今開展車型設(shè)計開發(fā)的過程中，保險杠不但要滿足保護(hù)行車和行人安全的功能，還要保證外部裝飾的美觀性，確保與整體車的造型完全吻合一致，只有如此，才能更好的滿足消費者的現(xiàn)實需求。

1 汽車保險杠設(shè)計

1.1保險杠設(shè)計原則

首先，就是安全性能，車輛在行駛過程中，發(fā)生碰撞時，保險杠可以起到一個非常重要的緩沖吸能作用，使撞擊帶來的車輛影響盡可能降低，保障乘客的生命安全，使行人在受到撞擊時的傷害進(jìn)一步減少，保護(hù)行人生命安全;其次，就是提高車輛空氣動力性能，通過對空氣流動方向的改變，使整車的流暢性提升上來，使整車的油耗得以降低;再次，不論是色彩，還是外形，又或者是質(zhì)感上，都要與整個車的造型保持完全一致，而且達(dá)到一種渾然一體的效果，將整車的造型風(fēng)格體現(xiàn)出來;最后，就是要遵循便于安裝和維修的原則，滿足人機(jī)工程要求。

1.2保險杠設(shè)計流程

對于保險杠設(shè)計流程而言，從最初的項目啟動開始，然后到整體保險杠全面設(shè)計完成結(jié)束的整個過程。以具體工作任務(wù)不同為依據(jù)，通常會分為以下幾個階段，第一階段就是模型階段，第二階段，就是CAS階段，第三階段就是A面階段，第四階段，就是工程設(shè)計階段，最后一個階段，就是驗證階段。

在整體選擇主題節(jié)點之后，要進(jìn)入到設(shè)計階段，首先就是設(shè)計保險杠的結(jié)構(gòu)，要對保險杠與其他車身部件的搭接配合關(guān)系和定位限位關(guān)系進(jìn)行優(yōu)先考慮，然后在開展后續(xù)的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后，再設(shè)計保險杠系統(tǒng)的本體。

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于整個汽車而言，最大的塑料覆蓋件就是保險杠本體，與此同時，不論是車輛的造型，還是相應(yīng)的空氣動力性特點，又或者是相關(guān)法律法規(guī)，都會影響到保險杠的設(shè)計。在對保險杠開展外形設(shè)計的過程中，要確保其可以融合到整個車身之中，與車體形成一個整體，并且與其他部分可以形成一種連續(xù)感，不可脫離整體車身。

正常情況下，保險杠與車身整體連接過程中，一般都會將螺栓、卡扣等連接件應(yīng)用進(jìn)來，進(jìn)行連接。為了使汽車外型的美觀性和防盜性得到有效的保證，對于安裝點的設(shè)計，盡量在產(chǎn)品的內(nèi)部隱藏起來，與此同時，為了使后續(xù)的維修和拆卸更加方便，在具體設(shè)計的過程中，對更換零件時，要遵循盡量少拆或者不拆周邊零件的原則。

如果實際的產(chǎn)品尺寸非常大，則要進(jìn)一步劃分產(chǎn)品，為幾個容易加工的單件。以江鈴福特的一款新車為例，其保險杠的尺寸非常大，如果將其作為一個整體，則很難實現(xiàn)，而且相應(yīng)的成本費用也會進(jìn)一步增加，經(jīng)過研討和分析之后，將保險杠進(jìn)一步劃分為三段，在加工完每一段之后，應(yīng)用螺栓，將其裝配在一起，這樣可以時注塑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的剛性提升上來，最大化的降低變形，使平板結(jié)構(gòu)得以避免，對翻邊和凹凸結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)置。

2 汽車保險杠制造

2.1制件的壁厚確定

在制作汽車保險杠的過程中，必須要保證壁厚的均勻性，而且實際的厚度要保持適當(dāng)性，如果厚度不同，則要進(jìn)行逐步過渡。不論是任何一種塑料，都要保證具備一定的壁厚范圍，正常情況下的范圍，就是0.5到4mm，如果實際的壁厚，已經(jīng)超出了4mm，就會出現(xiàn)冷卻時間過長的問題，導(dǎo)致縮痕進(jìn)一步產(chǎn)生，所以，要考慮整體改變實際的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。最大化滿足要求的同時，還要盡可能地減少壁厚。壁厚存在不均勻的問題，表面會出現(xiàn)嚴(yán)重的縮印問題，舉例來講，PP、PA等更具備顯著性。對于汽車的外飾件而言，在制造過長中，要保證厚度可以控制在2.5mm左右，上下浮動不可超過0.5mm。

2.2加強筋設(shè)計

在制造汽車保險杠的過程中，保證加強筋應(yīng)用的合理性和科學(xué)性，可以使產(chǎn)品剛性提升上來，最大化的降低變形可能性。正常情況下，加強筋的厚度，要小于產(chǎn)品壁厚的三分之一，如遇到特殊情況，也要保證不大于產(chǎn)品厚度的二分之一，如若不然，表面就會產(chǎn)生嚴(yán)重的縮痕現(xiàn)象。對于加強筋的單面斜度而言，正常情況下，要保證大于1.5度，避免出現(xiàn)頂傷問題。對于多條加強筋而言，要保證得當(dāng)?shù)牟贾?，還要保證相互錯開，彼此之間的距離也要不小于4t.對于筋的高度而言，不可過大，要低于3t，如若不然，就會出現(xiàn)筋部受力過大，導(dǎo)致破損的情況發(fā)生。

2.3支撐面

在制造過程中，如果將整個面，作為零件的支撐面，如果存在一點的變形，都會使其與車身的配合受到影響，所以，要將凸邊或者局部凸起的支角應(yīng)用進(jìn)來，作為重要的支撐面。

2.4孔

在保險杠制作過程中，最不可或缺的就是各種孔，在設(shè)置的過程中，要將不減弱產(chǎn)品機(jī)械強度的部位選取進(jìn)來，保證相應(yīng)的模型可以更加方便磨具制造。對于孔和壁這兩者而言，彼此之間要保證一定的距離，對比孔徑，孔至邊界的距離最少要是其1.5倍。

結(jié)語：總而言之，對于汽車而言，非常重要的一個被動安全件，就是汽車的保險杠，在汽車眾多的安全防護(hù)裝置中，屬于非常重要的一項內(nèi)容，可以最大化的減輕撞擊，避免受到刮碰。保險杠還具備一定的裝飾性，整體的剛性和強度也非常大，基于社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對于汽車要求在不斷提高，相應(yīng)的對于行人保護(hù)要求也在不斷提高，所以，在對保險杠進(jìn)行設(shè)計的過程中，也要不斷提高要求。在具體制造過程中，也要提高制造的精確度，遵循相應(yīng)的設(shè)計原則，開展針對性的制造，確保實際制造出來的保險杠可以滿足車體性能要求，同時，又能與車身保持線條流暢性，最終提升汽車的整體性能，最大化的保障乘客和行人的生命安全。

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