汽车保险杠的薄壁化设计及探究.pdf

汽车保险杠的薄壁化设计 周 强 刘树文 (泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201201) 【摘要】 保险杠薄壁化设计具有降低零件重量、减少制造能耗、提高生产节拍等多方面优势，其所选用 的改性聚丙烯材料须具备高流动、高冲击、高强度和高刚性的特点。CAE模拟明确了薄壁设计对保险杠系统模 态、疲劳特性、静态下沉量及系统刚度的影响，为汽车保险杠薄壁化设计提供参考。 【Abstract】 Thin-wallbumperdesignhastheadvantagesofreducingpartweight，decreasingen- ergyconsumption，andimprovingtheproductionefficiencyofmanufacturing．Themodifiedpolypropyl- enehavethecharacteristicsofhighflow，highimpact，highstrengthandhighmodulus．CAE analysis indicatedtheinfluenceofthin—walleddesign onsystem mode，fatigueproperties，static subsidence， andstiffnessperformanceofbumpersystem． 【关键词】 保险杠 汽车 薄壁化 改性聚丙烯 doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2013．09．05 本合成聚烯烃原料的技术瓶颈相继得到突破，未 0 引言 来聚烯烃树脂原料的成本优势将会越来越明显。 配合改性技术的发展，改性聚丙烯材料的综合性 随着中国汽车产业的高速发展，产业分工和 能将会得到显著提升 J。 结构优化迅猛加速，零部件的整体设计制造以及 日系厂商在保险杠薄壁化技术方面起步的较 成本控制水平将体现各厂家的核心竞争力。而汽 早，其相继推出的采用了薄壁化技术的车型具有 车零部件薄壁化设计技术一直是汽车技术发展的 非常大的成本优势。欧美系厂商已经在逐步开展 重要方向之一 ，特别是近些年汽车轻量化快速发 相关材料标准的制定以及前期的预研工作，其中 展，零件的薄壁化设计水平已经成为衡量各汽车 福特必威体育精装版发布的保险杠标准中有很多指标都与薄 设计中心技术能力的一个重要指标 。 壁化设计直接相关，通用汽车将在 2014年采用薄 改性聚丙烯材料技术的发展对于推进保险杠 壁化材料设计的保险杠量产化。 的薄壁化设计发挥了相当重要作用。改性聚烯烃 各汽车技术中心在进行薄壁化产品开发前，必 材料是汽车非金属零件领域应用最为广泛的材 须详尽分析薄壁化的设计优势，理解其所选材料的 料，且 汽车非金属材料 的聚烯烃化越来 越 明 特点，并对薄壁化设计方案进行模拟对 比评估。 显 1【-2／，如采用改性聚丙烯设计制造的发动机气 歧管已经实现产业化 J。近年来高端聚烯烃合成 1 薄壁化设计的优势分析 技术的产业化步伐加快，各类高性能的聚烯烃化 合物被商业化。同时煤、天燃气、页岩气作为低成 (1)制件重量减轻，在满足设计需求的条件 收稿 日期：2013—07—19 · 20 · 上海汽车 2013．09 下，单件制件使用材料减少。保险杠蒙皮设计壁 靠拢。欧美系的滞后与其原有的设计造车理念有 厚由传统的3．0mm降低到2．0mm，考虑到制件