汽车薄壁保险杠蒙皮材料特性分析与服役性能研究.pdf

精密成形工程第16卷第6期

34JOURNALOFNETSHAPEFORMINGENGINEERING2024年6月

汽车薄壁保险杠蒙皮材料特性分析

与服役性能研究

郭巍1，胡宗文1，符大兴2*

（1.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉430070；

2.上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

摘要：目的优化薄壁保险杠蒙皮材料的力学性能，评价薄壁保险杠蒙皮的服役性能。方法以纳米碳酸钙

（nano-CaCO3）、蒙脱土（MMT）和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS）为添加剂对PP进行协同改性。

采用双螺杆挤压机制备PP/SEBS/nano-CaCO3和PP/SEBS/MMT共混材料，研究刚性粒子与SEBS对薄壁注

塑用聚丙烯（PP）的强韧协同效应。研究无机填料/弹性体协同改性作用对薄壁注塑用聚丙烯结晶行为、力

学性能与微观结构的影响规律。建立薄壁注塑用聚丙烯保险杠蒙皮有限元仿真模型，通过多个工况有限元

仿真和实验来评价薄壁保险杠蒙皮的服役性能。结果共混材料的结晶度相比PP/SEBS提高了1.2%~7.3%，

结晶温度未产生显著变化；nano-CaCO3质量分数为4%的PP/SEBS/nano-CaCO3综合性能最好。仿真结果表

明，薄壁保险杠蒙皮具有较好的服役性能，并且通过实验验证了该评价方法的有效性。结论薄壁保险杠蒙

皮材料可以通过共混改性达到理想的刚韧平衡效果，基于材料性能-成形质量-服役性能的方法为高效设计薄

壁汽车保险杠蒙皮提供了新途径。

关键词：薄壁设计；汽车保险杠蒙皮；联合仿真；服役性能

DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.06.004

中图分类号：U465文献标志码：A文章编号：1674-6457(2024)06-0034-10

MaterialCharacteristicsandServicePerformanceofAutomobile

Thin-walledBumperSkin

112*

GUOWei,HUZongwen,FUDaxing

(1.HubeiKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyforAutomotiveComponents,WuhanUniversityofTechnology,

Wuhan430070,China;2.SAICGMWulingAutomobileCo.,Ltd.,GuangxiLiuzhou545007,China)

ABSTRACT:Theworkaimstooptimizethemechanicalpropertiesofthin-walledbumperskinmaterialsandevaluatetheser-

viceperformanceofthin-walledbumperskin.PPwasmodifiedsynergisticallywithnano-CaCO3,montmorillonite(MMT)and

hydrogenatedstyrene-butadieneblockcopolymer(SEBS)asadditives.PP/SEBS/nano-CaCO3andPP/SEBS/MMTblends