《汽车机械基础》第9章.pptxVIP

第9章非金属材料9.1工程塑料9.2橡胶9.3陶瓷材料19.4复合材料

9.1工程塑料塑料是一种高分子材料，其在汽车中的应用发展很快，从机械、热应力较小的内饰件和小机件，发展到大型结构件，如车身、车架悬挂弹簧等。20世纪80年代以来，塑料已逐步进入发动机内部，用于制造连杆、活塞销、进气门等配件。2图9-1工程塑料在汽车上的应用

9.1.1塑料的组成和特点塑料中的主要成分是合成树脂，并加入一些改善使用性能和工艺性能的添加剂。塑料的主要特性为：①质量轻。②比强度高。③化学稳定性好。④优异的电绝缘性。⑤减摩、耐磨性好。⑥消声吸振性好，成型加工性好，且方法简单。⑦耐热性差。3

9.1.2汽车常用工程塑料与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比金属材料轻、成型时能耗少。20世纪70年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类等塑料在汽车工业中被广泛采用。4常用工程塑料包括热塑性工程塑料（聚乙烯PE、聚丙烯塑料PP、聚氯乙烯塑料PVC、ABS树脂、聚酰胺PA、聚甲醛POM、聚碳酸酯PC等）和热固性工程塑料（酚醛树脂PF、氨基树脂UF、环氧树脂EP等）。目前有六大类塑料：PP、PUR（聚氨酯）、PVC、ABS、PA和PE在汽车上得到了广泛应用。图9-2汽车塑料仪表板和前围

9.1.2汽车常用工程塑料5表9-1主要热塑性塑料的性能与应用

9.1.2汽车常用工程塑料6表9-1主要热塑性塑料的性能与应用

9.1.3工程塑料成型技术概述71．注塑成型注射成型加工方法简称注塑，即在加压下，将物料由加热料筒经过主流道、分流道、浇口，注入闭合模具型腔的模塑方法。2．挤出成型挤出成型是塑料加工工业中最早的成型方法之一，是塑料成型加工的主要方法，采用挤出，可以加工绝大多数热塑性塑料和少数热固性塑料。3．吹塑成型吹塑是用压缩空气使进入型腔的型坯膨胀形成中空制品的方法。PE，PVC，PP，PET，PC，PA等是都理想的吹塑材料，目前以PE，PET的应用最为广泛。4．滚塑成型滚塑又称旋转模塑，是一种用于制造各种尺寸和形状的中空无缝产品的加工方法。5．热成型热成型是热塑性材料最常用的一种加工方法，该方法是用于金属片和部分纸片加工方法的延伸。

9.2橡胶橡胶是一种有机高分子弹性化合物，具有高弹性、耐油、耐腐蚀、耐热寒、耐老化、耐辐射等特点。汽车橡胶制品主要分布在汽车车身、传动、转向、悬挂、制动和电气仪表等系统内。一辆轿车的橡胶件约占轿车整体质量的4%～5%。轮胎是汽车的主要橡胶件，此外还有各种橡胶软管、密封件、传动带、减振垫等约300件，图9-3所示为橡胶密封条在汽车上的应用。8图9-3汽车上的密封条

橡胶是以生胶为主要原料，加入适量配合剂而制成的高分子材料。生胶是指未加配合剂的天然胶或合成胶，它也是将配合剂和骨架材料粘成一体而形成的。配合剂是指为改善和提高橡胶制品性能而加入的物质，如硫化剂、活性剂、软化剂、填充剂、防老剂、着色剂等。9.2.1橡胶概述橡胶按原材料来源可分为天然橡胶和合成橡胶，其中天然橡胶的消耗量占1/3，合成橡胶的消耗量占2/3。合成橡胶主要有七大品种：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶和丁腈橡胶。习惯上按用途将合成橡胶分成两类：通用橡胶和特种橡胶。91．橡胶的分类2．橡胶制品的组成

在机械和汽车工业中，橡胶是常用的轮胎材料、密封材料、减振防振材料（汽车底盘橡胶弹簧）和传动材料（V带）。9.2.1橡胶概述橡胶具有弹性大的特点，最高伸长率可达800%～1000%，且外力去除后能迅速恢复原状；同时具有吸振能力强，耐磨性、隔声性、绝缘性好，可积储能量，有—定耐蚀性和足够强度等优点。橡胶的主要缺点是易于老化，老化后橡胶会丧失弹性、变硬、变脆、发黏甚至龟裂。使用或存放周期过长，光照、高温等因素均会加快橡胶老化。103．橡胶的特性4．橡胶的主要用途

9.2.2汽车常用橡胶汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的零件。汽车轮胎（参见图9-4）使用的主要材料为生胶（包括天然橡胶、合成橡胶）、骨架材料、纤维材料（包括棉纤维、人造丝、尼龙、玻璃纤维、钢丝等）以及炭黑等。111．汽车轮胎图9-4汽车轮胎及其结构组成轮胎的外胎普遍使用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。内胎一般用气密性好的材料来制造，如丁基橡胶。

2．其他车用橡胶零件12汽车零部件（除轮胎外）常用的橡胶材料有天然橡胶、氯丁橡胶（CR）、丁基橡胶（HR）、丁腈橡胶（NBR）、乙烯/醋酸乙烯橡胶（EVM）、三元乙丙橡胶（EPDM）、硅橡胶（Q）等，它们主要用于生产传动带、水管、橡胶弹簧、油封件、密封条、密封圈、皮碗、防尘罩、衬垫、气门