淺談金杯微卡前保險杠副杠的設計

鄭震宇

摘 要 金杯微型卡車保險杠副杠設計方法及開發流程，并在開發過程中出現的問題及解決辦法。

關鍵詞 效果圖 油泥模型制作 車身數學模型 三維結構設計 快速樣件制作

為改善微型卡車視覺效果，在原保險杠基礎上設計開發保險杠副杠，使產品更具市場競爭力。保險杠副杠應具有強度、剛性和裝飾性；從外觀上看，可以很自然的與車體結合在一塊，渾然成一體，具有很好的裝飾性。

保險杠副杠設計要點：（1）保證使用功能、方便檢修拆裝、利于制造；（2）貫徹系列化、通用化和標準化原則，簡化配件規格；（3）注意設計輕量化、盡量減輕自重；（4）符合有關標準，貫徹有關安全、環保等法規要求；并努力向國際水平的汽車靠攏。

1、造型

效果圖除了要美觀，風格要和車身相襯，還必須滿足各種功能及法律法規要求。造型設計必須具有強烈的時代感，要考慮降低材料與能源的消耗，提高工藝性，以降低成本。同時根據汽車的使用對象和車型級別對汽車的形狀和裝飾予以權衡，汽車作為價格較高的耐用商品，是以它的競爭力和效益來體現其價值的，物美價廉是造型設計追求的目標

根據保險杠本體外型，制作保險杠副杠平面效果圖。

保險杠副杠油泥模型的制作

根據平面效果制作油泥模型和數據模型。

光順

使保險杠副杠外表面所有可見區表面都達到A級曲面。

2、前保險杠副杠的位置尺寸標準

本標準適用于載貨汽車、轎車和乘員在17人以下的小型客車。

保險杠應能在汽車低速行駛與同類車輛相撞時，保護汽車部件免受或減輕損壞。

轎車和小型客車應裝置有前后保險杠，載貨汽車應裝置有保險杠。

保險杠應相對汽車縱向對稱平面左右對稱。

轎車和小型客車保險杠的長度應小于車輛寬的90%，載貨汽車的保險杠長度應不小于車輛寬的70%。前保險杠副杠長度為1421mm，大于微卡車寬70%。

保險杠的高度應在保險杠水平件有效接觸面的上、下翼緣處測量。

注：為保險杠水平方向的有效接觸區域，并沿水平方向的零部件稱為水平件。

保險杠水平件（在不小于車輛寬的70%長度內）安裝位置尺寸應符合表1規定。

保險杠副杠高為95mm，與保險杠本體連接后，下緣距地面高度為380mm≤420mm。

3、保險杠副杠的結構設計：

保險杠副杠遵循一般塑料件結構設計方法：

圓角

所有轉折處需要圓弧過渡，這樣不僅美觀且能增加機械強度，還能讓熔料在塑腔里更容易流動，相反如果不圓角處理，在轉折處，會造成內應力集中，影響強度。

料厚

料厚過大保險杠副杠冷卻時間長，影響速度且材料用料增加；太薄保險杠副杠強度弱，同時注塑壓力要大，模具精度要高。零件的壁厚一般力求均勻，否則會因固化或冷卻速度不同而引起收縮不均勻，產生內因力，導致零件產生翹曲變形或縮孔。汽車外飾件一般壁厚取2.5+0.25mm，大型件如保險杠取3+0.25mm至3.5+0.25mm。取料厚為3.5mm。

脫模角度

塑料件設計必須考慮脫模角度，避免脫模角度為零或負角。脫模角度越大，零件越容易脫模，但容易造成零件厚度不均，影響制造精度。

一般脫模角度與零件深度有關，最小和最大脫模角度可參考表2。

加強筋

在不增大厚度的前提下增加加強筋能增大保險杠的強度。在設計加強筋的時候須注意幾點：

加強筋取0.5暗陌文=牽畹母亢穸任？.6mm，端部厚度為1mm；高度宜在壁厚的5倍以內，否則脫模應力過大容易導致加強筋損壞；前副杠加強筋高度為7mm。

加強筋設計方向應該與材料融流方向一致；如果有很多加強筋，應均勻分布；前副杠加強筋采用縱向布置。

盡量避免在大面積的中心位置設計加強筋，實在要加，要設計溝槽，否則有流痕。

孔

孔應該盡量開在不降低保險杠機械強度的地方，其次開孔后應該不增加開模的難度，還有孔和孔的距離以及孔和邊緣的距離一般大于孔徑。

4、材料選擇

前保險杠副杠是大型薄壁注塑件，同時又是外觀件，要求材料應有較好的流動性，同時具備較高的制件精度和紫外線穩定性，一般采用改性聚丙烯（pp+EPDM）材料。

5、快速樣件制作

根據完成度80%的3D數據，進行快速樣件的制作，數量為2套，對可裝配性、與周邊環境件的匹配性進行驗證。根據快速樣件裝配情況對3D數據進行最終優化。

6、2D圖紙設計

完成2D圖紙設計。2D圖紙反映以下內容：總成的爆炸圖、BOM清單、材料要求、裝配要求、關鍵尺寸控制、定位基準點、符合標準等。

參考文獻：

[1]塑料零件結構設計總結.

[2]任國勇.汽車培訓資料，2004（1）：64-66，71，72.

[3]內外飾件設計概述.

（作者單位：沈陽金杯汽車制造有限公司微型車設計處）