淺談汽車保險杠設計及制造關鍵技術

張斌

延鋒彼歐寧波汽車外飾系統有限公司 浙江寧波 315336

汽車保險杠除了有保護功能外還影響著車型的外觀品質，想要給人展現好的品質，在注塑生產過程中了解問題的發生問題點及原因可以更好的控制產品質量，提早發現問題，降低不良的成本浪費，所以在降低和控制成本的過程中必須關注產品的質量。

1 保險杠產品現狀

常規塑料保險杠技術應用，對于節約材料、提高成型性、生產效率等方面具有明顯優勢。隨著保險杠薄壁化開發的發展趨勢，產品造型階段需要考慮解決因產品結構、二次工藝（焊接）造成的產品A面品質缺陷及產品強度、翹曲變形、成型性等關鍵問題。（例如：產品孔位設計避開位于降低產品強度的區域，以避免邊緣破裂問題；產品翻邊結構根部壁厚通常要小于翻邊厚度的1/2，以避免產品表面產生收縮痕；產品加強筋盡量避免設計在主外觀區域，如需多條加強筋時，需要分布均勻，其與主體連接的根部，遵循主壁厚與筋位3/1原則，防止出現應力集中、收縮等問題）。由于保險杠是重要的外觀零件，常規材料選用改性PP材料生產光板件，經過噴涂處理后進行總成組裝、車身安裝等過程，車輛日常使用過程長期受到高溫日曬、雨淋等惡略環境考驗，所以對保險杠材料性能、產品性能需要重點做附著力性能檢測：

（1）附著力-劃格試驗，要求零脫漆；

（2）附著力-高壓水試驗，要求脫漆面積＜5%；

（3）附著力-刮擦測試，要求零脫漆。

2 制造過程

2.1 生產工藝控制

注塑工藝參數在試模生產后固化的工藝參數存儲在注塑機中，生產準備時從注塑機的工藝參數中調取相對應的工藝參數卡，制定不同的生產工藝。質保部負責抽查生產工藝執行情況。如因某些原因造成工藝參數需要進行調整，要及時的完善工藝參數卡的變更，對參數卡的紙板文件及注塑機內的工藝參數存儲進行更新，編制控制圖進行管理[1]。

2.2 模溫保證

需確保模具動、定模獨立溫度可控制（可選輔機：冰水機、模溫機）；為精確控制產品制造工藝，可使用手持式紅外線測溫儀隨時監測模具溫度，避免因生產基礎條件變化造成產品尺寸變化及批量不良現象發生。對結構復雜、產品壁厚不均勻的產品需開展風險項管理。模具策劃全生命周期管理方案進行過程保養維護，此項作為生產的重點開展項目。

2.3 設備保證

根據承接的產品特性開展注塑機選型，選型初期需對設備加工精度進行分析，可選用常規干燥機或效率更高的除濕干燥機，確保原料干燥效果；原料烘干時間必須按照工藝規定執行，烘干結束后，不能立刻加入注塑設備的，應保持烘干溫度，持續烘干（可購買水分測試儀，確定原料烘干的實際狀態）[2]。

2.4 產品檢驗

首件檢驗：首件檢查是開啟生產質量確認的重要一環，對產品進行全面的檢查，檢查產品的外觀，對上述的缺陷進行確認，按照一定的順序：從正面至背面，從左至右對各部位進行確認；過程中出現工藝參數調整、設備維修、模具維修后等需要對產品按照首件檢查的要求，重新制定；過程檢驗，根據不同公司的質量保證能力一般為2h/次，留存過程記錄。

2.5 變化點管理

注塑生產條件發生變化時（如材料、設備、人員、模修、環境等變化），需要對過程做再確認，進行變化點的管理。產品出現可返修的缺陷后，有一定的返修方式，返修產品經過100%確認、記錄后再進行轉序作業。

2.6 易損件裝配前預處理

保險杠安裝支架等部件需要根據車間環境開展相應的預處理工藝，需要根據安裝支架類產品粒子材料品牌、型號、產品結構等特性需求，制定合適預熱時間和溫度卡（厚度超過3mm的產品時間加長），保證總裝線體上裝配品質質量。

2.7 保證汽車保險杠加強筋制造技術的合理性

在汽車保險杠中加強筋是其主要的組成部分之一，加強筋的應用可以對保險杠的剛性進行有效提升，避免產品出現變形問題。

首先，在加強筋的制造中其厚度需要進行嚴格的控制，根據規定其厚度需要在汽車保險杠制件壁厚的1/3以內，在汽車保險杠有特殊使用要求的情況下，一些加強筋其厚度也會控制在制件壁厚的1/2以內，在制造中必須要對加強筋的厚度進行嚴格的控制，防止在汽車保險杠表面出現縮痕情況。

其次，在進行加強筋的制造中必須要對其單面斜度進行控制，其一般需要大于1.5°，可以防止加強筋頂傷制件。

最后，在汽車保險杠制造中需要保證加強筋布置的合理性，采用錯開的方式進行布置，其間距應在塑料制件壁厚的4倍以上。

2.8 在汽車保險杠支撐面及孔的制造技術

在汽車保險杠中若用整個面作為零件的支撐面，稍有變形就會影響與車身的配合。因此實際常采用凸邊或者局部凸起的支角作為支撐面。而在進行打孔時，要需考慮其所在的位置是否會對汽車保險杠的強度產生影響，一般孔位會定在不會削弱保險杠強度的位置，打孔形狀需要根據汽車保險杠設計要求應用模具進行制作，保證其規格符合規定要求[3]。

2.9 脫模設計制造

在對保險杠進行脫模機構設計過程中需要注意以下幾點:盡可能在動模的一端位置進行單項脫模，為注塑機進行產品加工提供便利通道，盡量食用單一、簡便的模具結構；在成品被推出時，要保證成品質量。因此，需要在成品上選擇正確的推出位置，結合受力特點進行測試；推出部位盡量選擇隱蔽部位，避免對成品的美觀造成影響，同時應當保證推出面的平整；推出機構需要對可靠性特點進行充分驗證，其硬度和防撞等級需要達到標準，并能克服脫模造成的阻力。