基于Moldflow 的保險杠開發研究

王云宗

（廣汽三菱汽車有限公司， 湖南 長沙 410100）

隨著樹脂行業不斷的創新和發展， 塑料產品在當代社會非常普及。 為實現車輛減重和燃油排放要求， 對于汽車的用材， 各汽車生產廠商有意用樹脂材料替代金屬材料。從上世紀90年代開始， CAE技術的運用日趨成熟， 目前汽車行業使用Moldflow軟件進行保險杠的成型性能分析， 從而識別潛在風險并迅速制定對策， 有效降低開發費用和縮短開發周期。

1 保險杠產品分析

1.1 材料物理性能

根據成本、 開發周期和交貨周期確認基本的備用材料，然后再根據此保險杠造型特點， 選擇收縮率較低、 流動性較好的聚丙烯 （PP）， 為保證有良好柔韌性， 加入適量的橡膠體 （EPDM） 和滑石粉 （TD20）。 考慮到高分子聚合物的合成、 加工及使用過程中， 其壓力（P）-體積（V）-溫度（T）關系對高分子材料加工條件和性能有很大影響， 所以需要對材料的粘度 （圖1） 和PVT屬性 （圖2） 進行確認。

圖1 粘度曲線

圖2 PVT曲線

1.2 厚度

因保險杠為汽車產品的外觀面， 既要滿足整車造型的要求， 又要求產品有優質的外觀品質， 產品的表面不得有劃傷、 縮痕、 飛邊、 翹曲變形等不良缺陷。 保險杠的厚度不僅關乎外觀品質問題， 還影響到保險杠的成本。 保險杠的材料成本往往占總成本的40%， 使用薄壁塑件能大大降低塑件的用料成本， 同時還能縮短注塑成型時的冷卻時間，降低生產工時， 提高生產效率。 為實現上述要求， 選擇保險杠基本厚度為2.2mm。

1.3 工藝分析

因保險杠尺寸較大， 結構復雜， 注塑成型時采用一模一出結構實現。……