注塑模具百科|塑胶保险杠塑胶模具设计：汽车前保险杠是吸收和缓解保护车身前后的外部冲击的安全装置。8、90年代，汽车保险杠基本上是以金属材料为原料后20多年开发的，现代汽车前后保险杠不仅以塑料为原料保持了保护功能，还与车身形状协调、集成、轻便、降低燃料消耗等特点。塑料保险杠的强度和刚度都很优秀，还有装饰功能。从安全角度来看，汽车碰撞事故发生时，塑料保险杠起到缓冲作用，可以保护前后车体；外表上精心装饰的保险杠具有与车身自然相配的风格和外观，成为汽车外形装饰的重要组成部分。由于塑料保险杠起着重要作用，因此全球汽车企业都致力于研究汽车塑料保险杠系统。

　　保险杠结构

　　塑料前保险杠由三部分组成:外板、缓冲材料和光束，如图1所示。外板和缓冲材料的原料是塑料，梁是冲压冷却板的u形槽，冷却板的厚度约为1.5mm。塑料保险杠使用的材料通常有两种系统:聚酯和聚丙烯，成型过程通常是注射成型。

　　塑料保险杠设计

　　设计原则

　　开始设计塑料前保险杠时，设计师在设计和开发保险杠的过程中，应根据预安全性、手动安全性、协调且简单的安装和维护原则，详细说明以下四个原则:

　　(1)在最大限度地满足使用前安全3354的功能的同时，保险杠必须设计为符合汽车外凸等规定，并且必须设计为实施安全可靠的设计。

　　(2)手动安全——汽车与外部碰撞时，保险杠作为安全装置，起到保护前后车体的作用，具有优异的吸能特性。

　　(3)和谐一致——不应该只追求保险杠个人的特性，如外部建模、颜色、质量感知等，应该与车辆形状协调，使其与车辆协调。

　　(4)方便的安装和维修3354保险杠及其相邻部件不应出现干扰，间距应合理，安装点设置应符合人体工程学。

　　保险杠材料选择原理

　　一般来说，塑料材料必须满足许多方面的要求，包括良好的使用性能要求、工艺性能要求和合理的成本要求。虽然塑料保险杠原料一般是涤纶和聚丙烯酸，但这些原料分子结构仍然存在一些差异，因此塑料特性可能会有所不同，所以设计者必须掌握材料选择原则。

　　材质选择方法

　　首先，要全面深入地理解塑料保险杠的使用要求，必须包括保险杠正常工作所需的性能以及这些性能的指标。保险杠的工作环境、环境指标包括温度、湿度、介质等。

　　其次，掌握塑料原料的性能特点。基于对材质属性的一般理解，分类在材质后面列出了各种材质的更好性能，以便于选择材质。一般来说，改性聚丙烯通常是为注射成型选择的热塑性保险杠材料，必须熟悉其特性。表1是国外汽车保险杠用PP材料的技术指标。表2是国产汽车保险杠用PP材料的技术指标。选择改性聚丙烯材料时，必须满足四个基本特性:第一个、良好的耐热性以及此范围(80-100 c)。第二，冲击强度必须在(0.3-4) jcm 2范围内控制。三、抗拉强度范围为29MPa至39MPa到。第四，整形性和耐候性都很好。

　　塑料保险杠的结构设计

　　塑料保险杠的结构设计要求根据设计原则确定车辆形状和总体布局，甚至进行系统布局和设计，以便进行结构设计。设计的第一步是与相邻零部件进行安装和定制设计。

　　以下是保险杠与其他汽车零部件之间的连接关系的示例，如图2和图3所示。

　　前保险杠和机内部件的组装共有5处，可确保前保险杠、前顶光、散热器盖、上格栅的间隙和安装效果。前保险杠上部与前保险杠安装支架的安装关系如图3(a)所示。前保险杠中间(车牌中心)与梁外板固定板支架的搭接关系如图3(b)所示。

　　前保险杠侧面上部和前挡板的组件关系共设计了4个位置，以确保前保险杠和前挡板之间的间隙和安装效果，如图4所示。前保险杠侧面底部和挡板内衬共设计了3个组件关系，如图5所示。

　　前保险杠下部设计了下弯梁和总共两个安装关系，以确保前保险杠和车身的坚固性，如图6所示。

　　如图7所示，前牵引钩、前牌照、前雾等，散热器盖安装在前保险杠上的方式和位置。

　　塑料保险杠系统的工艺设计与分析

　　塑料前保险杠的结构设计主要包括形状、bi厚度、剥离角度、加强筋、支撑面、圆角、孔位置等。

　　零件的形状

　　进行造型设计时，必须事先仔细考虑零件的可制造性、可靠性等详细信息。零件的局部拉伸和大悬臂结构使零件在装配后容易变形，因此在设计时应尽可能避免。有多种方法可以解决:一个连接两个安装点，另一个加宽法兰，另一个加强背面。对于符合车身要求的边界，凸缘可最大限度地减少零件的变形，从而提高拟合精度，从而确保车辆质量。

　　零件的壁厚

　　零件冷却过程中，硬化或冷却速度不均匀，收缩不均匀，零件内部会出现应力，从而导致翘曲变形和缩痕。为了避免出现这种缺陷，保险杠必须具有统一的壁厚。

　　汽车保险杠厚度范围通常为:(3 0.25) mm到(3.5 0.25) mm。设计时使用足够的厚度变化过渡区域，可以避免厚度变化对零件表面质量的影响。

　　剥离角度

　　剥离角度是塑料零件设计中需要仔细考虑的问题，剥离角度必须大于0。如果满足大于0的条件，则零件的剥离难度与剥离角度的大小成正比。但是，剥离角度也越大越不好，角度越大，零件厚度不均匀，制造精度越低。

　　剥离角度与零件深度密切相关，表3是最小和最大剥离角度参考值。一般来说，填料的剥离角度必须比鼻笔略大，具体与圆角的阴影相关，0.025糖皮瓣的深度需要1的剥离坡度。

　　加强筋

　　若要提高可塑性零件(尤其是大型零件)的强度和刚度，必须在某些位置(例如大型曲面、孔或安装点)加入肋。因为只依靠一定的壁厚，不能保证配方的形状、大小和一定强度。对于汽车外壳材料，主表面通常不加固，如果在次要表面使用加强筋，根bi厚度也必须小于bi厚度的一半，对于不可见表面，表面质量要求不太严格。由于结构的限制，装配点bi厚度必须尽可能薄或部分开放，以防止表面收缩，而安装时经常添加小腱，以防止由于此部分应力集中而引起的断裂。

　　支撑面

　　如果零件的支撑面是整个面，则存在一些变形会影响形状和车体的配合。因此，在实际生产中，对于一些需要充当支撑物并与凸边局部凸支撑边紧密配合的零件，经常使用图8的结构。

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　　圆角

　　保险杠的圆角设计与车辆形状一脉相承，以符合规定。圆角与r角拐点的位置相对应或重叠。一般来说，保险杠的r角度值范围通常在(3-0.5) mm之间。有尖角的地方，为了确保结构的坚硬和材料的流动性，r角必须至少携带0.5mm。为了避免拐角处产生的应力集中，从而提高模具制造寿命，通常需要在使用圆形过渡设计塑料零件时，在每个运动类型中设计(0.5 ~ 1) mm圆角。为了减少应力并确保墙厚度均匀，还对拐角应用了一些圆角。

　　洞

　　保险杠的安装孔形状不应复杂，应尽可能简单，通常设计为通孔。孔与壁之间必须有一定的距离，孔与边界之间的最小距离是孔大小的一倍。

　　安装点

　　安装点位置直接影响部件间距和面质量的好坏。前后保险杠是外装材料中对车辆效果影响最大的最直接的部件。保险杠连接到实体或相邻零件，通常使用安装支架和螺栓捕捉等连接器。为了满足汽车外观美观和防盗要求，所有安装点必须尽可能设计为不可见的表面或隐藏的表面，保险杠必须更换部件，并且不要拆卸周围的部件，以便于拆卸和维修。

　　总结

　　汽车塑料保险杠用于安全用途和装饰用途，其结构设计不仅影响车辆安全，还影响车辆质量认知。随着社会的发展，汽车将在现代人的生活中发挥越来越亲密的作用，保险杠也将迈向创新之路，并向美学、能量吸收、轻量化、低成本、高性能、减少燃料消耗等综合目的发展。(end)