浅谈金杯微卡前保险杠副杠的设计

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摘 要 金杯微型卡车保险杠副杠设计方法及开发流程，并在开发过程中出现的问题及解决办法。

关键词 效果图 油泥模型制作 车身数学模型 三维结构设计 快速样件制作

为改善微型卡车视觉效果，在原保险杠基础上设计开发保险杠副杠，使产品更具市场竞争力。保险杠副杠应具有强度、刚性和装饰性；从外观上看，可以很自然的与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性。

保险杠副杠设计要点：（1）保证使用功能、方便检修拆装、利于制造；（2）贯彻系列化、通用化和标准化原则，简化配件规格；（3）注意设计轻量化、尽量减轻自重；（4）符合有关标准，贯彻有关安全、环保等法规要求；并努力向国际水平的汽车靠拢。

1、造型

效果图除了要美观，风格要和车身相衬，还必须满足各种功能及法律法规要求。造型设计必须具有强烈的时代感，要考虑降低材料与能源的消耗，提高工艺性，以降低成本。同时根据汽车的使用对象和车型级别对汽车的形状和装饰予以权衡，汽车作为价格较高的耐用商品，是以它的竞争力和效益来体现其价值的，物美价廉是造型设计追求的目标

根据保险杠本体外型，制作保险杠副杠平面效果图。

保险杠副杠油泥模型的制作

根据平面效果制作油泥模型和数据模型。

光顺

使保险杠副杠外表面所有可见区表面都达到A级曲面。

2、前保险杠副杠的位置尺寸标准

本标准适用于载货汽车、轿车和乘员在17人以下的小型客车。

保险杠应能在汽车低速行驶与同类车辆相撞时，保护汽车部件免受或减轻损坏。

轿车和小型客车应装置有前后保险杠，载货汽车应装置有保险杠。

保险杠应相对汽车纵向对称平面左右对称。

轿车和小型客车保险杠的长度应小于车辆宽的90%，载货汽车的保险杠长度应不小于车辆宽的70%。前保险杠副杠长度为1421mm，大于微卡车宽70%。

保险杠的高度应在保险杠水平件有效接触面的上、下翼缘处测量。

注：为保险杠水平方向的有效接触区域，并沿水平方向的零部件称为水平件。

保险杠水平件（在不小于车辆宽的70%长度内）安装位置尺寸应符合表1规定。

保险杠副杠高为95mm，与保险杠本体连接后，下缘距地面高度为380mm≤420mm。

3、保险杠副杠的结构设计：

保险杠副杠遵循一般塑料件结构设计方法：

圆角

所有转折处需要圆弧过渡，这样不仅美观且能增加机械强度，还能让熔料在塑腔里更容易流动，相反如果不圆角处理，在转折处，会造成内应力集中，影响强度。

料厚

料厚过大保险杠副杠冷却时间长，影响速度且材料用料增加；太薄保险杠副杠强度弱，同时注塑压力要大，模具精度要高。零件的壁厚一般力求均匀，否则会因固化或冷却速度不同而引起收缩不均匀，产生内因力，导致零件产生翘曲变形或缩孔。汽车外饰件一般壁厚取2.5+0.25mm，大型件如保险杠取3+0.25mm至3.5+0.25mm。取料厚为3.5mm。

脱模角度

塑料件设计必须考虑脱模角度，避免脱模角度为零或负角。脱模角度越大，零件越容易脱模，但容易造成零件厚度不均，影响制造精度。

一般脱模角度与零件深度有关，最小和最大脱模角度可参考表2。

加强筋

在不增大厚度的前提下增加加强筋能增大保险杠的强度。在设计加强筋的时候须注意几点：

加强筋取0.5的拔牵畹母亢穸任？.6mm，端部厚度为1mm；高度宜在壁厚的5倍以内，否则脱模应力过大容易导致加强筋损坏；前副杠加强筋高度为7mm。

加强筋设计方向应该与材料融流方向一致；如果有很多加强筋，应均匀分布；前副杠加强筋采用纵向布置。

尽量避免在大面积的中心位置设计加强筋，实在要加，要设计沟槽，否则有流痕。

孔

孔应该尽量开在不降低保险杠机械强度的地方，其次开孔后应该不增加开模的难度，还有孔和孔的距离以及孔和边缘的距离一般大于孔径。

4、材料选择

前保险杠副杠是大型薄壁注塑件，同时又是外观件，要求材料应有较好的流动性，同时具备较高的制件精度和紫外线稳定性，一般采用改性聚丙烯（pp+EPDM）材料。

5、快速样件制作

根据完成度80%的3D数据，进行快速样件的制作，数量为2套，对可装配性、与周边环境件的匹配性进行验证。根据快速样件装配情况对3D数据进行最终优化。

6、2D图纸设计

完成2D图纸设计。2D图纸反映以下内容：总成的爆炸图、BOM清单、材料要求、装配要求、关键尺寸控制、定位基准点、符合标准等。

参考文献：

[1]塑料零件结构设计总结.

[2]任国勇.汽车培训资料，2004（1）：64-66，71，72.

[3]内外饰件设计概述.

（作者单位：沈阳金杯汽车制造有限公司微型车设计处）