汽车保险杠轻量化的设计
基于零部件试验的保险杠系统轻量化研究
性 移 动 壁 障撞 击 保 险杠 横 梁 ．保 险杠 系 统 通 过 吸
能 盒 后 方 垫 片 上 的螺 栓 孔 与 固定 块 连 接 ．如 图 ３
ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ， ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｏ ｔ ｏ ｆ ｔ ｉ ｍｅ ｉ ｓ ｓ ａ ｖ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： Ｂｕ ｍ ｐｅ ｒ －ｃ ｒ ａｓ ｈ ｂｏ ｘ ，Ｃｏ ｍｐ ｏｎ ｅ ｎｔ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ，Ｌｉ ｇｈｔ ｗｅ ｉ ｇ ｈｔ
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｃ ｒ ａ ｓ ｈ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｗ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｂ ｕ ｍｐ ｅ ｒ － ｃ ｒ ａ ｓ ｈ ｂ ｏ ｘ ． Ｔ ｈ ｅ
京： 机 械 工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ８ ．
９ 胡 培龙 ， 陆晓黎 ， 上宫文斌． 汽 车 动 力 总 成 悬 置 骨 架 的 拓 扑
优化设计． 噪声与振动控制， ２ ０ １ ０ （ １ ２ ） ： ８ ３ ～ ８ ７ ．
（ 责任编辑 修 改 稿 收到 日期 为 ２ ０ １ ３年 ６月 ２ ０ 日。
在轻 量化 仿真 中代 替整 车碰撞Ｉ ３ Ｊ 。为此 ． 根据 某车辆
５ 芮强 ． 王红岩 ． 王 良曦 ． 多工 况 载 荷 下 动 力 舱 支 架 结 构 拓 扑 优化设计． 兵工学报 ， ２ ０ １ ０ ， ３ １ （ ６ ） ： ７ ８ ２ － ７ ８ ７ ． ７ 王春会． 连续体结构拓扑优化设计 ： ［ 学 位 论 文】 ． 西安 ： 西北 工业 大学 ． ２ ０ ０ ５ ． ８ 李 楚琳 ， 张 胜兰 ， 冯樱 ， 等． Ｈｙ ｐ ｅ ｒ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 分 析应 用 实例 ， 北
PP汽车保险杠配方设计
橡塑产品配方设计一、产品：PP汽车保险杠二、配方组成（质量份）：三、设计思路：聚丙烯（PP）具有良好的综合力学性能,耐热性，耐化学药品性，绝缘性，加工性能和较低的密度，成本低廉,故其发展速度较快，但是PP本身脆性（尤其是低温脆性）较大，耐光性差、易老化，韧性不好，用于韧性要求较高的产品时必须对PP进行增韧改性。
四、增韧剂：POE（8200）：聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)，是具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。
POE具有较小的内聚能，较高的剪切敏感性，加工时与聚丙烯的相容性好，其表观切变粘度对温度的依赖性与PP接近，对PP增韧效果显著。
POE有着良好的回弹性和柔韧性，且其硬度很低，耐寒性极佳，POE增韧PP后，提高PP的常温和低温下的冲击强度，带给材料良好的综合性能。
POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似，因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能，通过对POE 进行交联，材料的耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高。
五、填充剂碳酸钙CaCO3:无毒、无臭、无刺激性，通常为白色。
碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。
在一般塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。
六、抗氧剂抗氧剂1010：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
白色结晶粉末，化学性状稳定，可溶于苯、丙酮、氯仿，微溶于乙醇，不溶于水。
熔点110.0～125.0℃，含量≥98.0%，密度1.15。
1、抗氧剂1010对聚丙烯、聚乙烯有卓越的抗氧化性能。
可有效地延长制品的使用期限。
2、抗氧剂1010挥发性小，不易迁移，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒，与大多数聚合物具有很好的相容性。
乘用车车身零部件轻量化设计典型案例
乘用车车身零部件轻量化设计典型案例随着环境保护意识的提高和汽车工业的快速发展，乘用车的车身零部件轻量化设计成为了汽车制造业的一个重要课题。
轻量化设计不仅可以降低车辆的整体重量，提高燃油经济性，还可以减少对环境的影响。
下面将介绍几个乘用车车身零部件轻量化设计的典型案例。
1. 利用高强度材料：使用高强度的材料可以在不增加重量的情况下提高零部件的强度和刚性。
例如，许多乘用车现在采用了高强度钢材来替代传统的钢材。
高强度钢材可以提供相同强度的零部件，但重量更轻。
此外，还有一些先进的复合材料，如碳纤维增强塑料（CFRP）和铝合金等，也被广泛应用于车身零部件的制造中。
2. 结构优化设计：通过采用结构优化设计方法，可以将零部件的结构进行优化，以减少不必要的材料使用，从而降低整体重量。
例如，在车身的设计过程中，可以使用拓扑优化方法来确定最佳的结构形状，以最小化材料的使用量。
3. 部分集成设计：通过将不同的零部件进行部分集成设计，可以减少连接部件的数量，降低整体重量。
例如，一些车辆现在采用了一体成型的车顶和车身侧板设计，通过减少连接接口，可以减轻车身重量。
4. 利用轻量化技术：现代乘用车越来越多地采用一些先进的轻量化技术来设计车身零部件。
例如，采用铝合金替代传统的钢材可以显著减轻车身重量。
此外，还有一些其他的轻量化技术，如混合材料结构、可变厚度设计和3D打印等，也被广泛应用于乘用车的车身零部件设计中。
总之，乘用车车身零部件轻量化设计是当前汽车制造业的一个重要课题。
通过使用高强度材料、结构优化设计、部分集成设计和轻量化技术等方法，可以实现乘用车的轻量化，降低车辆油耗，减少对环境的影响。
这些典型案例的应用不仅可以提高汽车的性能和节能性，还可以为未来的汽车制造业发展提供借鉴和启示。
保险杠本体材料应用探讨
保险杠本体材料应用探讨摘要：随着汽车行业的发展，人们对于汽车品质的要求也相应变得越来越高。
汽车市场个性化消费理念的不断增强，全球汽车行业已经开始迈入大规模定制时代，这必然对汽车整车厂的市场响应能力提出了更多的要求和挑战。
因此，研究保险杠本体材料应用具有重要意义。
下面笔者就对此展开探讨。
关键词：保险杠；本体材料；应用；1不同材料的前保险杠本体结构自由度和轻量化分析1.1 SMC前保险杠本体SMC材料刚性好，强度高，零收缩率，故本文研究的前保险杠本体可以采用整体式结构，做变料厚设计，基本料厚为2.5mm，四周翻边和离安装点40mm范围料厚为4mm，变料厚过度区宽15mm，均布纵横加强筋，安装点预埋M8×20mm六角铜螺母。
结果：零件结构自由度较好，容易达成造型美观性。
零件理论重量11.00kg，轻量化效果明显。
本文研究的前保险杠本体量产零件原材料采用SMC，该零件修去毛边后的实物重量为11.3kg，理论分析与实物相符合。
1.2 PC/ABS前保险杠本体PC/ABS材料刚性差且收缩率大（0.5%），具有一定的脆性。
为避免表面出现收缩印缺陷，采用内外板粘接结构（如VOLVO长头重卡VN670前保险杠结构），料厚3.5mm，采用ITW公司的Plexus结构胶AO420进行粘接，厚度0.5mm。
该结构胶是一种性能优异的双组份甲基丙烯酸甲酯（MMA）结构胶，密度0.94g/cm3，弯曲模量50MPa，泊松比0.49，抗拉强度≥18MPa，剪切强度20MPa，剥离强度72MPa。
装配用螺母板粘接在前保险杠内板内侧面上。
如图1所示。
结果：零件结构自由度很好，可以做很复杂的外观造型。
重量11.16kg。
箭头指向的孔为本体与支架安装用孔图1PC/ABS前保险杠结构示意图1.3 PP-EPDM前保险杠本体相比PC/ABS材料，PP-EPDM材料的刚性更差，强度低，收缩率更高（0.9%），而且粘接性能差，故采用内外板加四周翻边螺栓连接结构（如弗莱纳长头重卡前保险杠结构），外板为PP-EPDM，料厚3.5mm，内板为PP+LGF30（抗拉强度100MPa，密度1.12g/cm3，弯曲模量5500MPa，泊松比0.39），料厚3.5mm，装配用螺母板熔焊在内板内侧面上。
汽车保险杠的配方设计
汽车保险杠的配方设计原料: 共聚PP(EPS30R)增韧剂：POE(8150）交联剂：双马来酰亚胺填料：滑石粉（1250）润滑剂：PE蜡抗氧剂：抗氧剂1010性能：具有较好的透明性，耐冲击性和耐低温性.耐化学性能好，成本低廉, 轻量化，可循环再用等优点产品性能：可与塑料混合抽粒，直接添加成型等多种加工方式。
增韧剂与塑胶混合在不影响塑料本身物性的前提下提高它的抗冲击强度，韧性，拉伸强度，耐曲折性，抗寒性，缓解热胀冷缩，降低成本。
材料份数价格(元／吨）共聚PP 50 12150POE 10 19500双马来酰亚胺0·4 54000滑石粉10 1050抗氧剂1010 0·5 41000PE蜡 1 7783总价71·9 12001注塑成型1）优点：是生产出来的杠刚性好2）缺点：是生产必须采用流动性较佳的材料，制品坚固性较差，受冲撞时易断裂前言汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力，防护车身前后部的安全装置。
20年前，轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为3mm 以上的钢板冲压成U型槽钢，表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。
随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。
今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一，追求本身的轻量化。
为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。
塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。
其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为1.5mm左右的冷轧薄板冲压而成Ｕ形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝连接，可以随时拆卸下来。
这种塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚丙烯系材料，采用注射成型法制成。
国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗进合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性，还具有可以焊接的优点，而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。
浅谈汽车保险杠的设计与开发
浅谈汽车保险杠的设计与开发【摘要】汽车保险杠作为汽车外部的重要组成部分，承担着保护车辆和乘客的重要作用。
设计与开发一款优质的汽车保险杠需要考虑多个因素，如材料选择、结构设计、生产工艺和性能测试等。
材料选择直接影响到保险杠的强度和耐久性，而结构设计需要兼顾美观性和安全性。
生产工艺的选择影响着保险杠的成本和生产效率，而性能测试可以确保保险杠符合安全和质量标准。
在未来，随着科技的发展和消费者对安全性能的不断重视，汽车保险杠的设计与开发将更加注重创新和定制化，以满足市场的需求。
深入研究汽车保险杠的设计与开发对于提高汽车安全性和市场竞争力具有重要意义。
【关键词】汽车保险杠, 设计与开发, 功能与作用, 材料选择, 结构设计, 生产工艺, 性能测试, 重要性, 发展趋势1. 引言1.1 汽车保险杠的重要性汽车保险杠是汽车外部的重要部件之一，起到了保护车辆和乘客的作用。
它通常安装在汽车前后部，能够在碰撞或事故时吸收冲击力，减轻对车辆本身和乘客的伤害。
保险杠的设计不仅要考虑外观美观和空气动力学性能，更需要考虑结构稳固性和安全性。
一个好的保险杠设计可以提高汽车整体的安全性能，减少事故造成的损失。
汽车保险杠的设计也影响着整个车辆的外观和风格。
一个符合流行趋势和品牌特色的保险杠设计可以提升汽车的市场竞争力，吸引消费者的眼球。
对于汽车制造厂商来说，设计和开发一款符合要求的保险杠显得尤为重要。
1.2 汽车保险杠设计的影响因素汽车保险杠的设计受到多方面因素的影响，其中包括汽车安全标准、外形美观性、车辆整体设计、生产成本等方面。
汽车保险杠作为车身的重要部分之一，其设计必须符合各国家和地区的安全标准，以确保在碰撞事故中能够有效吸收撞击力，保护车辆乘员的安全。
汽车保险杠也是车辆外观设计的一部分，因此设计师需要考虑如何使其与车身整体风格相协调，提升车辆的美观性。
汽车保险杠的设计也要考虑到车辆的整体设计，包括车头、车身线条等因素，以确保保险杠与车辆的其他部分相互配合，形成统一的整体风格。
保险杠设计指南
前言保险杠设计指南1、简要说明1.1该部分综述1.1.1产品简介汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力，保护车身前后部的安全装置，有着很强的造型美观功能，追求和车体造型的和谐统一。
随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路.今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型和谐与统一，追求本身的轻量化.为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。
保险杠是重要的外观件安全件。
保险杠在碰撞时充分吸收能量，保护车辆的功能件能正常工作，行人碰撞时，降低对人体的伤害程度。
现今，汽车保险杠一般为塑料组成，可以达到美观、吸能、和轻量化的目的，是乘用车的重要外饰件1.1.2产品分类塑料保险杠由外板蒙皮、缓冲材料和横梁三部分组成。
外板蒙皮和缓冲材料由塑料材料制成，横梁为厚度为1.5 mm的钢板冲压，可以有多层板焊接而成。
1.2设计该产品的目的塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；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，成为装饰轿车外型的重要部件。
1.3适用范围塑料保险杠适用于乘用车前后端前言1.4零部件构成图S18前保险杠构成图S18后保险杠构成图1.5产品开发工艺介绍通常情况下本体注塑成型，横梁冲压成型，发泡式缓冲器发泡成型。
1.6产品开发流程介绍产品开发有10个阶段，从P0到P9。
开发设计阶段的流程，在本设计指南中不过多介绍，主要说明一下开发阶段从P3以后的主要流程。
1、试制阶段：试制的目的是对设计进行验证，并对设计进行确认；2、模具、检具开发阶段：经过试制阶段，对设计进行验证，并对设计进行改进后，可以对设计进行确认。
此后，进行零件正式模具的开发；3、正式模具件装车验证，进行产品改进，并相应调整、修改模具，使产品更加完善，品质更好；4、发放造型样板，制作外观件；5、制定材料、总成试验大纲，进行零部件材料、性能试验；6对产品进行“工装样件认可” （OTS认可）。
保险杠设计规范
XXXXX有限公司保险杠设计规范编制：校对：审核：批准：2015-08-05发布 2015-08-10实施 XXXXX有限公司发布目录1简要说明 (3)2设计构想 (4)2.1 前后保险杠开发周期 (4)2.2 满足法规要求 (4)2.3 安装布置及断面分析 (9)2.3.1 功能定义及安装构想 (9)2.3.2 典型断面分析 (10)2.3.3安装强度分析： (11)3.保险杠的材料及结构 (13)3.1 保险杠材料的选择 (13)3.2保险杠结构 (13)3.3我司现有车型保险杠结构 (13)4保险杠设计注意事项 (15)4.1保险杠在设计结构中需注意的问题 (15)4.2 保险杠的设计经验值 (17)5 间隙、公差分析 (18)5.1大灯同前保险杠间隙 (18)5.2保险杠同翼字板间隙 (18)5.3保险杠同前格栅的间隙 (18)5.4保险杠本体同缓冲块 (18)6制造工艺可行性（要求供应商确认） (18)6.1工艺分析方法 (18)6.2工艺方法 (18)7主要性能要求 (18)7.1材料试验要求 (18)7.2 性能试验要求 (18)7.3油漆涂层试验 (19)8 失效模式 (19)1简要说明保险杠属于安全件。
在车辆碰撞时起到吸收碰撞能量，降低对人体的伤害程度的作用。
其主要功能有：①、保护功能，在汽车发生纵向及角部碰撞时，保险杠应能吸收部分能量，以保护车身，整车照明系统、冷却系统、发动机盖、行李箱盖等；行人保护功能，在保险杠内装防撞梁和缓冲块，更好的保护行人碰撞时小腿的伤害值；②、装置功能，在保险杠上，有的装置着灯具、雷达、牌照架及牌照等件，要给予足够的空间和装置条件；为车辆冷却系统提供换气通道； ③、美化功能；④、提高空气动力特性，保险杠正面迎风面积较大，对空气动力特性的影响也大。
前保险杠的最佳化设计对减小正面迎风阻力系数和升力系数效果明显。
侧视图方向上，矩形断面保险杠的阻力最大，凸形断面的保险杠阻力较小。
汽车保险杠设计指导
1.3 适用范围 塑料保险杠适用于乘用车前后端。
1.4 零部件构成图
S18 前保险杠构成图
S18 后保险杠构成图
1.5 产品开发工艺介绍 通常情况下本体注塑成型，横梁冲压成型，发泡式缓冲器发泡成型。
1.6 产品开发流程介绍 产品开发有 10 个阶段，从 P0 到 P9。 开发设计阶段的流程，在本设计指南中不过多介绍，主要说明一下开发阶
汽车保险杠设计指导
1、简要说明
1.1 该部分综述 1.1.1 产品简介
汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力，保护车身前后部的安全装置，有着很 强的造型美观功能，追求和车体造型的和谐统一。
随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革 新的道路.今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车 体造型和谐与统一,追求本身的轻量化. 为了达到这种目的，目前轿车的前后 保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。保险杠是重要的外观件安全件。 保险杠在碰撞时充分吸收能量，保护车辆的功能件能正常工作，行人碰撞时， 降低对人体的伤害程度。
现今，汽车保险杠一般为塑料组成，可以达到美观、吸能、和轻量化的 目的，是乘用车的重要外饰件 1.1.2 产品分类
塑料保险杠由外板蒙皮、缓冲材料和横梁三部分组成。外板蒙皮和缓冲 材料由塑料材料制成，横梁为厚度为 1.5ｍｍ的钢板冲压，可以有多层板焊接 而成。 1.2 设计该产品的目的
塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故 时能起到缓冲作用，保护前后车体；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，成为装饰轿车外型的重要部件。
段从 P3 以后的主要流程。 1、试制阶段：试制的目的是对设计进行验证，并对设计进行确认； 2、模具、检具开发阶段：经过试制阶段，对设计进行验证，并对设计进行改
汽车保险杠产品问题分析
汽车保险杠产品问题分析刘红艳【期刊名称】《《南方农机》》【年(卷),期】2019(050)022【总页数】1页(P39)【关键词】汽车; 保险杠; 产品问题【作者】刘红艳【作者单位】一汽吉林汽车有限公司吉林吉林 132013【正文语种】中文【中图分类】U463.3261 汽车保险杠设计保险杠是汽车上不可或缺的重要部件，其主要作用是吸收并减缓外界冲击力，对车身前后部分进行有效的保护。
1.1 保险杠轻量化设计早期的汽车保险杠的材质为钢板，通过冲压的方式成型后，与车架的纵梁相连接，这种保险杠虽然能起到安全防护的作用，但美观性不足，而且自重较大，会增加汽车的油耗。
现如今，轿车保险杠的材质均为塑料，整个保险杠由三个部分组成，即外板、缓冲材料及横梁，其中外板与缓冲材料均为塑料，只有横梁是用冷轧钢板冲压而成。
汽车保险杠的轻量化设计包含两个方面的内容，一方面是结构轻量化，另一方面是材料轻量化。
其中结构轻量化可以通过减少保险杠的组成部分来予以实现，而材料轻量化，则可通过选择轻质的材料来实现，如聚丙烯塑料、合金等。
1.2 保险杠安全性设计汽车保险杠最为主要的作用是对车身前后进行保护，从而增强车辆碰撞时的安全性。
在这一前提下，安全性设计成为汽车保险杠设计的重点环节。
在汽车保险杠安全设计中，设计人员需要充分考虑车辆发生碰撞时，产生的能量及其分布特点，据此对保险杠的吸能效果进行优化设计，从而提升保险杠的安全设计水平。
2 汽车保险杠制造关键技术保险杠作为车身的安全防护装置，其作用是否能充分发挥，与选择的制造工艺有着极为密切的关联。
汽车保险杠制造中的关键技术如下[1]。
2.1 合理确定壁厚保险杠的壁厚与冲击力的吸收效果密切相关，壁厚越均匀，吸收效果越好，产生变形和断裂的可能性越小。
由于汽车保险杠不同位置处的壁厚有所差别，因此在制造时应当逐渐过渡，防止突变的情况发生。
制造汽车保险杠时使用的塑料壁厚一般在0.5～4.0mm，如果壁厚过大，在制造时，会导致冷却时间延长，由此容易形成缩痕。
汽车前保险杠结构设计及优化
汽车前保险杠结构设计及优化发表时间：2019-01-15T16:04:20.827Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：白静[导读] 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设水平也有了很大的提高。
安徽江淮汽车集团股份有限公司乘用车制造公司安徽合肥 230001摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设水平也有了很大的提高。
汽车保险杠是车身主要的安全防护部件，在汽车碰撞过程中，其对保护驾驶人员安全有重要作用。
因此，汽车保险杠一直是汽车耐撞性设计的重点之一。
汽车碰撞时，保险杠尽可能多地吸收碰撞能量，实现保险杠的轻量化是汽车保险杠优化设计的趋势。
结合非线性拓扑优化方法和连续变厚度轧制技术对汽车保险杠横梁进行了耐撞性设计，并确定了保险杠的厚度分布。
通过探索保险杠防撞横梁和吸能盒壁厚对其安全性能的影响，得到了两者的最佳组合方案，显著改善了保险杠性能。
针对汽车保险杠轻量化设计的要求，设计了一种整体式碳纤维增强树脂基复合材料保险杠，并进行了优化求解。
文献提出了一种利用铝合金吸能盒结构有限元模型优化其吸能特性的方法，并对该方法进行了实验验证。
以上研究中，保险杠的仿真过程与实际情况相差较大，仿真结果误差较大，因此对其碰撞性能改善有一定影响。
关键词：汽车前保险杠；结构设计；优化引言汽车工业高速发展，市场需求渐趋多样化，车身改款升级速度随之日益加快。
作为汽车的重要装饰件，保险杠的造型美观性和外观质量也受到越来越多的关注。
可视面尽量不要出现飞边、缩痕、熔接线及分模线等明显的缺陷，尽量通过零件结构和成型工艺的优化设计达到减少产品外观缺陷、降低注塑成型难度和减少后处理投资的目的。
因此，在产品设计与开发前期，结合产品特点和模具结构，进行汽车保险杠的结构优化设计具有重要的意义。
1保险杠分型线概念介绍模具上用于取出塑件和（或）浇注系统冷凝料的可分离的接触表面称为分型面。
分型面与塑件的接触线称为分型线。
分型结构设计合理与否，将直接影响着塑件质量、模具结构复杂度及模具寿命等。
(完整word版)汽车保险杠设计方法
汽车保险杠设计方法—轿车前保险杠一、保险杠简介保险杠是汽车外饰中结构最为复杂，零部件数量最多的总成部件。
保险杠的外观质量和风格决定了客户对整车外饰的评价,它包括了许多功能性的零件，如吸能装置、牌照安装、各种灯具安装、防撞报警器等零件，所以保险杠的设计有着较高的设计难度。
汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护车身前后部的安全装置。
二十年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢,表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好象是一件附加上去的部件.随着汽车工业的发展，汽车保险杠做为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。
今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型和谐与统一，追求本身的轻量化.为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠采用了塑料,人们称为塑料保险杠.塑料保险杠是由面罩、骨架和横梁等三部分组成（如下图所示）。
其中面罩用塑料制成,横梁用厚度为1。
5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽；外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝联接，可以随时拆卸下来。
这种塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚脂系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成.例如标致405轿车的保险杠，采用了聚脂系材料并用反注射模成型法做成；而大众的奥迪100、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。
国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗进合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性，还具有可以焊接的优点,而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。
塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体，从外观上看，可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件.二、汽车保险杠功能1、一定车速下碰撞时对车辆的保护。
安全性是现代轿车设计中首先要考虑的问题。
汽车保险杠材料
汽车保险杠材料
汽车保险杠是汽车车身的重要组成部分，一般由塑料、钢材、铝合金等材料制成。
不同的材料会影响保险杠的性能和外观，因此选择合适的材料对于汽车保险杠的设计和制造至关重要。
首先，塑料是目前汽车保险杠常用的材料之一。
塑料保险杠具有重量轻、成本低、塑性好等优点，可以满足汽车保险杠对于外观造型的要求，并且在碰撞时能够吸收部分冲击力，保护车身和乘客安全。
然而，塑料保险杠也存在着耐磨性差、抗冲击性能相对较弱等缺点，因此在一些高端汽车上往往采用其他材料来替代。
其次，钢材是汽车保险杠的常见材料之一。
钢材保险杠具有强度高、耐磨性好、抗冲击性强等优点，能够有效保护车身和乘客安全。
然而，钢材保险杠的重量较大，容易生锈，而且制造成本较高，因此在一些轻量化、环保化的汽车设计中逐渐被其他材料所替代。
另外，铝合金保险杠也逐渐受到汽车制造商的青睐。
铝合金保险杠具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，能够有效减轻汽车整体重量，提高燃油经济性，并且外观上也能够满足对于汽车外观造型的要求。
然而，铝合金保险杠的成本较高，加工难度大，制造工艺要求较高，因此在一些高端汽车上应用较为普遍。
综上所述，不同材料的汽车保险杠各有优缺点，汽车制造商需要根据车型定位、成本控制、安全性能等因素综合考虑，选择合适的材料来制造汽车保险杠。
随着汽车工业的不断发展和技术的进步，相信未来会有更多新型材料应用到汽车保险杠的制造中，为汽车保险杠的性能和外观带来更大的突破和提升。
《碳纤维复合材料前保险杠防撞梁设计方法》编制说明【模板】
《碳纤维复合材料前保险杠防撞梁设计方法》编制说明一、工作简况1、任务来源汽车的安全性和轻量化至关重要，对于汽车的前保险杠防撞梁已经不能单纯的考虑安全性，而应该同时进行安全性和轻量化设计。
研究表明，碳纤维复合材料具有密度小，刚度大的特性，这与汽车所需材料的要求十分吻合。
设计碳纤维复合材料的汽车零部件，对汽车轻量化有着极大的影响。
目前，国内外没有完备的碳纤维复合材料应用于汽车保险杠的设计标准，因此，制定《碳纤维复合材料前保险杠防撞梁设计方法》对我国汽车产业将碳纤维复合材料应用于汽车零部件设计具有长足的影响，对填补我国的技术空白具有深远的意义。
中国汽车工程学会于2018年10月25日批准该项目立项，并将《碳纤维复合材料前保险杠防撞梁设计方法》团体标准制定列入2018年计划，中汽学函：[2018]207号。
2、工作过程2018 年5 月15日中国汽车工程学会主办的“汽车轻量化团体标准制订工作讨论会”在安徽芜湖召开，奇瑞汽车股份有限公司承办，来自国家重点研发计划《电动汽车结构轻量化共性关键技术研究与应用》项目内外的19 家主要CSAE 标准起草单位的25 人参加会议。
会议详细介绍了CSAE 标准的基本情况、定位、编写流程和要求，与会人员就CSAE 标准的立项申请、标准编写要求、标准应用实施以及标准涉及专利的处置原则等话题进行了深入讨论交流。
中汽学会轻量化研究部的王利刚则介绍了汽车轻量化CSAE 标准的制订工作计划和设想。
最后，与会人员针对拟编制的22 项轻量化CSAE 标准，就标准名称、牵头单位和参与单位、初步时间计划以及标准编写的必要性等问题进行了充分的讨论。
各单位一致认为有必要结合市场需求，编写相关的团体标准；各单位一致同意本着标准能够推广应用的原则，会后完善标准的名称、牵头单位和牵头负责人、参与单位和参与人员，并在此基础上于2018 年6 月15 日前完成团体标准的立项申请书；针对项目支持的标准，各单位一致同意在2018 年8 月15 日前完成初稿；各单位一致同意梳理标准研制需要的第三方检测项目，并提供至中汽学会（时间初步定在2018 年6 月15 日前），以为后期的标准验证提供依据。
分析汽车前保险杠结构设计及优化
分析汽车前保险杠结构设计及优化从汽车制造行业的角度出发，在进行汽车加工制造时必须保证相关人员对汽车各部位结构状态和设计要求等方面有所了解，推进汽车加工制造顺利开展。
本文将以汽车前保险杠为研究对象，了解汽车前保险杠结构设计及优化，以期强化前保险杠在汽车中的作用效果。
标签：汽车;前保险杠;结构设计;优化引言作为汽车中重要结构，保险杠在汽车安全行驶过程中起到非常重要的作用。
而且汽车保险杠还分为前保险杠和后保险杠这两部分，这就需要相关人员对汽车前后端保险杠结构展开有效分析，借以保证汽车前后保险杠在汽车行驶过程中的作用效果得以彰显。
从汽车前保险杠的角度出发，还应按照汽车前保险杠结构设计要求以及汽车行驶现状对其实施全面优化，以提高前保险杠在汽车行驶中的作用效果1汽车前保险杠结构设计在进行汽车前保险杠结构设计时还应保证相关人员对前保险杠实际作用效果和整体结构等方面有所了解，严格控制汽车前保险杠结构设计过程中出现问题。
从多方面研究中了解到汽车前保险杠结构设计时需要考虑的因素主要表现在以下几个方面：1.1前保险杠低速碰撞前处理设置在对汽车前保险杠进行全面研究的过程中，了解到汽车前保险杠主要是由迎撞面保险杠、车架和吸能盒这三个部分组成。
这就应保证这三个部分安装位置的合理性，使得前保险杠在汽车安全行驶过程中发挥自身最大的作用。
而且在进行汽车前保险杠设计时还用保证吸能盒整体质量效果，有效吸收碰撞物体对汽车产生的危害，使得汽车在受到撞击时出现损坏的几率降到最低。
除此之外，在进行汽车前保险杠结构设计时还需要相关人员对该装置进行仿真处理，强化各项模型在汽车前保险杠结构设计中的作用效果，使得汽车前保险杠结构设计难度降到最低。
除此之外，还应保证汽车行驶速度能够满足前保险杠作用效果要求，同时避免汽车前保险杠在遭遇撞击时出现穿透问题，使得汽车前保险杠单面接触的刚性设置能够满足汽车整体设计要求，这对于提升汽车行驶安全也起到非常重要的作用。
如何改装牵引汽车的前保险杠以提高保护性能
如何改装牵引汽车的前保险杠以提高保护性能牵引汽车的前保险杠是车辆保护系统的重要组成部分，不仅能提供车辆美观，还能起到保护车辆的作用。
为了进一步提高牵引汽车的前保险杠的保护性能，有几个改装方法值得考虑。
本篇文章将详细介绍这些改装方法，并提供实用的建议，帮助您提高车辆的保护性能。
首先，选择高强度材料是改装前保险杠的关键。
传统的前保险杠通常采用钢材制成，虽然具有一定的防护性能，但在遇到严重碰撞时容易受损。
而现代汽车材料技术的发展，为前保险杠的改装提供了更多选择。
碳纤维复合材料是一种轻量化、高强度的材料，越来越受到汽车改装者的青睐。
它不仅能够提高保护性能，还能减轻整个车辆的重量，提高悬挂和操控的性能。
其次，增加前保险杠的结构强度也是提高保护性能的重要措施。
保险杠的设计应该充分考虑各个方向受力情况，尽量避免发生变形或破裂的情况。
在改装前保险杠时，可以采用增加衬板或者加厚墙板的方式来增强结构强度。
这样一来，即使在发生碰撞时，前保险杠也能够更好地吸收撞击能量，减少车辆和车内乘员的受伤风险。
另外，通过安装防撞泡棉来提高前保险杠的保护性能也是一种有效的改装方法。
防撞泡棉是一种高密度材料，可以吸收撞击时产生的能量，从而减少车辆损坏和乘员受伤的风险。
改装前保险杠时，可以在内部或者外部安装防撞泡棉，以提高整个保护系统的能量吸收能力。
此外，防撞泡棉还能够有效降低车内的噪音和震动，提升乘坐舒适性。
除了以上提到的改装方法，车辆安装额外的保护装置也是提高牵引汽车前保险杠保护性能的重要手段。
例如，装配前保险杠护罩能够进一步增加保险杠表面的防护层，提高整个车辆抵御外界刮擦和碰撞的能力。
此外，还可以安装额外的碰撞吸能模块，比如碰撞吸能泡沫塞，它能够在发生碰撞时吸收撞击能量，保护前保险杠和车辆其他部位免受损坏。
与此同时，定期检查和维护前保险杠也是保证其良好保护性能的关键。
改装前保险杠不仅仅需要考虑外部改装，还需要定期检查和维护。
首先，保持前保险杠的清洁和整洁非常重要，特别是在恶劣的天气和道路条件下。
安全新颖的汽车保险杠范本（2篇）
安全新颖的汽车保险杠范本在汽车行驶过程中，保险杠作为车辆的前、后部保护装置起着非常重要的作用。
它不仅能够减少车辆碰撞时的撞击力，并且还能保护车辆的部件不受太大的损坏。
因此，设计一款既安全又新颖的汽车保险杠变得至关重要。
在本文中，将为您介绍一款具有创新设计的汽车保险杠范本。
首先，我们设想的这款汽车保险杠采用了高强度的材料制作而成，以确保在碰撞时能够充分吸收撞击力并保护车辆及乘员的安全。
为了增强保险杠的耐用性，它还采用了具有较高韧性和抗压性的材质，以应对各类道路上的复杂环境。
此外，保险杠的表面设计光滑，以降低风阻，提高车辆的整体性能。
此外，我们的设计团队还结合了现代科技，为这款汽车保险杠设计了一套智能化的感应系统。
该系统能够实时监测附近的车辆和障碍物，并做出相应的反应。
当检测到潜在碰撞危险时，该系统会自动触发保险杠的保护措施，例如自动展开防撞装置或发出警报信号，确保车辆及乘员的安全。
除了安全性，我们的设计团队还注重保险杠的美观性和实用性。
我们的保险杠外观设计简洁大方，线条流畅，与整个车辆的造型和谐统一。
同时，为了提升实用性，我们在保险杠上设置了多个储物空间和插槽，方便驾驶者存放各种物品，如雨伞、手袋等。
此外，保险杠上还设计了一套集成式照明系统，包括高亮度LED灯和转向灯，提高夜间行驶的安全性。
为了进一步提升汽车保险杠的功能性，我们还为其添加了一套可以调节高度的装置。
驾驶者可以根据需求自由调节保险杠的高度，以适应不同的路面状况和驾驶环境。
这不仅可以增加车辆的通过性，还能提高车辆在艰难道路上的操控性和稳定性。
总而言之，我们的设计团队以安全性、新颖性和实用性为核心，设计了一款具有创新思维的汽车保险杠范本。
通过采用高强度材料、智能感应系统和可调节高度装置，该保险杠在保证车辆及乘员安全的同时，还具备了美观、实用和多功能等优势。
我们相信，这款汽车保险杠范本将成为未来汽车行业的创新之作，为驾驶者带来更安全、更舒适的驾驶体验。
、选取汽车任意零部件进行轻量化设计,写明设计思路,及前后对比
、选取汽车任意零部件进行轻量化设计,写明设计思路,及前后对比设计思路：选取汽车任意零部件进行轻量化设计，首先需要确定目标零部件，并分析其功能和使用要求。
然后可以采取以下几个方面的设计思路进行轻量化：1. 优选材料：选择高强度、高刚度的材料，如高强度钢材、铝合金等，以减少零部件的重量。
同时还要考虑材料的成本和可加工性，确保设计的可行性。
2. 结构优化：通过结构的优化设计，减少材料的使用量，同时保持零部件的强度和刚度。
可以采用加强筋、薄壁结构、孔洞等手段来实现结构重量的减轻。
3. 制造工艺优化：在设计时考虑零部件的制造工艺，尽量减少工序和操作，减少材料的浪费。
采用先进的制造工艺，如模锻、压铸、复合材料制造等，可以提高零部件的性能和轻量化效果。
4. 材料组合优化：在一些特殊情况下，可以采用不同材料的组合来进行设计，如复合材料结构、材料层叠等，以实现更轻量化的设计效果。
前后对比：轻量化设计后的零部件相较于原有设计，具有以下优势：1. 减重效果显著：通过优选材料、结构优化和制造工艺优化等手段，能够有效地减轻零部件的重量，降低整车的总重，提高汽车的燃油经济性和动力性能。
2. 强度和刚度满足要求：尽管轻量化设计减少了材料的使用量，但通过结构优化和合理的材料选择，仍保持了零部件的足够强度和刚度，保证了汽车的安全性和可靠性。
3. 节约材料和能源：轻量化设计减少了材料的使用量，节约了原材料资源，并在整个产品生命周期中减少了能源消耗，具有显著的环境保护效益。
4. 提升可持续性：轻量化设计符合现代社会对于可持续发展的要求，降低了环境影响和生产成本，提高了产品的竞争力和可持续性。
综上所述，轻量化设计对汽车任意零部件具有明显的优势，在实际应用中可以发挥重要的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车保险杠轻量化的设计
汽车轻量化设计有两大途径：一是通过改变汽车零件的结构来达到的轻量化设计的目的。
通过结构的改进，使部件薄壁化、中空化、小型化及复合化，继而轻量化；二是使用轻量化材料，通过采用轻量化的金属和非金属材料，主要是采用高强度钢材、铝镁合金、工程塑料和各种复合材料进行汽车轻量化设计。
同样，保险杠的轻量化设计也不外乎这两种方式。
由于保险杠是由多个部分组成的，因此其采用的材料也非常广泛。
例如金属材料一般用于保险杠内部的加强梁和大型车辆的保险杠外覆盖件上；而小型车辆保险杠的外覆盖件及部分承担吸能任务的元件则采用了复合材料。
值得一提的是，在绝大多数小型乘用车辆如轿车或者小型面包车上，保险杠的外覆盖件都采用了塑料材料而非金属，这一方面是出于保护行人考虑，另一方面也可以进一步减小整车质量，而且此类材料的记忆特性可以使得保险杠在轻微碰撞后自动复原。
当然，无论是新的金属还是复合材料，其研发目的都是更强、更轻。
本文将分别介绍这些轻量化材料。
1铝
铝的密度仅为钢铁的1/3，是以轻量化为设计目标的汽车保险杠频繁采用的材料。
奥迪100C3轿车的前保险杠是由塑料制成的外板和由铝合金制成的横梁等组成，横梁的材料为
A1MgSMnW27，板厚为2.0mm。
用铝合金做前保险杠横梁的主要目的是减轻质量，其次是利用其吸收碰撞能量的特点。
2泡沫铝
近来，德国不来梅的科学家已经成功研制出泡沫金属铝，用这种材料制造的汽车保险杠，能很大程度地将两车的碰撞能量吸收掉，使汽车的安全性得到很大改善。
有试验表明，两辆各自总质量(包括轿车和乘客)为2000kg，行驶速度为20km/h的轿车相碰撞，只需3块
15cm×15cm×10cm的泡沫金属铝就能将碰撞能量吸收掉，而这样的3块泡沫金属铝价格也就只有几十元。
从性能上说，泡沫铝填充圆管在轴向冲击时具有非常优异的抗冲击能量吸收作用，因此它在机械缓冲装置中具有非常广泛的应用前景。
对比传统的薄壁空心金属保险杠，在吸能相同，圆管壁厚、圆管内半径和圆管长度均相同的情况下，泡沫铝填充圆管汽车保险杠只需泡沫铝填充圆管11根，而空心金属圆管保险杠需空心金属圆管20根，一根泡沫铝填充圆管吸收的能量与一根空心金属圆管吸收的能量相比提高了82%，因此泡沫铝填充圆管汽车保险杠的质量比空心金属圆管保险杠的减少了55%。
汽车专用料、功能母料技术研讨及新产品推广。
3镍钛合金
镍钛合金是一种新型材料，有着其它材料所不具备的特殊性能，如形状记忆特性和伪弹性等，目前应用于某些汽车保险杠的内板和外板。
钛是一种典型的轻金属，而镍钛合金的总体密度也比传统钢铁要低许多，从而拥有较高的比强度和比刚度。
由于形状记忆特性而产生的巨大回复力也进一步提高了材料的总体性能。
4聚丙烯(PP)及改性PP
聚丙烯(PP)塑料具有轻质、原料来源丰富、性能价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于成型、易于回收等特点，因此广泛应用于汽车保险杠中。
但是PP也存在着抗冲击性能低、耐老化性和尺寸稳定性较差的缺陷，难以满足汽车制件弯曲强度和冲击强度均衡的要求。
因此在汽车制件中使用的PP材料多为改性PP，即PP 合金材料[5]。
通常用来改性聚丙烯的橡胶类聚合物有顺丁橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、SBS、POE等。
BR、EPR、EPDM等于PP共混改性，可以大大提高其冲击强度，特别是EPDM与PP结构相似，溶解度参数相近，相容性好，因而用EPDM增韧改性PP最为广泛，共混物的冲击性能提高幅度也十分显著。
如桑塔纳轿车的面板材料采用的就是共聚丙烯加热塑性弹性体(PP/EPDM)，再加入助溶剂，经注塑成型。
用PP/EPDM制成的汽车保险杠具有刚性高、冲击性能好、耐损伤性、光泽和弹性较好及易涂装等性能，在汽车高速行驶时受到冲撞不易破碎，且装饰美观。
5PC/PBT合金
国外不少中高档轿车保险杠是采用PC/PBT合金制成的，此材料不仅力学性能好，而且冲击强度比改性PP弹性体高出许多，并易于焊接和涂装。
如美国GE公司的PBT/PC合金，其中的XenoyXT尤适用于汽车保险杠。
DaimlerChrysler公司的Town、Country和Caravan 车的后保险杠就使用了该种塑料合金。
目前世界上几家生产工程塑料的大公司，如拜耳和巴斯夫等公司生产此类材料。
6热塑性弹性体TPE(ThermoPlasticElastomer)
由于改性PP或PC/PBT合金不利于回收利用，所以国外有汽车公司采用单一的热塑性弹性体(TPE)来制造汽车保险杠的面板，而用玻纤增强PP来制造骨架材料，因都是同一族的材料，有利于回收再循环使用。
目前世界保险杠市场采用TPE的已经占有了53%的份额。
TPE可以用热塑性塑料加工设备加工，但其性能却表现出橡胶一样的弹性，所以也有人称它为第3代橡胶材料。
TPE材料密度小，容易回收利用，性能介于塑料和橡胶之间。
目前汽车上常见的主要有如下4类:热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、热塑性聚苯乙烯弹性体(TPS)、聚酯弹性体(TPEE)和聚氨酯弹性体(TPU)，它们之间又有些许差异，适用于不同场合。