保险杠设计指南

奇瑞汽车有限公司保险杠设计指南

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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。

2、设计构想

保险杠在设计时一般主要考虑外观上的整体效果，以达到造型的目的，所以对于保险杠的安装方式大多是由设计公司提出粗略的结构，而具体的机构设计是由供应商和整车制造商相互配合来完成，从而使保险杠的结构符合制造和安装工艺。对于车身附件工程师来说安装结构的确定无疑是最重要的，所以在与设计公司及供应商确定机构时必须要仔细考虑制造，安装，喷涂，等众多的因素，除此之外还要考虑相关的法规要求以及标准。

保险杠材料的选择是实现其功能的首要条件。一般采用PP+EPDM(PE)的材料，使保险杠具有一定的弹性，可以吸收部分碰撞能量。

2．1保险杠的开发周期

2.2保险杠的材料及结构

A11前、后保险杠的材料选用PP+ PE，其中PE使保险杠具有一定的弹性，保险杠结构分为内外两层，本体＋缓冲器，缓冲器用热板焊接到本体上。缓冲器采用蜂窝状结构，使保险杠的缓冲性能发挥到极限。

S11前、后保险杠的材料选用PP+ EPDM+T15，其中EPDM使保险杠具有一定的弹性，保险杠结构分为内外两层，本体＋缓冲器，S11考虑到成本，缓冲器结构相当简单，性能上相对于A11的要差些。

B11前、后保险杠的材料选用PP+ EPDM+T10，其中EPDM使保险杠具有一定的弹性，保险杠结构分为内外两层，本体＋缓冲器，缓冲器用卡扣联接到本体上。前保险杠缓冲器采用

中空状结构，材料为GMT，强度很好，有很好的缓冲性能，但价格昂贵。后保险杠缓冲器也采用中空状结构，材料为PC+PBT，强度很好，但保险杠的缓冲性能相对来说不如A11。

前保险杠的结构一般采用保险杠外罩＋吸能器＋固定加强板这样的三明治结构而后保险杠结构一般只采用外罩＋加强装置，其中保险杠外罩一般采用PP+EPDM+TX:其中的PP为保险杠外罩的基体，EPDM能够提高保险杠外罩的弹性，而TX的含义是材料中加上x％的滑石粉，主要是提高保险杠外罩的刚度。常用料为T20.吸能器一般采用EPP或者是PP发泡结构，起到吸收撞击能量的作用。加强板的材料一般采用GMT压制件，前保采用螺栓固定的结构，而后保一般采用热板焊的结构主要是因为后保比前保少了一个吸能器，这样的结构可以使安装更便捷。现在的欧美法规一般有明确的规定：前后保必须要采用前后大型吸能保险杠，主要是为了满足欧美法规中的后碰撞要求，以及行人保护等相关的法规。其中GMT代表玻璃纤维垫强化热塑材料：其基层为聚丙烯脂增强材料为玻纤垫料，一般可利用直接热冲压技术使板材成型。以上提到的这些材料一般均具有回收再利用的环保效果，可以降低对于环境的污染。

2.3相关法规

《汽车护轮板》（国标：GB7063）

《汽车保险杠的位置尺寸》国标：JB 788

《汽车前后端保护装置》（国标：GB17354）

《汽车外边凸出物》（国标：GB11566）

2.4吸能保险杠的常见类型

这类保险杠能够满足8km/h的速度冲击的法规要求，他们均有能量吸收体。一般有面罩、能量吸收体、骨架、连接件组成。

2.4.1桶式结构能量吸收式

一般是利用机械油等液体在高压下象硅酮橡胶那样的显示液体性质的材料，通过偏移时产生的粘性阻力来吸收冲击能，比其他形式的保险杠吸能率高，其特点是凸出车身外的量小，耐温性好保险杠表面一般采用聚氨脂和聚丙稀树脂。

2.4.2发泡树脂能量吸收式

这钟形式比上述结构简单、质量小、成本低并具有吸收上下左右多方位输入力的能力。能量吸收发泡树脂采用聚氨脂和聚丙烯等发泡树脂，在受冲击时可吸收大的变形及变形过程中的能量。保险杠外表在受冲击变形后要恢复原型，所以外罩一般采用聚氨脂、聚乙烯发泡树脂等恢复性好的材料。 2.4.3蜂窝状结构树脂能量吸收式

结构与前一种相同，但采用的不是发泡树脂，而是成型蜂窝状等树脂结构体。由于是靠蜂窝部分的压缩来吸收能量，所以比发泡树脂吸能效率高，但是其模具费用高及修改困难等缺点。

2.5保险杠的设计经验值

以上的经验值是针对于保险杠的低速碰撞以及行人保护法规。因国内版的保险杠均不做保险杠的碰撞试验,暂时,不做为强检的标准,所以国产的车很少考虑到保险杠的低速碰撞.但是,保险杠的吸能装置对整车碰撞性能影响很大;保险杠是碰撞的第一点,吸收一部分能量,缓解白车身的压力,得到好的碰撞曲线。

2.6间隙、公差分析

2.6.1大灯同前保险杠间隙

一般轿车:4 mm SUV:6mm

2.6.2保险杠同翼字板间隙

通常是0(决定因素是保险杠同翼子板的安装方式,例如:B11,采用螺栓\自攻螺钉连接方式,间隙0;A11采用滑槽的连接方式,间隙为5)

2.6.3保险杠同前格栅的间隙

通常与大灯的间隙呼应,一般2-6

2.7制造工艺可行性（要求供应商确认）

2.7.1工艺分析方法

1.确定拨摸方向

2.确定分模线

3.检查拨摸角度

4.模具强度、可靠性（由模具供应商确认）等。

2.7.2工艺方法

注塑。

5．主要性能要求

5.1耐热性能

耐热性能按DIN53497进行试验，其尺寸变化≤0.5％。

5.2耐寒性能

耐寒性能测试在-40℃/24h条件下进行，其形状、颜色和表面无变化。

5.3耐光性能

耐光性能按QBV·06·3902进行试验，其形状、颜色和表面无变化。

5.4耐侯性能

耐侯性能按QBV·06·3902进行试验，其形状、颜色和表面无变化。

5.5耐热氧老化性能

耐热氧老化性能测试在把样条放在150℃条件下，放置200小时，表面无龟裂。

5.6阻燃性

阻燃性按QBV·01·1010进行试验，其每分钟燃烧量小于55mm。

4、失效模式