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【原创文章】汽车保险杠内分型模具结构介绍

2019-05-13来源:纵横新闻网

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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。 

保险杠的主要功能:

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,行礼箱盖等;行人保护功能,在保险杠下部加装有缓冲块,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、牌照架及牌照等件,要给予足够的空间和装置条件;

3换气通道 ——为车辆冷却系统提供换气通道

4装饰功能  —与车身造型融为一体的外观装饰功能

5提高空气动力特性 ——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 ;

设计构想 :

满足法规要求

  碰撞性能要求:2.5MPH BUMPERECE R42);

   行人保护性能要求:EEC70/156

   外部突出物要求:ECE R2601EEC 79/488

2  满足冷却系统的有效进风面积

3  符合造型要求,整体外观的流畅,协调性

4  低成本,自重轻材料的可回收利用性

5  工艺可行性,拆装方便的原则


保险杠的材料及结构

   保险杠材料要求在较宽的温度范围内刚性好,耐冲击性能好,尺寸稳定性好,耐溶剂性好,涂装性能好。常用>PP+EPDM-T20。

保险杠由缓冲横梁、(吸能器)吸能泡沫、本体及连接支架组成,其中吸能器采用PP发泡的形式。保险杠本体,上下格栅,拖钩盖,下部支撑护板材料采用PP+EPDM-T20: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T20的含义是材料中加上20%的滑石粉,主要是提高保险杠外罩的刚度。


吸能块一般采用EPP或者是PP发泡结构,起到吸收撞击能量的作用。前/后保缓冲横梁本体材料采用冷轧高强度结构钢B340/590DP,缓冲横梁支架采用B180P2(相对横梁本体的材料,该材料强度较低,但价格便宜),主要是为了满足欧洲法规中的前/后碰撞要求。

两侧支架材料采用PP66+GF30%,该材料具有韧性好,表面坚硬的特性。下部支撑护板主要起行人保护作用,碰撞时支撑保护小腿,并起一定的美观作用。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。保险杠系统的结构数模设计主要包括形状、壁厚、脱模角度、加强筋、支撑面、圆角、孔等。

保险杠面罩与横梁都是大型薄壁注塑件,面罩同时又是外观件,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(ppEPDM)材料。在结构设计中,应综合几何形状与成型方法进行设计,模具分型面应满足成型工艺为好,分模线尽可能放在非外观表面上。在设计塑料件时,为避免转角处的应力集中,应采用圆弧过渡,这对于模具制造使用寿命是很有利的,一般塑件各连接处应有051mm的圆角,而拐角处也应采用一些圆角,以减小应力并保证壁厚一致。

壁厚——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。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。

加强筋 ——塑料件特别是大型零件如果仅仅有一定的壁厚是无法保证制件的形状和尺寸的,更谈不上一定的强度。因此必须在一些如孔,大曲面或安装点处加筋,以提高强度和刚性。外饰件主要表面(CLASSA)一般不宜加筋,次表面(CLASSB)加筋时根部壁厚也不可大于壁厚的3/4,对表面质量要求低或非可见表面(CLASS C&D)。

圆角 —一般零件最小圆角取R0.5,但零件分型面避免有圆角,否则将增加制造成本和难度。孔 —孔形状应尽量简单,孔与壁之间应保持一定距离,孔至边界最小至少是孔径的1.5倍。


内分型结构

在模具的设计中为了保证产品外观品质,采用内分型线设置在不可见的B面,使得无论是加工的误差还是模具在长期生产后产生的飞边,都不会影响到产品的外观质量,这样使生产的产品既满足了客户的要求,又大大提高了产品的合格率,利用斜顶块加横向滑块并使用变轨来使产品顺利脱模。


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