淺談金杯微卡前保險(xiǎn)杠副杠的設(shè)計(jì)

鄭震宇

摘 要 金杯微型卡車保險(xiǎn)杠副杠設(shè)計(jì)方法及開發(fā)流程，并在開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法。

關(guān)鍵詞 效果圖 油泥模型制作 車身數(shù)學(xué)模型 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 快速樣件制作

為改善微型卡車視覺效果，在原保險(xiǎn)杠基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)保險(xiǎn)杠副杠，使產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。保險(xiǎn)杠副杠應(yīng)具有強(qiáng)度、剛性和裝飾性；從外觀上看，可以很自然的與車體結(jié)合在一塊，渾然成一體，具有很好的裝飾性。

保險(xiǎn)杠副杠設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）保證使用功能、方便檢修拆裝、利于制造；（2）貫徹系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化原則，簡(jiǎn)化配件規(guī)格；（3）注意設(shè)計(jì)輕量化、盡量減輕自重；（4）符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，貫徹有關(guān)安全、環(huán)保等法規(guī)要求；并努力向國(guó)際水平的汽車靠攏。

1、造型

效果圖除了要美觀，風(fēng)格要和車身相襯，還必須滿足各種功能及法律法規(guī)要求。造型設(shè)計(jì)必須具有強(qiáng)烈的時(shí)代感，要考慮降低材料與能源的消耗，提高工藝性，以降低成本。同時(shí)根據(jù)汽車的使用對(duì)象和車型級(jí)別對(duì)汽車的形狀和裝飾予以權(quán)衡，汽車作為價(jià)格較高的耐用商品，是以它的競(jìng)爭(zhēng)力和效益來體現(xiàn)其價(jià)值的，物美價(jià)廉是造型設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)

根據(jù)保險(xiǎn)杠本體外型，制作保險(xiǎn)杠副杠平面效果圖。

保險(xiǎn)杠副杠油泥模型的制作

根據(jù)平面效果制作油泥模型和數(shù)據(jù)模型。

光順

使保險(xiǎn)杠副杠外表面所有可見區(qū)表面都達(dá)到A級(jí)曲面。

2、前保險(xiǎn)杠副杠的位置尺寸標(biāo)準(zhǔn)

本標(biāo)準(zhǔn)適用于載貨汽車、轎車和乘員在17人以下的小型客車。

保險(xiǎn)杠應(yīng)能在汽車低速行駛與同類車輛相撞時(shí)，保護(hù)汽車部件免受或減輕損壞。

轎車和小型客車應(yīng)裝置有前后保險(xiǎn)杠，載貨汽車應(yīng)裝置有保險(xiǎn)杠。

保險(xiǎn)杠應(yīng)相對(duì)汽車縱向?qū)ΨQ平面左右對(duì)稱。

轎車和小型客車保險(xiǎn)杠的長(zhǎng)度應(yīng)小于車輛寬的90%，載貨汽車的保險(xiǎn)杠長(zhǎng)度應(yīng)不小于車輛寬的70%。前保險(xiǎn)杠副杠長(zhǎng)度為1421mm，大于微卡車寬70%。

保險(xiǎn)杠的高度應(yīng)在保險(xiǎn)杠水平件有效接觸面的上、下翼緣處測(cè)量。

注：為保險(xiǎn)杠水平方向的有效接觸區(qū)域，并沿水平方向的零部件稱為水平件。

保險(xiǎn)杠水平件（在不小于車輛寬的70%長(zhǎng)度內(nèi)）安裝位置尺寸應(yīng)符合表1規(guī)定。

保險(xiǎn)杠副杠高為95mm，與保險(xiǎn)杠本體連接后，下緣距地面高度為380mm≤420mm。

3、保險(xiǎn)杠副杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

保險(xiǎn)杠副杠遵循一般塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：

圓角

所有轉(zhuǎn)折處需要圓弧過渡，這樣不僅美觀且能增加機(jī)械強(qiáng)度，還能讓熔料在塑腔里更容易流動(dòng)，相反如果不圓角處理，在轉(zhuǎn)折處，會(huì)造成內(nèi)應(yīng)力集中，影響強(qiáng)度。

料厚

料厚過大保險(xiǎn)杠副杠冷卻時(shí)間長(zhǎng)，影響速度且材料用料增加；太薄保險(xiǎn)杠副杠強(qiáng)度弱，同時(shí)注塑壓力要大，模具精度要高。零件的壁厚一般力求均勻，否則會(huì)因固化或冷卻速度不同而引起收縮不均勻，產(chǎn)生內(nèi)因力，導(dǎo)致零件產(chǎn)生翹曲變形或縮孔。汽車外飾件一般壁厚取2.5+0.25mm，大型件如保險(xiǎn)杠取3+0.25mm至3.5+0.25mm。取料厚為3.5mm。

脫模角度

塑料件設(shè)計(jì)必須考慮脫模角度，避免脫模角度為零或負(fù)角。脫模角度越大，零件越容易脫模，但容易造成零件厚度不均，影響制造精度。

一般脫模角度與零件深度有關(guān)，最小和最大脫模角度可參考表2。

加強(qiáng)筋

在不增大厚度的前提下增加加強(qiáng)筋能增大保險(xiǎn)杠的強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的時(shí)候須注意幾點(diǎn)：

加強(qiáng)筋取0.5暗陌文=牽畹母亢穸任？.6mm，端部厚度為1mm；高度宜在壁厚的5倍以內(nèi)，否則脫模應(yīng)力過大容易導(dǎo)致加強(qiáng)筋損壞；前副杠加強(qiáng)筋高度為7mm。

加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)方向應(yīng)該與材料融流方向一致；如果有很多加強(qiáng)筋，應(yīng)均勻分布；前副杠加強(qiáng)筋采用縱向布置。

盡量避免在大面積的中心位置設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，實(shí)在要加，要設(shè)計(jì)溝槽，否則有流痕。

孔

孔應(yīng)該盡量開在不降低保險(xiǎn)杠機(jī)械強(qiáng)度的地方，其次開孔后應(yīng)該不增加開模的難度，還有孔和孔的距離以及孔和邊緣的距離一般大于孔徑。

4、材料選擇

前保險(xiǎn)杠副杠是大型薄壁注塑件，同時(shí)又是外觀件，要求材料應(yīng)有較好的流動(dòng)性，同時(shí)具備較高的制件精度和紫外線穩(wěn)定性，一般采用改性聚丙烯（pp+EPDM）材料。

5、快速樣件制作

根據(jù)完成度80%的3D數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速樣件的制作，數(shù)量為2套，對(duì)可裝配性、與周邊環(huán)境件的匹配性進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)快速樣件裝配情況對(duì)3D數(shù)據(jù)進(jìn)行最終優(yōu)化。

6、2D圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

完成2D圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。2D圖紙反映以下內(nèi)容：總成的爆炸圖、BOM清單、材料要求、裝配要求、關(guān)鍵尺寸控制、定位基準(zhǔn)點(diǎn)、符合標(biāo)準(zhǔn)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]塑料零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié).

[2]任國(guó)勇.汽車培訓(xùn)資料，2004（1）：64-66，71，72.

[3]內(nèi)外飾件設(shè)計(jì)概述.

（作者單位：沈陽(yáng)金杯汽車制造有限公司微型車設(shè)計(jì)處）