汽车轻量化论坛 首页 资讯中心行业动态

兼顾安全与燃油经济性 众泰汽车保险杠薄壁化设计

2019-8-13 17:22 107 0 来自: 众泰汽车工程研究院
简介
由于环保和节能的需要,当前汽车轻量化已经成为世界汽车行业发展的潮流。轻量化是汽车节能、提高性能与续航能力最有效措施之一。研究实验表明,汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽车整备质量每减少100公 ...


【汽车轻量化在线】由于环保和节能的需要,当前汽车轻量化已经成为世界汽车行业发展的潮流。轻量化是汽车节能、提高性能与续航能力最有效措施之一。研究实验表明,汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升。

除了车身的轻量化,汽车保险杠的发展亦是紧紧围绕着轻量化而不断突破和进步的。保险杠轻量化主要通过结构轻量化和材料轻量化这两大途径实现。在材料轻量化上,保险杠经历了由塑料材料取代金属材料,再到如今塑料材料壁厚由厚到薄的变化历程。而薄壁化是目前甚至将来材料轻量化的重要攻关领域。

所谓薄壁化,就是在不降低零部件强度、刚度等性能的前提下,通过减少壁厚而实现减重,达到轻量化目的。薄壁化技术的基础是材料配方的不断改进,产品设计、模具设计、成型工艺的不断优化,最终促成了汽车性能的整体提升。

保险杠薄壁化使用的改性PP材料具有“高流动性、高模量、高韧性”的“三高”特性。薄壁改性PP材料的熔融指数超过30g/10min,为传统材料的2~3倍,确保了产品的成型可行性和外观质量,同时大大缩短了产品的成型周期。在刚性方面,传统改性PP材料的弯曲模量为1300~1500MPa,而薄壁改性PP材料的弯曲模量基本在2000MPa以上,超过传统材料的50%以上,从材料上极大的提升了保险杠的刚度。由于行人保护等安全功能,保险杠需吸收和缓冲外部冲击力,故要求具有高韧性,改性PP材料冲击强度大于30Kj/m2。

众泰汽车全新车型的保险杠已基本实施了薄壁化,新车型A16和B21保险杠壁厚仅为2.5mm,在国内汽车薄壁化进程中处于第一阵营。相较于传统3.0mm壁厚,保险杠减重可达到15%~20%,轻量化效果明显。以最新车型B21为例,壁厚减薄到2.5mm,如仍按原先3mm的结构设计理念,保险杠的模态仅为23~25HZ,距目标性能差异较大。通过优化安装点数量、位置,合理布置加强筋、翻边,局部区域设计为渐变式壁厚等措施来提升保险杠整体和局部的模态、刚度。最终经过多轮的结构优化和CAE模拟分析,B21车型保险杠模态和刚度性能完美地超过目标值。不但有效的降低了保险杠重量,同时提升了其刚度等性能。


薄壁注塑的产品极易产生翘曲变形和飞边、缩痕等外观质量缺陷,故在模具设计初期,众泰汽车就对浇口、流道、冷却系统等提出更高的标准要求,同时安排多轮模流分析和模具评审,确保模具设计方案最优化。另外由壁厚减薄引起的收缩率变小和保险杠整体尺寸偏大问题,如未在模具收缩率上提前规避会极大增加后期保险杠工程匹配和尺寸控制的难度。而薄壁材料更低的线性膨胀系数CLTE,降低了产品对温度的敏感性,提高了保险杠尺寸的稳定性,结合实际的工程验证,成功的减小了保险杠和车身钣金的匹配间隙,目前众泰汽车保险杠和车身的设计间隙已由原来的0.5mm降低至0.2mm。

通过潜心研究、不断实践,众泰汽车在保险杠薄壁化领域已经积累了丰富的结构设计和工程开发经验。随着壁厚2.5mm保险杠的成功开发和实施应用,众泰汽车启动了壁厚2.2mm甚至2.0mm保险杠的研究工作。另外新兴的微填充改性方案和低密度保险杠材料技术也已处于紧锣密鼓的研发之中。保险杠的轻量化和薄壁化技术是众泰汽车整体轻量化战略的重要部分,未来也将大幅度的提升众泰汽车旗下产品的竞争力。

来源:众泰汽车工程研究院

收藏 分享 邀请

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

相关阅读

此篇文章已有0人参与评论

请发表评论

全部评论

精彩阅读

广告位

关注汽车轻量化最新动态

官方微信

汽车材料网

全国服务热线:

0551-63857995

地址:安徽省合肥市北二环利浩财智广场

邮编:230001 Email:[email protected]

Powered by 汽车轻量化在线  皖ICP备10204426号-3

关于我们-联系方式- 汽车轻量化在线