浅谈汽车保险杠设计及制造关键技术

张斌

延锋彼欧宁波汽车外饰系统有限公司 浙江宁波 315336

汽车保险杠除了有保护功能外还影响着车型的外观品质，想要给人展现好的品质，在注塑生产过程中了解问题的发生问题点及原因可以更好的控制产品质量，提早发现问题，降低不良的成本浪费，所以在降低和控制成本的过程中必须关注产品的质量。

1 保险杠产品现状

常规塑料保险杠技术应用，对于节约材料、提高成型性、生产效率等方面具有明显优势。随着保险杠薄壁化开发的发展趋势，产品造型阶段需要考虑解决因产品结构、二次工艺（焊接）造成的产品A面品质缺陷及产品强度、翘曲变形、成型性等关键问题。（例如：产品孔位设计避开位于降低产品强度的区域，以避免边缘破裂问题；产品翻边结构根部壁厚通常要小于翻边厚度的1/2，以避免产品表面产生收缩痕；产品加强筋尽量避免设计在主外观区域，如需多条加强筋时，需要分布均匀，其与主体连接的根部，遵循主壁厚与筋位3/1原则，防止出现应力集中、收缩等问题）。由于保险杠是重要的外观零件，常规材料选用改性PP材料生产光板件，经过喷涂处理后进行总成组装、车身安装等过程，车辆日常使用过程长期受到高温日晒、雨淋等恶略环境考验，所以对保险杠材料性能、产品性能需要重点做附着力性能检测：

（1）附着力-划格试验，要求零脱漆；

（2）附着力-高压水试验，要求脱漆面积＜5%；

（3）附着力-刮擦测试，要求零脱漆。

2 制造过程

2.1 生产工艺控制

注塑工艺参数在试模生产后固化的工艺参数存储在注塑机中，生产准备时从注塑机的工艺参数中调取相对应的工艺参数卡，制定不同的生产工艺。质保部负责抽查生产工艺执行情况。如因某些原因造成工艺参数需要进行调整，要及时的完善工艺参数卡的变更，对参数卡的纸板文件及注塑机内的工艺参数存储进行更新，编制控制图进行管理[1]。

2.2 模温保证

需确保模具动、定模独立温度可控制（可选辅机：冰水机、模温机）；为精确控制产品制造工艺，可使用手持式红外线测温仪随时监测模具温度，避免因生产基础条件变化造成产品尺寸变化及批量不良现象发生。对结构复杂、产品壁厚不均匀的产品需开展风险项管理。模具策划全生命周期管理方案进行过程保养维护，此项作为生产的重点开展项目。

2.3 设备保证

根据承接的产品特性开展注塑机选型，选型初期需对设备加工精度进行分析，可选用常规干燥机或效率更高的除湿干燥机，确保原料干燥效果；原料烘干时间必须按照工艺规定执行，烘干结束后，不能立刻加入注塑设备的，应保持烘干温度，持续烘干（可购买水分测试仪，确定原料烘干的实际状态）[2]。

2.4 产品检验

首件检验：首件检查是开启生产质量确认的重要一环，对产品进行全面的检查，检查产品的外观，对上述的缺陷进行确认，按照一定的顺序：从正面至背面，从左至右对各部位进行确认；过程中出现工艺参数调整、设备维修、模具维修后等需要对产品按照首件检查的要求，重新制定；过程检验，根据不同公司的质量保证能力一般为2h/次，留存过程记录。

2.5 变化点管理

注塑生产条件发生变化时（如材料、设备、人员、模修、环境等变化），需要对过程做再确认，进行变化点的管理。产品出现可返修的缺陷后，有一定的返修方式，返修产品经过100%确认、记录后再进行转序作业。

2.6 易损件装配前预处理

保险杠安装支架等部件需要根据车间环境开展相应的预处理工艺，需要根据安装支架类产品粒子材料品牌、型号、产品结构等特性需求，制定合适预热时间和温度卡（厚度超过3mm的产品时间加长），保证总装线体上装配品质质量。

2.7 保证汽车保险杠加强筋制造技术的合理性

在汽车保险杠中加强筋是其主要的组成部分之一，加强筋的应用可以对保险杠的刚性进行有效提升，避免产品出现变形问题。

首先，在加强筋的制造中其厚度需要进行严格的控制，根据规定其厚度需要在汽车保险杠制件壁厚的1/3以内，在汽车保险杠有特殊使用要求的情况下，一些加强筋其厚度也会控制在制件壁厚的1/2以内，在制造中必须要对加强筋的厚度进行严格的控制，防止在汽车保险杠表面出现缩痕情况。

其次，在进行加强筋的制造中必须要对其单面斜度进行控制，其一般需要大于1.5°，可以防止加强筋顶伤制件。

最后，在汽车保险杠制造中需要保证加强筋布置的合理性，采用错开的方式进行布置，其间距应在塑料制件壁厚的4倍以上。

2.8 在汽车保险杠支撑面及孔的制造技术

在汽车保险杠中若用整个面作为零件的支撑面，稍有变形就会影响与车身的配合。因此实际常采用凸边或者局部凸起的支角作为支撑面。而在进行打孔时，要需考虑其所在的位置是否会对汽车保险杠的强度产生影响，一般孔位会定在不会削弱保险杠强度的位置，打孔形状需要根据汽车保险杠设计要求应用模具进行制作，保证其规格符合规定要求[3]。

2.9 脱模设计制造

在对保险杠进行脱模机构设计过程中需要注意以下几点:尽可能在动模的一端位置进行单项脱模，为注塑机进行产品加工提供便利通道，尽量食用单一、简便的模具结构；在成品被推出时，要保证成品质量。因此，需要在成品上选择正确的推出位置，结合受力特点进行测试；推出部位尽量选择隐蔽部位，避免对成品的美观造成影响，同时应当保证推出面的平整；推出机构需要对可靠性特点进行充分验证，其硬度和防撞等级需要达到标准，并能克服脱模造成的阻力。