兼顧安全與性能 眾泰汽車創新保險杠薄壁化設計
來源: 壹車網 2019-08-13 17:11:51 瀏覽：次由于環保和節能的需要，當前汽車輕量化已經成為世界汽車行業發展的潮流。輕量化是汽車節能、提高性能與續航能力最有效措施之一。研究實驗表明，汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%；汽車整備質量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。
除了車身的輕量化，汽車保險杠的發展亦是緊緊圍繞著輕量化而不斷突破和進步的。保險杠輕量化主要通過結構輕量化和材料輕量化這兩大途徑實現。在材料輕量化上，保險杠經歷了由塑料材料取代金屬材料，再到如今塑料材料壁厚由厚到薄的變化歷程。而薄壁化是目前甚至將來材料輕量化的重要攻關領域。
所謂薄壁化，就是在不降低零部件強度、剛度等性能的前提下，通過減少壁厚而實現減重，達到輕量化目的。薄壁化技術的基礎是材料配方的不斷改進，產品設計、模具設計、成型工藝的不斷優化，最終促成了汽車性能的整體提升。
保險杠薄壁化使用的改性PP材料具有“高流動性、高模量、高韌性”的“三高”特性。薄壁改性PP材料的熔融指數超過30g/10min，為傳統材料的2~3倍，確保了產品的成型可行性和外觀質量，同時大大縮短了產品的成型周期。在剛性方面，傳統改性PP材料的彎曲模量為1300~1500MPa，而薄壁改性PP材料的彎曲模量基本在2000MPa以上，超過傳統材料的50%以上，從材料上極大的提升了保險杠的剛度。由于行人保護等安全功能，保險杠需吸收和緩沖外部沖擊力，故要求具有高韌性，改性PP材料沖擊強度大于30Kj/m2。
眾泰汽車全新車型的保險杠已基本實施了薄壁化，新車型A16和B21保險杠壁厚僅為2.5mm，在國內汽車薄壁化進程中處于第一陣營。相較于傳統3.0mm壁厚，保險杠減重可達到15%~20%，輕量化效果明顯。以最新車型B21為例，壁厚減薄到2.5mm，如仍按原先3mm的結構設計理念，保險杠的模態僅為23~25HZ，距目標性能差異較大。通過優化安裝點數量、位置，合理布置加強筋、翻邊，局部區域設計為漸變式壁厚等措施來提升保險杠整體和局部的模態、剛度。最終經過多輪的結構優化和CAE模擬分析，B21車型保險杠模態和剛度性能完美地超過目標值。不但有效的降低了保險杠重量，同時提升了其剛度等性能。
薄壁注塑的產品極易產生翹曲變形和飛邊、縮痕等外觀質量缺陷，故在模具設計初期，眾泰汽車就對澆口、流道、冷卻系統等提出更高的標準要求，同時安排多輪模流分析和模具評審，確保模具設計方案最優化。另外由壁厚減薄引起的收縮率變小和保險杠整體尺寸偏大問題，如未在模具收縮率上提前規避會極大增加后期保險杠工程匹配和尺寸控制的難度。而薄壁材料更低的線性膨脹系數CLTE，降低了產品對溫度的敏感性，提高了保險杠尺寸的穩定性，結合實際的工程驗證，成功的減小了保險杠和車身鈑金的匹配間隙，目前眾泰汽車保險杠和車身的設計間隙已由原來的0.5mm降低至0.2mm。
通過潛心研究、不斷實踐，眾泰汽車在保險杠薄壁化領域已經積累了豐富的結構設計和工程開發經驗。隨著壁厚2.5mm保險杠的成功開發和實施應用，眾泰汽車啟動了壁厚2.2mm甚至2.0mm保險杠的研究工作。另外新興的微填充改性方案和低密度保險杠材料技術也已處于緊鑼密鼓的研發之中。保險杠的輕量化和薄壁化技術是眾泰汽車整體輕量化戰略的重要部分，未來也將大幅度的提升眾泰汽車旗下產品的競爭力。
