【保险杠】内外饰保险杠
保险杠–指位于车辆正面、下部和外部的结构，包括所有设计用于当车辆与其它车辆发生低速正面碰撞时为车辆提供防护的结构装置以及附件。
汽车保险杠主要分为前保险杠和后保险杠，属于安全件。保险杠作为汽车的外部防护零件的一部分，具有如下作用:
★ 在车辆发生正、斜碰撞时起到减轻人员伤亡和车辆损坏的作用；
★为照明系统及前后通风系统提供了一定的安装空间与支撑；
★又具有装饰美化车身的作用；
★其它功能。
4.2分类及构成：
4.2.1 分类
汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。２０年前，轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为３毫米以上的钢板冲压成Ｕ形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。
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上。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的和谐与统一，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。
塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为１．５毫米左右的冷轧薄板冲压而成Ｕ形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝连接，可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。例如标致４０５轿车的保险杠，采用了聚酯系材料并用反应注射模成型法做成。而大众的奥迪１００、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。
国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗进合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性，还具有可以焊接的优点，而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。
塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；从外观上看，可以很自然的与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。
按保险杠的功能，可分为非吸能式和吸能式。非吸能式保险杠由于没有内衬，支架也基本不吸能，所以缓冲吸能能力较差，基本只起装饰作用，不起保护作用。我国市场上的部分轻型客车使用的就是非吸能式保险杠，这其实是汽车安全性能的一个重大隐患。
吸能式保险杠按缓冲吸能的方式不同可大致分为三类：自身吸能式、液压吸能式、带气腔式。另外，出于保护行人的要求，现在国外也在研究安全气囊式保险杠。
详细介绍：
普通式（自身吸能式）保险杠（Conventional Bumper System）
这种保险杠结构比较简单，它主要通过内衬和支架的变形吸收能量。大部分轿车都是使用这种型式的保险杠。由于支架需要有一定的强度，因此通常使用金属材料，而内衬的材料则多种多样，包括各种塑料、泡沫状金属材料、树脂等复合材料和蜂窝状材料等。这种保险杠的缓冲性能通常由缓冲材料的特性决定。
液压吸能式保险杠（Hydraulic Bumper System）
这种类型的保险杠如图所示。液压缓冲器通常作为保险杠的支架。当汽车与障碍物发生碰撞时，冲击力通过横杠内侧加强件传到活塞上，活塞推动液压油通过节流孔压向活塞右腔，推动活塞向左移动，并使氮气受到压缩。这样利用液压油的节流力吸收能量，效率可以高达80％，工作特性比较稳定。撞击后靠氮气产生复原动力，使保险杠复位。这种保险杠由于造价较高，通常使用在高档的轿车上。
1—横杠 2—横杠加强梁 3—氮气 4—活塞杆 5—浮动活塞 6—液压油 7—节流孔 8—缸体 图1 液压吸能式保险
带气腔式保险杠（Gas tube Bumper System）
这种类型的保险杠与第一类保险杠的区别如图所示。气腔通常作为内衬安装在外盖板和横杠之间。当碰撞发生时，气腔被压缩，进而影响其外面包裹部件的变形方式，从而改善吸能效果。相关文献曾指出，合理的设计气腔个数和气压并保证包裹气腔部件的强度，这种保险杠与第一类保险杠相比能使15km/h、40%偏置碰撞的减速度减小20%～50%。
图2 带气腔式保险杠和普通保险杠的结构对比
安全气袋式保险杠（Airbag Bumper System）
这是一种专门为了保护行人而设计的保险杠。简单的说，就是把安全气囊装入保险杠内。在行人触及保险杠的瞬间，保险杠内藏推板迅速落下，阻止行人被撞倒在车底下，与此同时，保险杠前方和两侧的气囊迅速充气，将被撞行人托起。这种保险杠可以有效的保证被撞行人的安全，但尚处于研究和试验阶段。
4.2.2 构成：
常见的汽车保险杠系统通常由外盖板、内衬、横杠、支架等部分组成, 其中内衬和支架都可作为缓冲吸能元件:
FRP保险杠骨架:
由于一些高档轿车恨注重制品的美观和软饰化,故在制作汽车保险杠时,采用热塑性塑料注射保险杠面罩,而用片状模塑料压制保险杠骨架.
例如,一汽—-Audi100 轿车后保险杠总成,其保险杠面罩采用改型聚丙烯注射成型,保险杠骨架则选用玻璃纤维增强不饱和聚酯模压成型,由于其弯曲强度达340MPa,因而此保险杠骨架既满足对其刚性等方面的要求,又比钢称板重量轻,因而达到降低车身自重的效果.
随着材料科学不断发展及环保要求，现在常见的内称材料为PP或EPP发泡层，优点是；
具有一定的强度；吸能效果好；重量轻等
4.3设计和开发流程
4.3.1造型：
效果图除了要美观，风格要和车身相衬，还必须满足各种功能及法律法规要求，选配的附件尽量采用现有的或尽量不要改变尺寸，各种功能件及保险杠附件的位置要符合整车布置和人机工程的要求：
★须考虑涉及保险杠的相关法规要求：
外部突出物要求、 行人保护要求、车轮防护要求 、后牌照可见性要求
★ 其它功能要求：
人员踩踏便利性、 格进风面积、车辆防盗
★人机系统的协调：造型设计的首要任务是满足乘员生理上和心理上的需求，必须按照人机工程学的原理满足使用方便性、环保等一系列的要求。
★创造性
★时尚性 超前性
造型设计须具备有强烈的时代感，随着科学技术的发展，造型设计的条件比过去优越得多，不断发展的新材料、新工艺、新技术为造型设计创造了跟上时代发展的条件。另一方面，随着人们生理、心理及社会环境的变化，审美观点也在改变。好奇、好胜、求新、求美的心理状态是促进造型延边的重要因素。
★经济性
造型设计要考虑降低材料与能源的消耗，提高工艺性，以降低成本。同时根据汽车的使用对象和车型级别等对汽车的形状和装饰予以权衡。汽车作为价格较高的耐用商品，是以它的竞争利和效益来体现其价值的，物美价廉是造型设计追求的目标
各项法规介绍：
A、行人保护
74/483/EEC规定了检验汽车前部的行人安全性能的实验方法，是目前较为系统的行人保护法规我国改革改革开放后，道路设施不断完善，高速公路里程不断伸延，乘员伤害的比例不断上升。虽然从比例上看，行人伤害的比例有所下降，但行人伤害的绝对人数却在迅速增加。
74/483/EEC规定了检验汽车前部的行人安全性能的实验方法，是目前较为系统的行人保护法规
怎样的车头最危险？是那些高头大马的平头车，包括那些散热器高于人体胸部的凸头车，如客车、运货车之类。这些车不管保险杠位置是高或是低，人被撞后只有垫车底一条路，即使车速很低也会出人命，在停车场压死人的个案不在小数。无论在什么情况下，对这些车都要敬而远之。不管它外型多么漂亮，色彩多么柔和，我看着都是凶神恶煞。
有的车个子较小，保险杠高度不超过人体大腿，如轿车、轻型越野车。但是这些车往往速度比较高，对人体撞击力比较大，人被撞后多数会扑向前挡风玻璃甚至拥抱车顶，有的会滑过车顶，摔到地面。我看到这些车，感觉象看到蛮不讲理的街霸。
有少数的车同样牛高马大，但是保险杠位置很低，发动机罩倾斜且前端在人体腰部位置以下。这些车撞人的伤害程度比平头车小，人被撞后倒向汽车一边，被车抱着走。目前捷豹车已通过法兰克福车展，向公众展示了具有极高安全性能的全球首创爆发式行人撞击引擎盖抬升系统(PDBS)。一旦被撞人倒向发动机罩或前挡风玻璃，立即启动保护机构，抱紧被撞的人不让离开汽车。
A-1名词解释
“地面参照面”——-应指一个平行于地面的平面，代表手制动器拉起并处于正常行车状态的车辆所静止停放其上的地平面。
“保险杠”——– 应指位于车辆正面、下部和外部的结构，包括所有设计用于当车辆与其它车辆发生低速正面碰撞时为车辆提供防护的结构装置以及附件。保险杠的参照高度和侧面极限由本部分第2.5.1项至2.5.5项所定义的保险杠拐角和保险杠参照线确定。
“保险杠上参照线”——确定保险杠与行人之间重要接触点的上限位置。保险杠上参照线被定义为一根700毫米长的直尺与保险杠之间最上端接触点的几何轨迹。将直尺保持与车辆纵垂面平行，并向后倾20度，在始终保持与地面和保险杠表面接触的情况下，横向通过车辆前部（见图1a）。在必要的情况下可缩短直尺的长度，以避免直尺与位于保险杠上方的其它车辆部件接触。
“保险杠下参照线”——确定保险杠与行人之间重要接触点的下限位置。保险杠下参照线被定义为一根700毫米长的直尺与保险杠之间最下端接触点的几何轨迹。将直尺保持与车辆纵垂面平行，并向前倾25度，在始终保持与地面和保险杠表面接触的情况下，横向通过车辆前部（见图1b）。
“上保险杠高度”——-应指车辆处于正常运行状态时，地面和本部分第2.5.1 项所定义的保险杠上参照线之间的垂直距离。
“下保险杠高度”——应指车辆处于正常运行状态时，地面和本部分第2.5.2 项所定义的保险杠下参照线之间的垂直距离。
“保险杠拐角”——应指一个与车辆的纵垂面呈60度夹角并与保险杠表面相切的垂面与车辆之间的接触点（见图2）。
“保险杠三分之一线”——应指位于本部分第2.5.5项所定义的两保险杠拐角之间，并将该保险杠平均分成3等分的几何轨迹。上述轨迹应使用一根软尺沿保险杠的外轮廓进行测量并确定。
“保险杠导程”——应指本部分第2.5.1项所定义的保险杠上参照线与本部分第2.9.2项所定义的发动机罩前沿参照线之间的水平距离。
“正面上表面”——应指车辆除挡风玻璃、A柱以及挡风玻璃和A柱之后所有结构以外的所有外部结构的上表面，包括但不仅限于发动机罩、翼子板、挡风玻璃和发动机罩之间部分、雨刷和挡风玻璃下框等。
“1000 毫米包络参照线” ——应指一根1000 毫米长软尺的末端在正面上表面形成的几何轨迹。始终将上述软尺保持在车辆的纵向垂直平面内，并横向地划过车辆的发动机罩和保险杠。在上述操作过程中，软尺应始终处于绷紧状态，且其中一端应始终位于保险杠前沿面的下方并与地面接触，另一端始终与正面上表面接触（见图3） 。车辆应处于正常行车状态。分别使用1500 毫米长和2100毫米长的软尺，按照上述程序操作，确定1500 毫米包络参照线和2100 毫米包络参照线。
“发动机罩前沿参照线” ——应指一根1000毫米长的直尺与发动机罩正面之间的接触点所形成的几何轨迹。将上述直尺保持与车辆纵垂面平行并向后倾斜50度，保持直尺的下端离地间距为600毫米，在始终与发动机罩前沿保持接触的情况下，横向划过发动机罩前沿（见图4） 。对于发动机罩顶面倾斜角度为50度的车辆，按照上述程序确定发动机罩前沿参照线时，直尺将与发动机罩形成完全接触或多点接触而并非单点接触。在这种情况下，应将直尺的后倾角度调整为40度。若某种车辆的形状决定了直尺的下端首先与发动机罩接触，则发动机罩前沿参照线于车辆侧面的部分应以上述接触点所形成的几何轨迹为准。若某种车辆的形状决定了直尺的上端首先与发动机罩接触，则发动机罩前沿参照线于车辆侧面的部分应以本部分第2.8项所定义的1000毫米包络参照线为准。若保险杠的顶边在整个操作过程中始终与直尺接触，则保险杠的顶边应视为发动机罩前沿。
A-2小腿模拟撞击器与保险杠的撞击测试
一般规定
保险杠测试中所使用的小腿模拟撞击器在撞击瞬间应呈自由飞行状态。小腿模拟撞击器应被从与车辆相隔一定距离的位置发射进行自由飞行，并确保在小腿模拟撞击器与保险杠碰撞并反弹的过程中，该撞击器不会与推进装置发生接触从而影响测试结果。
撞击器可使用气动、弹簧或液压枪推进，亦可采用其它能够获得同样效果的方式进行推进。
测试说明
本测试的目的是确保车辆符合指令2003/102/EC 附件I第3.1.1.1项和3.2.1.1 项所规定的要求。
至少应进行3次小腿模拟撞击器与保险杠的撞击测试，分别在保险杠中段及两边三分之一段上被认为最容易造成伤害的部位进行测试。所选定的测试点之间的间距至少应达到132毫米，且各个测试点与保险杠拐角的间距至少应达到66毫米。上述距离应使用一条软尺沿车辆外表面绷紧测量。测试部门选定进行测试的位置应在测试 告中体现出。
生产厂家可申请将可移动式拖钩所在部位定为免测部位，以免损毁该部位。
A-3大腿模拟撞击器与保险杠的撞击测试
1. 一般规定
1.1 进行保险杠撞击测试的大腿模拟撞击器应通过一个限定扭矩的接头装配于推进系统上，以防止过度的偏心负载对引导装置造成损坏。大腿模拟撞击器的引导装置应装配低摩擦力且对偏轴负载不敏感的导轨，以确保撞击器仅沿着规定的撞击方向移动。上述导轨应能够防止大腿模拟撞击器在其它方向上的运动，如绕某个轴旋转等。
1.2 撞击器可使用气动、弹簧或液压枪推进，亦可采用其它能够获得同样效果的方式进行推进。
2. 测试说明
2.1 本测试的目的是确保车辆符合指令2003/102/EC 附件I第3.1.1.1 项和3.2.1.1 项所规定的要求。
2.1.1 如果测试部位的下保险杠高度超过500 毫米，且生产厂家选择进行大腿模拟撞击器撞击测试而并非小腿模拟撞击器撞击测试，则大腿模拟撞击器与保险杠的撞击测试应在本部分第2章第3.2项所规定的部位进行。
2.1.2 生产厂家可申请将可移动式拖钩所在部位定为免测部位，以免损毁该部位。
2.2 测试方法
2.2.1 测试装置
2.2.1.1 大腿模拟撞击器应为刚性结构，在撞击一侧应覆盖泡沫塑料层，长度应为350± 5毫米，并应符合本章第4条以及本部分图4a的规定。
2.2.1.2 大腿模拟撞击器上应装配2个负载传感器，分别用于测量大腿模拟撞击器两端所承受的力；同时应装配多个变形测定器，分别用于测量大腿模拟撞击器中心以及中线两侧50毫米处所承受的弯曲力矩（见图4a）。
2.2.1.3 对于所有的传感器，其按照ISO 6487:2000 标准所定义的仪器响应值CFC 应达到180 ，力度传感器按照ISO 6487:2000 标准所定义的响应值CAC 应为10千牛顿，用于测定弯曲力矩的变形测定器按照ISO 6487:2000 标准所定义的响应值CAC 应为1000牛顿米。
2.2.1.4 大腿模拟撞击器应符合本附件附录I第3条所规定的性能要求，用于覆盖大腿模拟撞击器的泡沫塑料和撞击器在进行合格验证测试时所覆盖的泡沫塑料应从同一块泡沫塑料板材上裁切而得。在完成一次合格验证后，大腿模拟撞击器最多可用于进行20次撞击，然后应再次进行合格验证。任何大腿模拟撞击器在进行合格验证后，最迟不超过1年， 应再次进行验证。对于任何大腿模拟撞击器，若在某次撞击测试中其传感器的输出值超过规定的CAC响应值，则该撞击器应重新进行合格验证。
2.2.1.5 大腿模拟撞击器应按照本章第2.1和2.2项的规定进行装配、推进和发射。
2.2.2 测试程序
2.4.2.1 车辆或子系统的状态应符合本部分第1章所规定的要求。测试设备、车辆或子系统的温度应稳定于20±4摄氏度。
2.4.2.2 测试应在本章第3.2项所规定的保险杠部位进行。
2.1.1.1 撞击方向应与车辆的纵轴平行。在与保险杠第一次接触时，大腿模拟撞击器轴应处于垂直状态。上述方向的误差不得超过±2°。在与保险杠第一次接触时，大腿模拟撞击器的中线应处于保险杠上参照线和保险杠下参照线之间，误差不得超过±10 毫米。同时，大腿模拟撞击器中线与选定撞击点的横向偏差亦不得超过±10毫米。
2.1.1.2 在撞击保险杠时，撞击器的撞击速度应为11.1±0.2米/秒。
3. 大腿模拟撞击器
3.1 大腿模拟撞击器（包括推进和引导装置）的总质量应9.5±0.1公斤。大腿模拟撞击器的实际质量可在上述数值的基础上进行±1公斤的浮动，但撞击速度也应按以下公式进行相应的调整：
3.2 大腿模拟撞击器的正面构件、位于负载传感器总成前面的部件以及负载传感器总成中位于能动部件之前的部件，但不包括泡沫塑料和皮肤，其总质量应为1.95±0.05 公斤。
3.3 泡沫塑料应为2块厚度为25毫米的CONFOR 牌CF-45型泡沫塑料板。皮肤应为1.5毫米厚的纤维增强型橡胶薄板。泡沫塑料和皮肤的总质量应为0.6±0.1公斤（ 不包括用于将橡胶皮肤后部边缘固定在大腿模拟撞击器后面构件上的固定装置等）。泡沫塑料和橡胶皮肤均应向后折叠，橡胶皮肤通过一个垫片连接至大腿模拟撞击器后面构件，确保橡胶皮肤的侧面平行。泡沫塑料的尺寸和形状应确保泡沫塑料和大腿模拟撞击器正面构件之后的部件之间存在空隙，从而避免在泡沫塑料和上述部件之间形成负载。
3.4 正面构件上应装配3个变形测定器，以分别测定图4a所示3个位置的弯曲力矩。上述变形测定器应装配于撞击器正面构件的背面。其中2个变形测定器安装于撞击器对称轴两侧各50±1毫米处，中间的1个变形测定器安装于对称轴上，位置误差不得超过±1毫米。
3.5 应在适当位置装配1个限定力矩型关节，以确保大腿模拟撞击器正面构件的纵轴与引导装置的轴相互垂直，误差不得超过±2°。限定力矩型关节的力矩应至少设定为650 牛顿米。
3.6 撞击器上位于限定力矩型关节之前的所有部件（包括所附带的砝码等）的重心应落在撞击器纵向中线上，误差不得超过±10毫米。
3.7 负载传感器中线的长度应为310±1毫米，正面构件的直径应为50±1毫米
B保险杠外部突出物
1 保险杠两端应向车身表面弯曲以降低被堵塞的危险性至最小。如果保险杠是嵌入式的，或和车身结构形成一体的，或保险杠端部向内弯曲，使其不能被直径100 mm 的球体所接触，并且保险杠端部和附近的车身表面之间的间隙不超过20 mm，则应该认为满足要求。
2 如果与汽车竖直方面投影的轮廓线相一致的保险杠线条在一刚性平面，则此平面在从其轮廓线起向内20 mm 所有点处至少应有5 mm 的曲率半径，另外在其它情况下曲率半径至少为2.5 mm。此规定应用
于从轮廓线至向内20 mm 处的环状区域，这一区域位于与车辆纵向对称平面各成15°角（见图1）的两竖直平面轮廓线切线点之间和前方（或后部，对于后保险杠的情况）。
3 第 2 条的要求不适用于保险杠上的镶嵌件或装在保险杠上的，但凸出高度不足5 mm 的零件，尤其是前照灯洗涤器的连接盖及喷嘴；这些零件向外的棱角应为圆滑，除了那些凸出不足1.5 mm 的零件的棱角。
C、车轮防护
4.3.2油泥：
根据平面效果图制作油泥模型和数据模型，数据模型是运用逆向技术在油泥模型的基础上建立的。有时也可以直接在三维设计软件中构建数据模型，以减少设计成本。在制作模型过程中同时进行工程校核，满足各项法规要求和其他功能的要求，满足各个选配附件的大小和位置要求，除此之外，还要进行结构分块，考虑各部件制造工艺和材料。
4.3.3光顺：
光顺的要求很简单：外表面所有高可见区表面都应达到A级曲面。A面标准属于汽车企业的核心技术。体现的是一个企业的设计水准和风格。 比如GM，标准的美式作风——粗旷，GM的A面标准要求在汽车业中属于比较低的。
A-class包括多方面评测标准,比如说反射是不是好看、顺眼等等。当然，G2可以说是一个基本要求,因为g2以上才有光顺的反射效果。但是,即使G3了，也未必是a-class,也就是说有时虽然连续，但是面之间出现褶皱，此时就不是a-class。
4.4保险杠结构设计：
结构设计是一个比较繁杂的工作，需要的周期也是最长的。
保险杠设计原则：
1.以参考车保险杠结构为基础，确保结构可靠性；
2.做到保证使用功能、方便检修拆装、利于制造；
3.贯彻系列化、通用化和标准化的原则，简化配件规格；
4.注意设计轻量化，尽量减轻自重；
5.符合有关标准，贯彻有关安全、环保等法规的要求；并努力向国际水平的汽车靠拢。
保险杠安装结构设计一般过程。
主要结合案例库及一些经验讲解保险杠结构设计注意事项！包括：
提高注塑产品结构的刚性，减少变形，尽量避免平板结构，合理设置翻边，凹凸结构。设置合理的加强筋。
5．材料构成及性能分析
5.1 国际上保险杠材料的选择：
保险杠是最具代表性的汽车零部件，20世纪90年代以来，日本和欧洲80%以上的保险杠是采用注射成型的，目前，国外多采用弹性体改性生产保险杠，这种保险杠已占汽车保险杠总用量的70%。
欧洲保险杠大部分采用可注射成型的EPDM改性PP材料，20世纪90年代初，欧洲约有85%保险杠用EPDM改性PP制作，1995年提高到95%。
日本在塑料保险杠的开发方面始终处于世界前列，20世纪90年代日本大约80%的保险杠用改性PP制成。日本本田CR-X型汽车是世界上较早采用注射模塑法生产改性汽车保险杠的汽车。日产汽车公司和三菱油化公司也研制出由PP嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3种组分配成的新材料制作的保险杠，该保险杠具有高刚性、耐冲击性、抗损伤并具有良好的光泽、弹性和涂装性。保险杠装车后，在8km/h受冲撞时可不碎裂，并具有复原的弹性。这种材料还具有装饰美观、可注射成型等特点，性能与聚氨酯差不多，成本则降低10%～20%。
北美汽车工业TPO使用量的年增长率超过10%。2005年，TPO在北美塑料保险杠市场所占份额将达75%，而RIM聚氨酯和PC/PBT则将下降到20%和1%。美国GM公司正在广泛采用TPO取代RIM作保险杠，福特公司正逐步停用PC/PBT保险杠，克莱斯勒公司长期以来一直使用TPO保险杠，并计划用TPO取代其他材料。TPO在市场上所占份额持续上升的一个重要原因就是材料性能的改善。
热塑性聚烯烃弹性体（TPO），主要成份为三元乙丙。TPO是迄今为止100%可以回收的热塑性弹性体，它完全适应了当代的环保要求。它具有高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能；又具有优异的耐热耐老化和抗紫外性能，在常温下成橡胶弹性，密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用。在TPE的家族中，TPO具有更低的成本和宽的加工范围。聚烯烃弹性体可以用于聚丙烯的冲击改性剂，增加韧性，提高低温曲挠性和硬外部零件的耐冲击性，作PP（聚丙烯）透明冲击改性剂；TPO可以用于汽车保险杠的专用料的改性.
5.2 材料构成：
国外广泛应用的汽车保险杠PP专用料的生产方法是在反应釜中共聚合（改性：通过化学方法在材料分子链上接上特殊的分子基团或与特殊助剂共混使材料具备特殊的性能），同时进行PP与乙丙橡胶等的共混.用这种方法生产的PP专用料性能优异。国内采用机械共混改性材料，其生产方法是采用双螺杆挤出机等将PP聚乙烯(PE)、橡胶、无机、填料等共混造粒。
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分 类 |
构 成 |
主 要 应 用 |
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分 类1 |
聚丙烯（共聚物）均匀复合有EPR（乙烯-丙稀橡胶）和滑石粉 |
本材料用于注塑成型生产。 适用于塑料保险杠产品⑴必要时可进行表面喷涂 |
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分 类2 |
聚丙烯（共聚物）均匀复合有EPR（乙烯-丙稀橡胶） |
本材料用于注塑成型生产。 适用于塑料保险杠产品⑴不能进行表面喷涂 |
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材 料 |
材料代码 |
打 印 符 号 |
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保险杠用改性聚丙烯弹性树脂成形材料 |
分 类1 |
＞PP+E/P-T10＜ |
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分 类2 |
＞PP+E/P＜ |
5.3常见材质问题分析
现生产各车型保险杠定价普遍偏低。保险杠的用料为（车用）改性pp，根据等级不同市场价在12000元/吨—20000元/吨，按此价格一个用料为三公斤的保险杠的材料成本就在36-60元之间，这还不包括一些特殊用料、保险杠附件、加工费及运费等费用，综合各方面，保险杠的正常成本已高于定价，这就导致了供应商偷工减料行为的发生，事实也证明了这一点。我们十月初对各车型保险杠的成分进行了委托分析，结果表明各厂家均未采用化学改性的pp料（化学改性pp材料性能稳定，受加工影响较小，但价格较高），甚至一些作为保险杠用料的必要助剂（如提高缓冲性能的橡胶类助剂）也未添加，导致现有制件产生了诸多的问题。不仅保险杠，我们车上的其它制件有的也存在类似情况。加工工艺及水平的限制导致制件存在缺陷，有些缺陷甚至是隐性的，只有在装车时和装车后一段时间才体现出来。九月份卡车前保险杠发生的批量缝隙不均和装车后变形现象，其原因就是加工时保压定型时间不足导致制件存在应力，经喷漆烘烤后，应力释放变形，外形及安装尺寸都有所变化（见图1）装车后产生变形问题：
6.制造工艺：
6.1注射成型工艺及参数介绍
1、 原材料的准备
因PA易吸湿，吸湿后对加工过程有影响，如熔体粘度下降，制品表面有气泡、银
纹等。而且制品的力学性能也明显下降。因此，成型前功尽弃必须进行干燥处理，在高温下易被氧化而变色和降解，所以，最好采用真空干燥，但在没有真空干燥的条件下，也可采用常压热风干燥。真空干燥温度为：85~95°C，时间为4~6H，热风干燥温度为：温度：90~100°C，时间为8~10H，干燥后的料不宜长时间放置在空气中（不超过1~3H）。
2、 成型温度
机筒温度的选择，以材料的熔点为主要依据，同时与注塑机的类型
制品的形状、尺寸有关。一般在220~320°C,机筒温度必须严格控制，以免熔料降解而使制品变坏。机筒温度的设置对塑料的塑化和熔胶的快慢影响较大，机筒的中段温度要高于熔点20~40°C、低于分解温度20~30°C，前段温度比中段温度低5~10°C，后段（加料段）温度比中段温度低20~50°C；加料口处冷却必须有效；如果中段温度太低，螺杆转速过快，可能会出现卡死现象，后段温度过高，会影响输送能力，螺杆吃料慢，影响生产效率。
3、 注射压力
注射压力对材料的力学影响较小，注射压力的选择，主要依据注塑机的类型
机筒温度、制品形状、尺寸、模具结构，还取决于注射速度、注射时间、保压时间等因素。
4、 注射速度
注射速度的选取与制品的壁厚、熔体的温度、浇口的大小等有关，对薄壁产品，注射速度可较快，而对厚壁产品则注射速度可较慢，熔体温度高，注射速度要慢些，浇口尺寸小，注射速度不能太快，否则会因剪切过量引起熔体温度过高而降解，导致制品变色和力学性能下降。注射速度太快，也会使制品出现气泡、烧焦等缺陷。
5、 螺杆转速
适宜采用中速，转速太快会因剪切过量而使塑料降解，导致制品变色和性能下降，转速太慢，会影响熔胶的质量，同时也会因熔胶时间长而影响生产效率。
6、 背压
在保证制品质量的前提下，背压越低越好，高背压会使熔体剪切过量而过热降温。
7、 模具温度
1） 模具温度高，制品的硬度、密度、拉伸强度、弹性模量提高，。
2） 模具温度与制品的性能要求有关，对于要求伸长率、透明性好的薄制品，模具温度低些较好；而要求强度高、耐磨性好、使用变形小的厚制品，则模具温度高些好。具体如下：
制品厚度 模具温度
小于3mm 20~40°C
3~6mm 40~60°C
6~100mm 60~90°C
大于10mm 100°C
3） 模具温度对制品的收缩率影响很大，模具越高，收缩率越大，反之，收缩率小。
8、 成型周期
主要取决于制品的壁厚，对薄壁制品，注射时间、保压时间、冷却时间都可以较短，而厚壁制品，为防止收缩变形、凹痕、气泡等出现，注射时间、保压时间相应加长，采用高模温，冷却时间应较长。
9、 制品后处理
在成型过程中分子取向，冷却过程中的结晶，使制品存在一定的内应力，在以后的储放或使用过去时程中，制品的尺寸和形状会发生变化。因此需要进行退火、调湿处理。
1） 退火
使用温度高于80°C或精度要求高的制品，制品脱模取出后，放于油或石蜡中退火。退火温度高于使用温度10~20°C，时间10~60分钟。（视制品的厚度而定）
2） 调湿
长期在潮湿或水溶液中使用的制品，在成型过程中，制品取出后，放于沸水或醋酸钾水溶液中1~2天。
10、 筒滞留时间
在生产过程中，若机筒温度在300°C以上，要避免熔体在机筒内滞留时间过长（20分钟），否则会过热分解，使产品变色或变脆。若需临时停机超过20分钟，可把机筒温度降至200°C。长时间停机时，必须使用粘度较高的聚合物来清洗机筒，可以用HDPE或PP来清洗。
6.2 表面喷漆工艺及参数
漆膜厚度
塑料件漆膜厚度应符合表2要求。
表2 漆膜厚度 μm
|
车 型 |
漆膜厚度 |
|||||||
|
底漆 |
中间层 |
面漆 |
漆膜总厚度 |
|||||
|
车外 塑料件 |
车内 塑料件 |
车外 塑料件 |
车内 塑料件 |
车外 塑料件 |
车内 塑料件 |
车外 塑料件 |
车内 塑料件 |
|
|
皮卡、客车、高档载货汽车 |
≥15 |
≥10 |
≥20 |
≥15 |
≥50 |
≥40 |
≤90 |
≤70 |
|
农用运输车、经济型汽车 |
≥5 |
≥5 |
≥10 |
—— |
≥30 |
≥25 |
≤50 |
≤35 |
|
其它汽车 |
≥10 |
≥5 |
≥15 |
≥10 |
≥40 |
≥35 |
≤70 |
≤55 |
|
P130 |
领油漆及打磨好的保险杠本体 |
M24 |
数量、标识、批次 |
领料单与实物一致 |
目测 |
100% |
每批 |
领料单 |
通知库管员重新调换 |
|||||
|
P140-1 |
调漆 |
搅拌泵 |
M24-1 |
原漆搅拌时间 |
15-20min |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
增加时间 |
||||
|
搅拌泵 |
M24-2 |
配制后搅拌时间 |
15-20min |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
增加时间 |
||||||
|
XK3100-B2+电子称DYSB-TZ3-018-1/ 搅拌泵/ 秒表DYSB-TZ3-060-1 涂4杯 |
P16-1 |
底漆粘度(PPG) |
◇ |
14-16S/20℃ |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
重新调配 |
|||||
|
底漆粘度(立邦) |
13-15S/20℃ |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
重新调配 |
||||||||
|
XK3100-B2+电子称DYSB-TZ3-018-1/ 搅拌泵/ 秒表DYSB-TZ3-060-1 涂4杯 |
P16-2 |
色漆粘度(PPG) |
◇ |
15-17S/20℃ |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
重新调配 |
|||||
|
色漆粘度(立邦) |
16-18S/20℃ |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
重新调配 |
||||||||
|
XK3100-B2+电子称DYSB-TZ3-018-1/ 搅拌泵/ 秒表DYSB-TZ3-060-1 涂4杯 |
P16-3 |
清漆粘度(PPG) |
◇ |
15-18S/20℃ |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
重新调配 |
|||||
|
清漆粘度(立邦) |
17-20S/20℃ |
秒表测试 |
100% |
每批 |
调漆室 产品调漆记录表 |
重新调配 |
||||||||
|
P140-2 |
上件 |
夹具 |
P17 |
外观 |
无划伤 |
目测 |
100% |
自检 |
涂装上件/除尘/擦拭员工自检卡 |
重新调整 |
||||
|
P140-3 |
装托钩盖板 |
P18 |
外观 |
组件无划伤,安装齐全 |
目测 |
100% |
自检 |
涂装上件/除尘/擦拭员工自检卡 |
重新调整 |
|||||
|
P150-1 |
擦拭及空气除尘 |
无尘布 |
P19 |
外观 |
无油脂灰尘 |
目测/手感 |
100% |
自检 |
涂装上件/除尘/擦拭员工自检卡 |
重新除尘 |
||||
|
P150-2 |
火焰处理 |
机器人 |
M25-1 |
air |
23.0HZ |
仪表显示 |
100% |
连续 |
火焰机器人监控记录表(每天1次） |
通知主管重新设定参数 |
||||
|
gas |
45.0grd |
仪表显示 |
100% |
连续 |
火焰机器人监控记录表(每天1次） |
通知主管重新设定参数 |
||||||||
|
M25-2 |
air |
28.0HZ |
仪表显示 |
100% |
连续 |
火焰机器人监控记录表(每天1次） |
通知主管重新设定参数 |
|||||||
|
gas |
49.0grd |
仪表显示 |
100% |
连续 |
火焰机器人监控记录表(每天1次） |
通知主管重新设定参数 |
||||||||
|
M25-3 |
air |
30.0HZ |
仪表显示 |
100% |
连续 |
火焰机器人监控记录表(每天1次） |
通知主管重新设定参数 |
|||||||
|
gas |
52.0grd |
仪表显示 |
100% |
连续 |
火焰机器人监控记录表(每天1次） |
通知主管重新设定参数 |
||||||||
|
P150-3 |
静电除尘 |
静电除尘枪 |
P20 |
外观 |
表面无灰尘 |
目测/手感 |
100% |
连续 |
涂装上件/除尘/擦拭员工自检卡 |
重新除尘 |
||||
|
M26 |
压缩空气压力 |
0.6-0.8Mpa |
仪表显示目测 |
一次 |
每天 |
涂装线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
P150-4 |
喷涂底漆 |
喷枪 |
P21 |
外观 |
漆面均匀 |
目测 |
100% |
连续 |
涂装喷漆自检卡 |
少漆处补漆 |
||||
|
测厚仪DYSB-ZL3-015-1 |
P22 |
涂膜厚度 |
◇ |
15-30μm |
测厚仪测量 |
首件 |
每批 |
生产 件确认单 |
重新喷涂 |
|||||
|
M27 |
喷枪压力 |
0.4 Mpa -0.6Mpa |
仪表显示目测 |
1次 |
4小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
M28 |
漆泵压力 |
0.08 Mpa -0.15Mpa |
仪表显示目测 |
1次 |
4小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
M29 |
枪距 |
20-25CM |
目测 |
100% |
连续 |
重新喷涂 |
||||||||
|
温湿度表DYSB-TZ3-060-3 |
M30 |
温度 |
≥15℃（冬） ≤35℃（夏） |
温湿度表监测 |
１次 |
４小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
升温(冬)及降温(夏)处理, 告班长 |
||||||
|
温湿度表DYSB-TZ3-060-3 |
M30-1 |
湿度 |
≥20%（冬） ≤70%（夏） |
温湿度表监测 |
１次 |
４小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
升温(冬)及降温(夏)处理, 告班长 |
||||||
|
P150-5 |
底漆流平 |
M31 |
时间 |
5.5分钟 |
控制柜 |
100% |
连续 |
仪表自动控制 |
重新调整参数 |
|||||
|
P150-6 |
底漆烘干 |
烤箱 |
M32 |
温度 |
80±5℃ |
控制柜 |
１次 |
４小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
||||
|
M33 |
时间 |
31.17min |
控制柜 |
100% |
连续 |
自动控制 |
重新调整参数 |
|||||||
|
P150-7 |
底漆修整 |
砂纸(800#-1500#) |
P23 |
外观 |
表面无灰尘、无砂纸印，表面光滑 |
目测/手感 |
100% |
连续 |
涂装喷漆修整自检卡 |
重新除尘 |
||||
|
P150-8 |
静电除尘 |
静电除尘枪 |
M34 |
压缩空气压力 |
0.6-0.8Mpa |
仪表显示目测 |
１次 |
每天 |
涂装线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
||||
|
P150-9 |
喷涂色漆 |
喷枪 |
P24 |
外观 |
漆面均匀 |
目测 |
100% |
连续 |
涂装喷漆自检卡 |
少漆处补漆 |
||||
|
测厚仪DYSB-ZL3-015-1 |
P25 |
涂膜厚度 |
◇ |
15-30μm |
测厚仪测量 |
首件 |
每批 |
生产 件确认单 |
重新喷涂 |
|||||
|
M35 |
喷枪压力 |
0.4 Mpa -0.6Mpa |
仪表显示目测 |
1次 |
4小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
M36 |
漆泵压力 |
0.08 Mpa -0.15Mpa |
仪表显示目测 |
1次 |
4小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
M37 |
枪距 |
20-25CM |
目测 |
100% |
连续 |
重新喷涂 |
||||||||
|
温湿度表DYSB-TZ3-060-2 |
M38 |
温度 |
≥15℃（冬） ≤35℃（夏） |
温湿度表监测 |
１次 |
４小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
升温(冬)及降温(夏)处理, 告班长 |
||||||
|
温湿度表DYSB-TZ3-060-2 |
M38-1 |
湿度 |
≥20%（冬） ≤70%（夏） |
温湿度表监测 |
１次 |
４小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
升温(冬)及降温(夏)处理, 告班长 |
||||||
|
P150-10 |
色漆流平 |
M39 |
时间 |
7.33分钟 |
控制柜 |
100% |
连续 |
仪表自动控制 |
重新调整参数 |
|||||
|
P150-11 |
喷涂清漆 |
喷枪 |
P26 |
外观 |
漆面均匀 |
目测 |
100% |
连续 |
涂装喷漆自检卡 |
少漆处补漆 |
||||
|
测厚仪DYSB-ZL3-015-1 |
P27 |
涂膜厚度 |
◇ |
30-50μm |
测厚仪测量 |
首件 |
每批 |
生产 件确认单 |
重新喷涂 |
|||||
|
测厚仪DYSB-ZL3-015-1 |
P27-1 |
总膜厚度 |
◇ |
65-90μm |
测厚仪测量 |
首件 |
每批 |
生产 件确认单 |
返工 |
|||||
|
M40 |
喷枪压力 |
0.4 Mpa -0.6Mpa |
仪表显示目测 |
1次 |
4小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
M41 |
漆泵压力 |
0.08 Mpa -0.15Mpa |
仪表显示目测 |
1次 |
4小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
重新调整参数 |
|||||||
|
M42 |
枪距 |
20-25CM |
目测 |
100% |
连续 |
重新喷涂 |
||||||||
|
温湿度表DYSB-TZ3-060-1 |
M43 |
温度 |
≥15℃（冬） ≤35℃（夏） |
温湿度表监测 |
１次 |
４小时 |
喷涂线工艺参数点检表 |
升温(冬)及降温(夏)处理, 告班长 |
||||||
|
温湿度表DYSB-TZ3-060-1 |
M43-1 |
湿度 |
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