保險杠
關注創建者：juejiong5251 創建時間：2019-02-26
保險杠的視頻教程
汽車保險杠正碰剛性墻
從一個較為簡單的汽車保險杠碰撞剛性墻案例學習開始，讓你對接觸和碰撞分析有了更深入的理解和認識，也為汽車其它類型的碰撞打下一個基礎，如何定義速度、接觸等。附件中包含供lsdyna計算分析的.K模型文件，其前處理是在hyperworks中完成，d3plot結果文件在hyperview中查看。本課程只是針對于碰撞和接觸分析的初學者和感興趣的朋友。
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保險杠的實例教程
汽車保險杠
汽車保險杠是吸收緩和外界沖擊力，防護車身前后部的安全裝置。 二十年前，轎車前后保險杠是以金屬材料為主，用厚度為3毫米以上的鋼板沖壓成U型槽鋼，表面處理鍍鉻，與車架縱梁鉚接或焊接在一起，與車身有一段較大的間隙，好象是一件附加上去的部件。
隨著汽車工業的發展，汽車保險杠做為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路上。今天的轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要追求與車體造型和諧與統一，追求本身的輕量化。為了達到這種目的，目前轎車的前后保險杠興用了塑料，人們稱為塑料保險杠。
塑料保險杠是由外板、緩沖材料和橫梁等三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成，橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U型槽；外板和緩沖材料附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺絲聯接，可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料，大體上使用聚脂系和聚丙烯系兩種材料，采用注射成型法制成。例如標致405轎車的保險杠，采用了聚脂系材料并用反應注射模成型法做成；而大眾的奧迪100、高爾夫、上海的桑塔納、天津的夏利等型號轎車的保險杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。國外還有一種稱為聚碳酯系的塑料，滲進合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出來的保險杠不但具有高強度的剛性，還具有可以焊接的優點，而且涂裝性能好，在轎車上的用量越來越多。
塑料保險杠具有強度、剛性和裝飾性，從安全上看，汽車發生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護前后車體，從外觀上看，可以很自然地與車體結合在一塊，渾然成一體，具有很好的裝飾性，成為裝飾轎車外型的重要部件。
安全性是現代轎車設計中首先要考慮的問題。從轎車的安全設施來講，一般分為兩大類，一類是主動性安全設施，例如制動及ABS防抱死制動系統，實行防患未然；另一類是被動性安全設施，例如保險杠、安全氣囊，再加上個車門保險杠來個堅壁清野。
展開 3應用評價：前保險杠碰撞仿真
目前的汽車正面碰撞主要有100%重疊正面剛性壁碰撞和40%重疊偏置碰撞兩種形式，汽車碰撞是瞬態復雜的物理過程，涉及大變形和大位移及沖擊載荷，為非線性動力問題，沖擊載荷與接觸在汽車碰撞過程中是一動態接觸問題，影響著分析的全過程，本文保險杠碰撞方式采用100%重疊正面剛性壁碰撞，主要是探究再生料和原料性能差異，利用軟件對保險杠進行動態仿真分析，對碰撞沖擊過程采用顯式動力學計算理論進行求解，保險杠數模和零部件如下圖1：
圖1 保險杠數模和零部件圖
前保險杠是薄壁結構，厚度2mm，數模由幾萬個曲面構成，元素太多仿真時間太長，對電腦配置要求極高，所以將前端框架結構簡化，重點放在原料和再生料的碰撞對比情況，簡化后模型如下，劃分網格如圖2：
圖2 保險杠碰撞模型及網格劃分
分別輸入原料和30%再生料的材料參數，包括彈性階段的密度、泊松比、拉伸模量，塑性階段的應力應變曲線，如圖3：
圖3 初始狀態和服役2年的材料參數
動力學模塊分析，導入模型、劃分網格、定義邊界和約束后求解，保險杠以2.2m/s速度碰撞，保險杠能量變化如圖4：
圖4 初始狀態和服役2年的前保險杠碰撞能量變化圖
初始狀態能量變化到21879mJ，服役2年的前保險杠能量變化到22119mJ，撞擊系統的總能量在3.78*105mJ，初始狀態的保險杠吸能在5.78%，服役2年的保險杠吸能在5.85%，說明服役2年和初始狀態的吸能差異不大，在零件服役及碰撞吸能過程中表現較一致。
展開 汽車前保險杠是汽車最重要的外觀件之一，不但要具有足夠的強度和剛性，汽車發生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護車體，還要追求和車體造型和諧與統一，并實現本身的輕量化。為了達到這種目的，目前轎車的前保險杠主體都采用了塑料，俗稱塑料保險杠由注塑模具注射成型。
一、塑件結構分析
汽車前保險杠形狀類似于馬鞍形，具體結構見圖1。材料為PP+EPDM-T20，收縮率取0.95%。其中的PP中文名聚丙烯，是保險杠的主要材料，EPDM中文名三元乙丙橡膠，它能夠提高保險杠外罩的彈性，而T20是指材料中加上20％的滑石粉，它可以提高保險杠外罩的剛度性。
塑件的特點是：
（1）形狀復雜，尺寸大，壁厚相對較小，屬于大型薄壁塑件。
（2）塑件碰穿、插穿孔多，加強筋多，注射成型熔體流動阻力大。
（3）塑件內側有三處倒扣，每一處的側向抽芯都相當困難。
圖1 汽車前保險杠結構圖
二、模具結構分析
前保險杠主體注塑模具采用內分型面，通過熱流道，并由順序閥控制進膠。兩側倒扣采用大斜頂套橫向斜頂加直頂的結構，最大外形尺寸2500×1560×1790mm，模具結構詳見圖2。
展開 汽車前保險杠是汽車最重要的外觀件之一，不但要具有足夠的強度和剛性，汽車發生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護車體，還要追求和車體造型和諧與統一，并實現本身的輕量化。為了達到這種目的，目前轎車的前保險杠主體都采用了塑料，俗稱塑料保險杠由注塑模具注射成型。
一、塑件結構分析
汽車前保險杠形狀類似于馬鞍形，具體結構見圖1。材料為PP+EPDM-T20，收縮率取0.95%。其中的PP中文名聚丙烯，是保險杠的主要材料，EPDM中文名三元乙丙橡膠，它能夠提高保險杠外罩的彈性，而T20是指材料中加上20%的滑石粉，它可以提高保險杠外罩的剛度性。
塑件的特點是：
(1)形狀復雜，尺寸大，壁厚相對較小，屬于大型薄壁塑件。
(2)塑件碰穿、插穿孔多，加強筋多，注射成型熔體流動阻力大。
(3)塑件內側有三處倒扣，每一處的側向抽芯都相當困難。
圖1 汽車前保險杠結構圖
二、模具結構分析
前保險杠主體注塑模具采用內分型面，通過熱流道，并由順序閥控制進膠。兩側倒扣采用大斜頂套橫向斜頂加直頂的結構，最大外形尺寸2500×1560×1790mm，模具結構詳見圖2。
展開 轎車保險杠大型注射模設計及CAE
發布者：劉潔 來源：CAD世界網
[摘要]塑料保險杠取代金屬保險扛是汽車行業的發展趨勢，但是塑料保險杠的設計目前仍采用傳統的模具設計方法。因此本文針對轎車前保險杠的制品結構，采用華塑CAE(HSCAE)軟件對轎車保險杠注射模的型腔壓力、熔體溫度及流動前沿進了優化分析及模擬，同時對保險杠注射模的主要參數進行了校核。研究結果表明本文采用的設計方法可以極大提高保險杠注射模設計開發的效率。
[關鍵詞] 保險杠 注射模 熱流道 CAE
1 前言
隨著汽車上業的發展，全金屬保險杠越來越不適應現代汽車在輕量化、高機能化以及與車體造型一體化等方面的要求，尤其在轎車、輕型車上，有用塑料保險杠取代全金屬保險杠的趨勢。作為鋼鐵件的替代產品，汽車塑料保險杠以其造型美觀，重量輕，易于成型，耐腐蝕，成本低，綜合機械性能良好，且容易實現規模化生產等優點在汽車行業占據了一席之地。目前，我國轎車。微型車、輕型車等生產廠家正在逐步實現該產品的更新換代。
2 轎車前保險杠幾何結構分析
圖1所示零件為馬自達轎車前保險杠，零件壁厚3.5mm，通常要求制件表面光滑無缺陷，對其外形精度沒有過高要求。如圖1所示，保險杠形狀為馬鞍形，長1925mm，寬715mm，高538mm，平均壁厚為3.5mm。橢圓形燈孔左右各一，中間為通風柵格，內側加強筋若干。尾部有內側卷曲，因此，需要采用內側抽芯。
保險杠材料要求在較寬的溫度范圍內剛性好，耐沖擊性能好，尺寸穩定性好，耐溶劑性好，涂裝性能好。丙烯綜合什能較好，故在此選用聚丙烯(改性)作為保險杠材料。
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<p style="margin-top: 20px; margin-bottom: 20px; border: 0px;"><span style="font-weight: 700; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px;">4、 汽車內外飾技術：</span>內外飾零部件總成（設計、車燈系統、座椅系統、天窗、音響系統、扶手、方向盤、后視鏡、前后保險杠總成
處理速度極快，適合PP、PE等低表面能材料的批量生產（如汽車保險杠、塑膠管材），但需精準控制火焰距離（10-30mm）和速度，避免基材過熱。
3、等離子體改性技術
與等離子清洗原理類似，但更側重表面分子結構改性：通過氬氣等離子體物理刻蝕形成微粗糙面，或通過氧氣、氨氣等離子體引入極性基團。
*MAT_081 (MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGE) 與 MAT_SAMP-1 (MAT_187)： 在涉及破壞仿真的塑料件（如保險杠、手機外殼）中，MAT_187是業界公認的最佳實踐。SAMP-1模型內部的屈服面隨拉壓狀態動態改變，這要求輸入的數據必須在原點保持嚴格的相切連續性。
鋁鑄鍛件、鋁制車身及部件、鋁車輪、鋁制部件、制造裝備等；
5、 汽車測試測量：測試模擬、振動測試、環境測試、電磁兼容(EMC)分析、車載診斷系統、噪聲、振動與舒適性 (NVH)、 發動機及排氣分析、第三方測試、汽車制造在線檢測、零部件檢測、自動化測試等等；
6、 汽車內外飾技術：內外飾零部件總成（設計、車燈系統、座椅系統、天窗、音響系統、扶手、方向盤、后視鏡、前后保險杠總成
1小時破解保險杠熱變形難題</a></p><p><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?
從座椅面料、隔音隔熱材料、工程塑料等基礎材料，到車燈模具、保險杠模具等核心模具，再到機器人自動化設備、焊接設備、噴涂電鍍工藝等加工技術，全方位呈現汽車內外飾生產全流程的創新解決方案，助力企業降本增效、提升產品競爭力，契合當下綠色低碳、智能升級的產業趨勢。
在整車外飾系統中，前保險杠與車燈之間的間隙控制，是外觀品質與裝配一致性的關鍵指標之一。間隙不均、干涉或錯位，不僅影響整車視覺品質，還可能帶來裝配返工與質量風險。因此，在設計階段提前進行結構約束與間隙驗證，已成為汽車工程中的必要環節。
針對這一高頻工程場景，3DCC V7.0 新增前保險杠與車燈間隙分析場景的專用約束能力，支持基于真實裝配邏輯完成模型構建與后續測量分析。
（新增前保險杠與車燈間隙分析場景的約束能力）
03、專業智能：從“高精度計算”邁向“工程級理解”
在專業能力層面，3DCC V7.0實現了跨越式升級：約束類新增19項功能、優化14項功能；其他專業能力新增22項、優化27項，整體工程適用性與智能化水平顯著提升。
其中，基于虛擬特征的數字樣機驗證能力成為本次版本的重要突破。
邊緣及小圓孔掃描完整，位置精度要求較高
解決方案
1、 藍光三維掃描，分析安裝孔位（含6個螺紋孔）位置度
2、 采用灰度特征值對孔位進行擬合，精度更高
3、3D曲面與CAD設計面貼合度（自由曲面形位公差分析）
應用案例：汽車保險杠塑料件檢測
檢測需求
1、裝配孔位多，且分布密集
2、注塑模具精度驗證，翹曲變形檢測
環保材料與綠色工藝成為展會核心展示板塊：內飾領域的水性皮革、再生塑料、天然纖維等環保面料，外飾領域的低VOC涂料、可回收保險杠材料，搭配靜電噴涂、無溶劑粘接等綠色工藝，既降低車身重量實現輕量化，又滿足健康座艙與碳排放雙重要求，完美契合產業綠色升級趨勢。
高端定制與模塊化并行，提升產業競爭力。
