汽车保险杠设计开发基础知识概述

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。
• 从安全性上看, 当汽车发生碰撞事故时塑料保险杠能起到缓 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，浑然一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型
的重要部件。
车型：宝马X6
• 带安全气囊的保险杠：
• 它是在汽车与行人发生正面碰撞的紧急状态下使行人免受 伤害或减轻伤害的被动安全装置。该装置由传感器、充气泵和 气囊等部件组成，并集中装入保险杠内，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， 同时，装在保险杠上的传感器被触发，气体迅速充入内藏的锲 状气囊，使其向前张开，托起被碰撞的行人，与此同时，保险 杠两侧的翼状气囊充气后向两侧举升，防止行人滚落到公路上， 并控制汽车实施应急制动。
要
左侧，其基准中心也可以位于纵向平面上。离地高度
求
不小于250mm，不大于1000mm。
保险杠的分块及连接结构
• 一般保险杠由保险杠面罩、保险杠骨架、保 险杠横梁、保险杠支架、保险杠缓冲块、保险杠 侧导向架、保险杠装饰条等组成，不同的保险杠 结构会不同。
前保险杠左 安装支架
前保险杠缓冲 海绵垫
前保险杠塑料 支撑件
要 及喷嘴，这些零件向外的角应是钝角，但凸出高度不足
求 1.5mm的零件除外。
• 前雾灯：
雾
•
横向――离车辆纵向对称平面最远的视表面上的
灯
点到车辆外缘端面间的距离不大于400mm。
的
•
高度――离地高度不小于250mm，在基准轴上整个
安
视表面应在近灯光视表面的最高点以下。
装
• 后雾灯如只安装一只，那么要安装在汽车行驶的
工程可行性分析
首先校核新造型是否符合结构工艺 （脱模方向的确定、抽芯滑块的布置）上的要 求，以及自吸能型保险杠自身的吸能要求和作 为外部凸出物应满足的法规要求。
自 • 要求：自吸能型保险杠应能吸收低速８km/h的冲击能量， 吸 保护车身。 能 • 种类：结构上有筒式结构能量吸收式、发泡树脂保险杠、 型 蜂窝状结构树脂保险杠。 保 • 优缺点：不同类型的保险杠在结构和吸能性能上不同。 险 1、筒式结构吸能形式高，但结构复杂。2、发泡树脂型，
主要依靠表皮和加强板的变形吸能，结构简单、可以吸收
杠 上下、左右的冲击能量，但吸能性能弱。3、蜂窝状结构吸
能性能高，但一次性投入大，模具费用高，改型困难。
前保险杠 吸能块
前保吸能块
前保险杠横 梁总成
前保本体
不须精确定位
间隙2mm
前保杠吸能块
外
部•
保险杠两端应向车身表面弯曲，如果保险杠是嵌入式
此处也可以设计成 定位销和孔的配合，在 安装时，保险杠先安装 在定位销上，手松开后 保险杠会保持装配状态， 这样的结构在安装过程 中，取螺钉、工具时， 不需要别人扶着，提高 装配效率。
贴合
保险杠成型工艺
• 目前保险杠面罩成型方法大多用注塑成型、SMC等，
在卡车、皮卡、面包车上所用的材料有PP4、PP+E/P-T20、 SMC等，普通轿车、SUV、MPV上用的是PP+EPDM-T10、 PP+EPDM-T15、PP+EPDM+PE、PP+EPDM等，中级轿车上 用ABS、PC/ABS、TPO，高级车上用TPO、PPO/ HIPS、 PC/PBI 。设计时应根据车型的定位选用适当的材料以及加工 工艺。
• 出模方向的确定方法：
出模方向通常都在整车坐标系方向上或是绕整车坐 标系轴旋转一定的角度。在塑料件上会有很多安装定位 用的柱、加强筋等结构，为了保证这些结构能顺利的从 模具中脱出，我们设计时所定义的出模方向通常都会和 这些结构有一定的对应关系，因此我们用点云来确定某 个件的出模方向时，通常是以柱的轴线方向，或是以两 根走向接近垂直的加强筋的中平面的交线为此零件的出 模方向，并以确定的整车坐标系修正圆整数值。
下面就通过一些图例来具体说明一下安装方式。
前大灯 翼子板
左前大灯上横 梁总成
水箱上横梁总成
前保险杠 横梁总成
前防溅 板总成
车身下导 流板
前横梁总成
Hale Waihona Puke Baidu
上部安装点（水箱上横梁）
安装点1
安装点2
安装点3
下部安装点
与前横梁总成连接
与车身 下导流 板及左 前防溅 板连接
与车身下导流板连接
与前大灯的连接
安装点
材料，成型工艺为PUR发泡切块、RIM反应注射。
• 保险杠装饰条用PP+EPDM-T20、PC/ABS、
PPO/HIPS等材料 ，注塑而成。
保险杠的设计过程
• 在造型确定了，提交A级曲面后，就进行工程可行性 分析，这中间包括各种法规的要求，脱模方向、角度的确 定，抽芯滑块的布置，应该尽量简化模具结构，要保证安 装定位结构布置空间，需要哪些附件等，分析完，进行结 构设计。
汽车保险杠设计开发基 础知识概述
1. 保险杠的发展史 2.工程可行性分析 3. 保险杠分块及连接结构 4.保险杠成型工艺 5. 保险杠设计过程
•
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。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
• 保险杠骨架多用注塑、SMC等加工工艺，采用
PP+EPDM-T20、PP-GF30、SMC 等材料，相比面罩，骨架 的硬度、强度、刚度均有所增加，但韧性下降。
• 保险杠支架用PA66(Fe)、PA6-GF20、POM等材料，
成型工艺为注塑。
• 保险杠缓冲块有PP+EPDM蜂窝状、PUR-E蜂窝状等
凸 的、或和车身结构形成一体的、保险杠端部向内弯曲但不
出 能被直径为100mm的球体所接触，并且保险杠端部和附 物 近的车身表面之间的间隙不超过20mm，则认为满足要求。
• 保险杠上的元件所有朝外的刚性表面的圆角半径应不
法 小于５mm；对于保险杠上的镶嵌件或装在保险杠上但凸 规 出高度小于5mm的零件，尤其是前照灯洗涤器的连接盖
前保险杠右 安装支架
前保险杠 拖钩闷盖
前保险杠吸能块
前保险杠散 热器面罩
前保险杠下 通风格栅
保险杠的一般安装方式：（主要以前保险杠为例）
前保险杠主要采用螺栓、自攻螺钉、卡扣、涨扣 等作为紧固件，由于现在轿车保险杠本体大多采用大 型薄壁注塑件，装配时易产生变形，为了减小在配合 处的变形量，保证装配后的表面外观品质，常用保险 杠安装支架，和槽、销等结构过定位约束，来控制间 隙、段差，保险杠安装支架一般用在跟大灯、翼子板 配合的地方。