汽车翼子板轻量化结构设计——塑料翼子板

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1、汽车翼子板轻量化结构设计——塑料翼子板来源：东方汽车网  发布时间：2012-07-20分享到:新浪微博腾讯微博豆瓣网开心网搜狐微博网易微博国内外汽车轻量化发展现状    实现汽车轻量化，是节省能源的最有效的途径之一，也是国际先进汽车制造商所追求的重要目标。据估计，汽车重量每减轻10％，就会节省8％~10％的燃料。    采用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径。除了采用镁铝合金等替代传统的钢铁材料外，塑料材料也被越来越多地应用于汽车中。据统计，目前世界上很多轿车的塑料用量已超过120kg，德国高级轿车塑料使用量

2、已达300kg/辆。现在，塑料在汽车中的应用已从内饰件向外饰件、车身和功能结构件扩展，如保险杠、车门模块、前端模块、小腿防撞梁、备胎架、顶盖以及背门系统等。而在国内，塑料工业基础还比较弱，与国外比还存在相当大的差距，塑料零部件的应用大部分还处在研究阶段。加快汽车塑料的研究和应用，对于提高汽车自主产品的竞争力，赶超世界汽车强国是一个很好的机会。 国内外塑料翼子板发展情况    与金属材料翼子板相比，塑料翼子板具有如下优势：    1.轻量化：塑料翼子板与金属材料翼子板相比，减重效果可达45%以上，同时达到节能降耗环保功能。

3、 2.模块化：塑料翼子板可以和保险杠支架组成模块，整体装配，减少零件增加所带来的装配误差，从而提高保险杠装配精度。    3.提高效率：采用模块化供货可以减少主机厂内部相关零件的装配工序，实现整体一次性装配。    4.节约成本：可减少模具、工装和设备的投资成本，提高OEM的竞争水平。    5.安全：塑料材料良好的抗冲击性能赋予塑料翼子板更好的能量吸收性能，轻松达到行人保护的要求。    6.造型自由度：塑料比金属具有更大的设计自由度，能让汽车制造商制造出外形优美、结构复杂以及配置最佳的汽车以吸引消费者的眼球。    

4、7.耐侵蚀和轻微碰撞：塑料翼子板的这一特点，可以进一步减少汽车维修成本。    凭借上述七大优势，塑料翼子板在欧、美已经得到广泛应用，并得到了客户的肯定。宝马、奔驰、大众、雷诺、雪铁龙、标致等国际大公司都早已有塑料翼子板的实际应用。    在国内，塑料翼子板处于起步阶段，汽车工程师对塑料翼子板的认识还不够，而翼子板采用塑料材质也还不为大多数用户所知晓。但是雪铁龙、标致等外资企业却已经有实际车型的应用，并顺利实现了国产化。在此推动下，塑料翼子板已经逐渐被一部分客户所接受，为塑料翼子板的发展带来了希望。 塑料翼子板结构设计 

5、   1.塑料翼子板材料和工艺选择    塑料翼子板在国内外的通用制造方法有SMC和注塑成型两种方式，采用的喷涂工艺有在线喷涂和离线喷涂两种方式，如表1所示。 2.翼子板减重和成本分析    从零件重量、投资和成本三方面，将钢、铝、塑料材质的翼子板进行比较(以钢制翼子板为基准)，结果如图1所示(以年产量10万辆份、产品生命周期为5年来计算)。很显然，塑料翼子板的整体优势是比较大的。    3.塑料翼子板模块化设计分析    (1)塑料翼子板整体安装定位系统    整体安装定位系统的设置是确保翼子板安装方便和使用的关键因素

6、，对整个翼子板结构和公差定义起着决定性作用。鉴于翼子板与A柱和前门配合间隙的重要性，结合翼子板Ｘ向尺寸最大和塑料材料线性膨胀系数较大的特点，一般将塑料翼子板定位点选择在与前门缝中部偏上位置，塑料翼子板的结构和安装孔的公差都将以此定位点为基准进行设计。如图2所示，翼子板Z向定位在上部Z1处，方便安装；X向定位在前门缝配合中上位置X1处，保证与前门和Ａ柱配合间隙；Y向定位采用多点安装平面定位Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，保证零件有足够多的支撑点。    (2)翼子板与前保险杠支架集成设计    保险杠支架集成安装在翼子板上，

7、形成模块，既能减少零件节约成本，又可以保证保险杠与翼子板的配合间隙，如图3。翼子板与保险杠的配合主要是间隙和面差，这里通过在翼子板上增加圆柱凸台-Y6和-Y8与保险杠翻边上孔配合，保险杠翻边与支架结构+Y7配合，共同定位Y向，进而控制面差，通过支架卡接结构与保险杠翻边配合达到控制间隙作用。    (3)与A柱和前门间隙配合控制    翼子板与A柱和前门配合间隙和面差是汽车很重要外观要求，这里通过长圆孔定位(X2)X向保证配合间隙，通过三个安装面(Y9、Y10、Y11)保证翼子板与周围零件面差，同时Y9和Y11处为大孔，方

8、便安装，如图4所示。    (4)与前组合灯间隙配合控制    翼子板与前照灯配合处，Y12、Y13与Y14是Y向定位点，能够控制前照灯与翼子板Y向间隙，X3是前照灯X向定位点，控制X向间隙，+Z2控制+Z向，防止前照灯向上跳动。通过以上定位安装结构，既可以方便前照灯的装配，又可以保证翼子板与前照灯外观尺寸定义要求，