汽車保險(xiǎn)杠分為前保險(xiǎn)杠與后保險(xiǎn)杠，形狀類似于馬鞍形。是汽車最重要的外觀件之一，產(chǎn)品外觀要求高。在汽車模具設(shè)計(jì)中，按分型方式分為：外分型保險(xiǎn)杠與內(nèi)分型保險(xiǎn)杠。外分型保險(xiǎn)杠就是從產(chǎn)品外觀面觀察，觀察者可以看到分型夾線，與普通模具的分型方式一樣。內(nèi)分型保險(xiǎn)杠即是從產(chǎn)品外觀面觀察，觀察者看不到分型夾線，即分型夾線隱藏在產(chǎn)品非外觀面上。實(shí)現(xiàn)這種效果在模具設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)計(jì)一特殊結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，內(nèi)分型保險(xiǎn)杠在技術(shù)難度與結(jié)構(gòu)上都要比外分型保險(xiǎn)杠復(fù)雜，模具成本與模具價(jià)格也會(huì)高于外分型保險(xiǎn)杠很多，內(nèi)分型保險(xiǎn)杠在中高檔汽車保險(xiǎn)杠廣泛應(yīng)用。隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的要求日益嚴(yán)格，內(nèi)分型保險(xiǎn)杠的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在模具設(shè)計(jì)上內(nèi)分型保險(xiǎn)杠是保險(xiǎn)杠模具的難點(diǎn)，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也在內(nèi)分型機(jī)構(gòu)上，本章針對(duì)汽車保險(xiǎn)杠模具對(duì)外分型與內(nèi)分型保險(xiǎn)杠模具結(jié)合珠三角大型汽車模具工廠實(shí)際案例進(jìn)行分析講解。尤其重點(diǎn)分析內(nèi)分型保險(xiǎn)模具的設(shè)計(jì)，以及總結(jié)保險(xiǎn)杠模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

汽車保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)流程及內(nèi)分型線保險(xiǎn)杠模具設(shè)計(jì)

汽車保險(xiǎn)杠是吸收緩和外界沖擊力，防護(hù)車身前后部的安全裝置。20年前，轎車前后保險(xiǎn)杠是以金屬材料為主，用厚度為3mm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，好像是一件附加上去的部件。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保險(xiǎn)杠作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路。今天的轎車前后保險(xiǎn)杠除了保持原有的保護(hù)功能外，還要追求與車體造型和諧與統(tǒng)一，追求本身的輕量化。 為了達(dá)到這種目的，目前轎車的前后保險(xiǎn)杠采用了塑料，人們稱為塑料保險(xiǎn)杠。

塑料保險(xiǎn)杠是由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成，橫梁用厚度為1．5mm左右的冷軋薄板沖壓而成Ｕ形槽；外板和緩沖材料附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺絲連接，可以隨時(shí)拆卸下來(lái)。這種塑料保險(xiǎn)杠使用的塑料，大體上使用聚丙烯系材料，采用注射成型法制成。國(guó)外還有一種稱為聚碳酯系的塑料，滲進(jìn)合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出來(lái)的保險(xiǎn)杠不但具有高強(qiáng)度的剛性，還具有可以焊接的優(yōu)點(diǎn)，而且涂裝性能好，在轎車上的用量越來(lái)越多。

塑料保險(xiǎn)杠具有強(qiáng)度、剛性和裝飾性，從安全上看，汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)能起到緩沖作用，保護(hù)前后車體；從外觀上看，可以很自然的與車體結(jié)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。

保險(xiǎn)杠的主要功能

1．保護(hù)功能——在汽車發(fā)生縱向及角部碰撞時(shí)，保險(xiǎn)杠應(yīng)能吸收部分能量，以保護(hù)車身，整車照明系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，行禮箱蓋等；行人保護(hù)功能，在保險(xiǎn)杠下部加裝有緩沖塊，更好的保護(hù)行人碰撞時(shí)小腿的傷害值。

2．裝置功能 ——在保險(xiǎn)杠上，有的裝置著燈具、牌照架及牌照等件，要給予足夠的空間和裝置條件；

3．換氣通道 ——為車輛冷卻系統(tǒng)提供換氣通道

4．裝飾功能  —與車身造型融為一體的外觀裝飾功能

5．提高空氣動(dòng)力特性 ——前保險(xiǎn)杠的最佳化設(shè)計(jì)對(duì)減小正面迎風(fēng)阻力系數(shù)和升力系數(shù)效果明顯 ；

保險(xiǎn)杠的材料及結(jié)構(gòu)

保險(xiǎn)杠材料要求在較寬的溫度范圍內(nèi)剛性好，耐沖擊性能好，尺寸穩(wěn)定性好，耐溶劑性好，涂裝性能好。常用＞PP＋EPDM－T20

保險(xiǎn)杠由緩沖橫梁、（吸能器）吸能泡沫、本體及連接支架組成，其中吸能器采用PP發(fā)泡的形式

保險(xiǎn)杠本體，上下格柵，拖鉤蓋，下部支撐護(hù)板材料采用PP＋EPDM－T20：其中的PP為保險(xiǎn)杠外罩的基體，EPDM能夠提高保險(xiǎn)杠外罩的彈性，而T20的含義是材料中加上20％的滑石粉，主要是提高保險(xiǎn)杠外罩的剛度。吸能塊一般采用EPP或者是PP發(fā)泡結(jié)構(gòu)，起到吸收撞擊能量的作用。前／后保緩沖橫梁本體材料采用冷軋高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼B340／590DP，緩沖橫梁支架采用B180P2（相對(duì)橫梁本體的材料，該材料強(qiáng)度較低，但價(jià)格便宜），主要是為了滿足歐洲法規(guī)中的前／后碰撞要求。兩側(cè)支架材料采用PA66＋GF30％，該材料具有韌性好，表面堅(jiān)硬的特性。下部支撐護(hù)板主要起行人保護(hù)作用，碰撞時(shí)支撐保護(hù)小腿，并起一定的美觀作用。以上提到的這些材料一般均具有回收再利用的環(huán)保效果，可以降低對(duì)于環(huán)境的污染。

三維結(jié)構(gòu)數(shù)模

保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)模設(shè)計(jì)主要包括形狀、壁厚、脫模角度、加強(qiáng)筋、支撐面、圓角、孔等

三維結(jié)構(gòu)數(shù)模工藝合理性檢查

保險(xiǎn)杠面罩與橫梁都是大型薄壁注塑件，面罩同時(shí)又是外觀件，要求材料應(yīng)有較好的流動(dòng)性，同時(shí)具備較高的制件精度和紫外線穩(wěn)定性，一般采用改性聚丙烯（pp＋EPDM）材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合幾何形狀與成型方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，模具分型面應(yīng)滿足成型工藝為好，分模線盡可能放在非外觀表面上。在設(shè)計(jì)塑料件時(shí)，為避免轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，應(yīng)采用圓弧過(guò)渡，這對(duì)于模具制造使用壽命是很有利的，一般塑件各連接處應(yīng)有0。5－1mm的圓角，而拐角處也應(yīng)采用一些圓角，以減小應(yīng)力并保證壁厚一致。

壁厚——零件的壁厚一般力求均勻，否則會(huì)因固化或冷卻速度不同而引起收縮不均勻，產(chǎn)生內(nèi)因力，導(dǎo)致零件產(chǎn)生翹曲變形或縮孔。

脫模角——塑料件設(shè)計(jì)必須考慮脫模角度，避免脫模角度為零或負(fù)角。脫模角度越大，零件越容易脫模，但容易造成零件厚度不均，影響制造精度

加強(qiáng)筋——塑料件特別是大型零件如果僅僅有一定的壁厚是無(wú)法保證制件的形狀和尺寸的，更談不上一定的強(qiáng)度。因此必須在一些如孔，大曲面或安裝點(diǎn)處加筋，以提高強(qiáng)度和剛性。外飾件主要表面（CLASSA）一般不宜加筋，次表面（CLASSB）加筋時(shí)根部壁厚也不可大于壁厚的3／4，對(duì)表面質(zhì)量要求低或非可見(jiàn)表面（CLASS C＆D）。

圓角—一般零件最小圓角取R0．5，但零件分型面避免有圓角，否則將增加制造成本和難度。

孔—孔形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，孔與壁之間應(yīng)保持一定距離，孔至邊界最小至少是孔徑的1．5倍。