汽車保險杠分為前保險杠與后保險杠，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)計中，按分型方式分為：外分型保險杠與內(nèi)分型保險杠。外分型保險杠就是從產(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)計時需要設(shè)計一特殊結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這個功能，內(nèi)分型保險杠在技術(shù)難度與結(jié)構(gòu)上都要比外分型保險杠復(fù)雜，模具成本與模具價格也會高于外分型保險杠很多，內(nèi)分型保險杠在中高檔汽車保險杠廣泛應(yīng)用。隨著消費(fèi)者對產(chǎn)品的要求日益嚴(yán)格，內(nèi)分型保險杠的應(yīng)用越來越廣泛。在模具設(shè)計上內(nèi)分型保險杠是保險杠模具的難點(diǎn)，技術(shù)風(fēng)險也在內(nèi)分型機(jī)構(gòu)上，本章針對汽車保險杠模具對外分型與內(nèi)分型保險杠模具結(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)分型保險模具的設(shè)計，以及總結(jié)保險杠模具的設(shè)計要點(diǎn)。

汽車保險杠設(shè)計流程及內(nèi)分型線保險杠模具設(shè)計

汽車保險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杠采用了塑料，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，可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料，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，加工出來的保險杠不但具有高強(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越多。 

塑料保險杠具有強(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，保險杠應(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)動機(jī)蓋，行禮箱蓋等；行人保護(hù)功能，在保險杠下部加裝有緩沖塊，更好的保護(hù)行人碰撞時小腿的傷害值。

2.裝置功能 ——在保險杠上，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.提高空氣動力特性 ——前保險杠的最佳化設(shè)計對減小正面迎風(fēng)阻力系數(shù)和升力系數(shù)效果明顯 ;

保險杠的材料及結(jié)構(gòu)

保險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為保險杠外罩的基體，EPDM能夠提高保險杠外罩的彈性，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（相對橫梁本體的材料，該材料強(qiáng)度較低，但價格便宜），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，表面堅硬的特性。下部支撐護(hù)板主要起行人保護(hù)作用，碰撞時支撐保護(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，可以降低對于環(huán)境的污染。

三維結(jié)構(gòu)數(shù)模

保險杠系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)模設(shè)計主要包括形狀、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

保險杠面罩與橫梁都是大型薄壁注塑件，面罩同時又是外觀件，要求材料應(yīng)有較好的流動性，同時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)計中，應(yīng)綜合幾何形狀與成型方法進(jìn)行設(shè)計，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)計塑料件時，為避免轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，應(yīng)采用圓弧過渡，這對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）加筋時根部壁厚也不可大于壁厚的3/4，對表面質(zhì)量要求低或非可見表面（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。