輕型客車保險杠設計流程及要點

洪培良

摘 要：文章主要介紹輕型客車塑料保險杠的設計流程及設計要點，針對輕型客車塑料保險杠的設計環(huán)節(jié)進行梳理、總結，對設計注意要點進行介紹、探討。

關鍵詞：保險杠 設計流程 設計要點

Design Process and Main Points of Light Bus Bumper

Hong Peiliang

Abstract：This article mainly introduces the design process and design points of the plastic bumper of light passenger car， combs and summarizes the design link of the plastic bumper of light passenger car， and introduces and discusses important design points.

Key words：bumper， design process， design points

1 引言

隨著輕型客車行業(yè)的發(fā)展，市場對客車前后保險杠的要求，不僅需要其承擔吸收和緩沖外界撞擊力、防護車身前后零部件的安全，同時在外觀造型上，需要用來凸顯整車核心外觀面，展示車型外觀設計風格，是整車造型是否美觀的重要影響零部件。輕型客車保險杠一般由塑料保險杠、緩沖材料和橫梁三部分組成，其中塑料保險杠的設計不僅要滿足相關法規(guī)，同時還需要考慮整車造型布局、工藝可行性等方面的內(nèi)容。本文主要介紹輕型客車塑料保險杠的設計流程及要點。

2 保險杠設計原則

保險杠從其展現(xiàn)的特點及功能分析，以下3項基本原則是保險杠設計過程中需要重點考慮的。

2.1 保護功能

在汽車發(fā)生碰撞時，保險杠應能吸收沖擊能量，起到保護行人及車身的作用，提高行車的安全性。

相關法規(guī)：

GB 17354-1998《汽車前、后端保護裝置》。

GB 11551-2014《汽車正面碰撞的乘員保護》。

GB/T20913-2007《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護標準》。

2.2 裝置功能

保險杠上要考量與車身之間留有足夠的空間，用來安裝照明燈具，同時保險杠本身要布置牌照板的安裝位置。

相關法規(guī)：

GB 15741-1995《汽車和掛車號牌板（架）及其位置》。

GB 18408-2015《汽車及掛車后牌照板照明裝置配光性能》。

2.3 裝飾功能

保險杠應在工藝可行的基礎上盡量滿足造型設計要求。

相關法規(guī)：

GB 11566-200《乘用車外部凸出物》。

3 保險杠設計流程及要點

保險杠的設計是一個嚴謹，需充分評估考量的過程，一般需要按以下步驟執(zhí)行：

3.1 造型設計階段

3.1.1 效果圖設計

3.1.2 造型可行性分析

造型可行性分析是在效果圖認可后建立CAS面數(shù)據(jù)的基礎上，對CAS面的工藝可行性進行分析的重要階段，是評估造型從設計構想到生產(chǎn)實現(xiàn)的關鍵流程。

3.1.3 制作典型截面

制作典型截面是用來分析保險杠與周圍零部件的配合關系，通過數(shù)據(jù)評估間隙段差是否符合設計構想，是否有充足的空間滿足連接布置。

3.1.4 造型CAS面發(fā)放（制作油泥模型）

油泥模型是一般汽車外觀造型設計過程中，利用工業(yè)油泥制作出來的造型設計方案的實體模型，油泥模型可以根據(jù)需要采用不同比例制作，其是經(jīng)過前期效果圖制作、評審、修訂、CAS面可行性分析等多個環(huán)節(jié)后，對造型設計方案更為直觀的理解和表現(xiàn)的手段;油泥模型的制作是造型CAS面凍結發(fā)放前的最后一道驗證流程，有條件的話建議要安排制作。

3.2 結構設計階段

3.2.1 工藝可行性分析

前保險杠結構一般需要考量與以下零部件的配合關系：

①前保險杠與前翼子板的配合;

②前保險杠與散熱器裝飾格柵的配合;

③前保險杠與大燈的配合;

④前保險杠與霧燈格柵的配合;

⑤前保險杠本身的斷面結構。

后保險杠結構一般需要考量與以下零部件的配合關系：

①后保險杠與后大燈的配合;

②后保險杠與尾門的配合;

③后保險杠與車身側圍的配合;

④后保險杠與后回復反射器的配合;

⑤后保險杠本身的斷面結構。

3.2.2 結構數(shù)據(jù)校核

①保險杠位置校核;

②汽車牌照板安裝位置校核;

③保險杠突出校核;

a.保險杠應向車身表面彎曲，端部向內(nèi)彎曲且不被直徑100mm球體接觸，端部和車身表面之間距離≤20mm

b.距車輛前向或后向的車身外輪廓線內(nèi)側20mm，和車身外輪廓線及與車輛縱向對稱平面成15度夾角平面圍成的區(qū)域，R≥5mm。其它情況下R≥2.5mm。

④保險杠低速沖擊校核。

a.正面碰撞校核：

b.側30°碰撞校核：

3.3 工藝文件編制階段

3.3.1 裝配圖

保險杠裝配圖是表達保險杠與車身、大燈、散熱器裝飾格柵等零部件的裝配關系，是用來指導生產(chǎn)的工藝文件，需要清晰表達裝配順序、使用的連接方式、標準件等信息。以下內(nèi)容是保險杠的裝配設計中應該充分考慮的，是保險杠裝配設計是否合理的重要評價指標。

①裝配順序;

②工具可達性;

③維修方便;

④緊固點可靠;

⑤緊固力矩合理。

3.3.2 2D 圖紙及3D數(shù)模凍結

①編制2D圖紙，用于指導生產(chǎn)及零部件檢驗;保險杠2D圖的技術要求欄應注明外觀檢驗標準，顏色色樣及皮紋編號、試驗/檢驗內(nèi)容所依據(jù)的法規(guī)標準、塑料產(chǎn)品的收縮率、尺寸公差等重要信息;

②3D數(shù)模凍結及開模指令下發(fā)。

3.3.3 物料清單（BOM）

3.3.4 間隙及段差標準

間隙段差標準是用來對下線車輛的外觀品質進行檢驗的工藝指導文件。保險杠的間隙段差標準是整車間隙段差標準的一部分，是品質檢驗部門管控車輛前后圍零部件配合精度的重要依據(jù)。

3.3.5 零部件試驗項目

保險杠總成零部件應當編制《DVP&R 設計驗證計劃和報告（D表）》，用來指導保險杠各零部件及總成需滿足的法規(guī)及試驗要求。

4 結語

隨著輕型客車市場的發(fā)展，市場及客戶對車輛保險杠的要求逐步提高，不僅要求保險杠在滿足基本功能的前提下，還需實現(xiàn)與整車造型的協(xié)調(diào)，降低風阻系數(shù)，提升整車美感等要求;這對保險杠產(chǎn)品設計人員的技能提出了更高的要求，要求設計人員時刻關注行業(yè)的發(fā)展方向、零件采用的最新材料、運用的最新工藝，以及輕量化在零件上的應用，只有與時繼進，不斷提升設計能力，才能跟上市場的發(fā)展需求。

參考文獻：

[1]曹渡.汽車內(nèi)外飾設計與實戰(zhàn)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[2]史兆杰.淺談汽車前保險杠設計[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2015.