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。
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。
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
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,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,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,如图5。
(5)与发动机罩间隙配合控制
翼子板与与发动机罩配合,通过Y15和Y16定位结构实现对翼子板与发动机罩间隙的控制,满足尺寸工程要求。
(6)塑料翼子板行人保护结构设计
塑料翼子板可以利用自身很好的抗冲击性能来降低发生碰撞时对行人的冲击,提高对行人头部碰撞保护的能力。通过SABIC公司的实验对比分析可知(图7),只要塑料翼子板的翻边设计达到80mm以上,避免尖角结构设计,就能够轻易地降低头部伤害指标(HIC),满足行人保护法规要求。
结论
该种方法已成功应用在神龙公司塑料翼子板的结构设计中,并已在国内量产车型中得到应用。
塑料翼子板轻量化和模块化的特点是一般金属翼子板不具备的,它的成功应用凸显了汽车轻量化和模块化的未来发展趋势。随着塑料翼子板逐渐被客户所接受,塑料翼子板给国内市场的应用发展带来了希望,其在我国汽车市场也会越来越普及。
随着中国汽车业的不断发展和对外交往的不断深入,中国OEM自身研发的实力也不断增强,中国汽车业一定能在积极消化和应用国外现有成熟技术的基础上,把握汽车工业的发展趋势,研发出属于自己的核心技术。
汽车保险杠锅底制作程序:
烹前工作:
将鲜活牛蛙宰杀,治净,去头、爪,斩成块,加适量精盐、料酒、蛋清淀粉浆拌匀,码味10分钟。青皮黄瓜去皮,去瓤,切成块,洗净。独蒜煮至熟软,用清水浸漂。
锅底制作:
锅置中火上,加火锅油,加热至三成油温,下牛蛙,炒至吐油,放人姜片、葱段、底料,炒至上入味,加精盐、独蒜、胡椒粉、、米酒汁,下黄瓜至成熟入味时加鸡精、味精,起锅入盆,撒上香菜,锅底即制成。
食用方法:
锅底置炉具上,不点火即可食用。待锅内食物食完后,掺入鲜汤,点火,味碟入桌,烫食原料围在锅的四周,汤卤烧沸后即可涮烫,熟后蘸碟而食。
技术要点:
1、泡椒须保持形态完整。
2、牛蛙须炒至吐油,下黄瓜后不宜久炒,以牛蛙、黄瓜刚成熟为度。
锅底配方:
主料:
鲜活牛蛙750克,青皮黄瓜100克。
调助料:
葱段35克,姜片10克,独蒜50克,精盐5克,胡椒粉1克,米酒汁30克,料酒50克,蛋清淀粉浆30克,底料全部,香菜段3克,鸡精2克,味精1克,猪骨鲜汤1000克,火锅油750克。
底料配方:
主料:
泡椒400克。
辅助调味原料:
郫县豆瓣50克,泡子姜片150克,姜片20克,蒜米10克,白豆蔻6克,冰糖10克,豆豉5克,
熟菜油200克,猪化油200克。
香料配比:
八角5克,桂皮6克,砂仁5克,香叶2克。
底料制作程序:
烹前工作:
泡椒去蒂、籽,洗净。郫县豆瓣剁成粗块。所有香料粉碎成香料粉。冰糖敲成蚕豆大小。白豆蔻拍破,洗净。
底料烹制:
锅置中火上,加猪化油、熟菜油,加热至三成油温,下白豆蔻用微火炸酥,放入泡椒、泡子姜片、郫县豆瓣、姜片、蒜米、豆豉、冰糖,炒至泡椒、泡姜水分快干、豆瓣酥香时下香料粉,炒香起锅,底料即制成。
火锅油配方:
火锅油是用干辣椒、花椒、香料与其他原料精心调制而成。它在火锅中不仅具有浓稠火锅卤汁,保持汤卤温度,滋润烫食原料作用,而且还具有增强汤卤泽,增浓汤卤香味、麻味、辣味的作用。
特点:
香气浓郁,泽红亮,麻辣味浓,浓稠光亮。
原料组成配方:
主要调味原料:
干辣椒节3000克,干花椒1000克。
辅助调味原料:
郫县豆瓣2000克葱段1000克,姜片150克,蒜颗150克,八角200克,桂皮100克,150克,草果50克,白豆蔻25克,砂仁30克,肉豆蔻15克,丁香5克,白芷10克,小茴香20克,香叶30克,灵草15克,排草10克,冰糖50克,米酒汁100克,熟菜油25千克,牛化油5千克,
猪化油20千克。
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