轻型客车保险杠设计流程及要点
2020-03-03洪培良
洪培良
摘 要：文章主要介绍轻型客车塑料保险杠的设计流程及设计要点，针对轻型客车塑料保险杠的设计环节进行梳理、总结，对设计注意要点进行介绍、探讨。
关键词：保险杠 设计流程 设计要点
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
随着轻型客车行业的发展，市场对客车前后保险杠的要求，不仅需要其承担吸收和缓冲外界撞击力、防护车身前后零部件的安全，同时在外观造型上，需要用来凸显整车核心外观面，展示车型外观设计风格，是整车造型是否美观的重要影响零部件。轻型客车保险杠一般由塑料保险杠、缓冲材料和横梁三部分组成，其中塑料保险杠的设计不仅要满足相关法规，同时还需要考虑整车造型布局、工艺可行性等方面的内容。本文主要介绍轻型客车塑料保险杠的设计流程及要点。
2 保险杠设计原则
保险杠从其展现的特点及功能分析，以下3项基本原则是保险杠设计过程中需要重点考虑的。
2.1 保护功能
在汽车发生碰撞时，保险杠应能吸收冲击能量，起到保护行人及车身的作用，提高行车的安全性。
相关法规：
GB 17354-1998《汽车前、后端保护装置》。
GB 11551-2014《汽车正面碰撞的乘员保护》。
GB/T20913-2007《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护标准》。
2.2 装置功能
保险杠上要考量与车身之间留有足够的空间，用来安装照明灯具，同时保险杠本身要布置牌照板的安装位置。
相关法规：
GB 15741-1995《汽车和挂车号牌板（架）及其位置》。
GB 18408-2015《汽车及挂车后牌照板照明装置配光性能》。
2.3 装饰功能
保险杠应在工艺可行的基础上尽量满足造型设计要求。
相关法规：
GB 11566-200《乘用车外部凸出物》。
3 保险杠设计流程及要点
保险杠的设计是一个严谨，需充分评估考量的过程，一般需要按以下步骤执行：
3.1 造型设计阶段
3.1.1 效果图设计
3.1.2 造型可行性分析
造型可行性分析是在效果图认可后建立CAS面数据的基础上，对CAS面的工艺可行性进行分析的重要阶段，是评估造型从设计构想到生产实现的关键流程。
3.1.3 制作典型截面
制作典型截面是用来分析保险杠与周围零部件的配合关系，通过数据评估间隙段差是否符合设计构想，是否有充足的空间满足连接布置。
3.1.4 造型CAS面发放（制作油泥模型）
油泥模型是一般汽车外观造型设计过程中，利用工业油泥制作出来的造型设计方案的实体模型，油泥模型可以根据需要采用不同比例制作，其是经过前期效果图制作、评审、修订、CAS面可行性分析等多个环节后，对造型设计方案更为直观的理解和表现的手段;油泥模型的制作是造型CAS面冻结发放前的最后一道验证流程，有条件的话建议要安排制作。
3.2 结构设计阶段
3.2.1 工艺可行性分析
前保险杠结构一般需要考量与以下零部件的配合关系：
①前保险杠与前翼子板的配合;
②前保险杠与散热器装饰格栅的配合;
③前保险杠与大灯的配合;
④前保险杠与雾灯格栅的配合;
⑤前保险杠本身的断面结构。
后保险杠结构一般需要考量与以下零部件的配合关系：
①后保险杠与后大灯的配合;
②后保险杠与尾门的配合;
③后保险杠与车身侧围的配合;
④后保险杠与后回复反射器的配合;
⑤后保险杠本身的断面结构。
3.2.2 结构数据校核
①保险杠位置校核;
②汽车牌照板安装位置校核;
③保险杠突出校核;
a.保险杠应向车身表面弯曲，端部向内弯曲且不被直径100mm球体接触，端部和车身表面之间距离≤20mm
b.距车辆前向或后向的车身外轮廓线内侧20mm，和车身外轮廓线及与车辆纵向对称平面成15度夹角平面围成的区域，R≥5mm。其它情况下R≥2.5mm。
④保险杠低速冲击校核。
a.正面碰撞校核：
b.侧30°碰撞校核：
3.3 工艺文件编制阶段
3.3.1 装配图
保险杠装配图是表达保险杠与车身、大灯、散热器装饰格栅等零部件的装配关系，是用来指导生产的工艺文件，需要清晰表达装配顺序、使用的连接方式、标准件等信息。以下内容是保险杠的装配设计中应该充分考虑的，是保险杠装配设计是否合理的重要评价指标。
①装配顺序;
②工具可达性;
③维修方便;
④紧固点可靠;
⑤紧固力矩合理。
3.3.2 2D 图纸及3D数模冻结
①编制2D图纸，用于指导生产及零部件检验;保险杠2D图的技术要求栏应注明外观检验标准，颜色色样及皮纹编号、试验/检验内容所依据的法规标准、塑料产品的收缩率、尺寸公差等重要信息;
②3D数模冻结及开模指令下发。
3.3.3 物料清单（BOM）
3.3.4 间隙及段差标准
间隙段差标准是用来对下线车辆的外观品质进行检验的工艺指导文件。保险杠的间隙段差标准是整车间隙段差标准的一部分，是品质检验部门管控车辆前后围零部件配合精度的重要依据。
3.3.5 零部件试验项目
保险杠总成零部件应当编制《DVP&R 设计验证计划和报告（D表）》，用来指导保险杠各零部件及总成需满足的法规及试验要求。
4 结语
随着轻型客车市场的发展，市场及客户对车辆保险杠的要求逐步提高，不仅要求保险杠在满足基本功能的前提下，还需实现与整车造型的协调，降低风阻系数，提升整车美感等要求;这对保险杠产品设计人员的技能提出了更高的要求，要求设计人员时刻关注行业的发展方向、零件采用的最新材料、運用的最新工艺，以及轻量化在零件上的应用，只有与时继进，不断提升设计能力，才能跟上市场的发展需求。
参考文献：
[1]曹渡.汽车内外饰设计与实战[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]史兆杰.浅谈汽车前保险杠设计[J].现代制造技术与装备，2015.
