汽車保險杠是汽車上比較大的飾件之一，它具有安全性、功能性和（hé）裝飾性三大主（zhǔ）要功能。

汽車保險杠的輕量化主要有三種途徑：材料輕量化、結構優化設計以及製造工藝創新。材料輕量化一般指（zhǐ）的是在一（yī）定（dìng）條件下用密度比較低的材料替代（dài）原來的材料，比如以塑代鋼;保（bǎo）險杠（gàng）輕量化的結構（gòu）優化設計主要有薄壁化技術（shù）;製造（zào）新工藝有微發（fā）泡材料以及氣（qì）輔成型等新技（jì）術。

塑料保險杠材料選材

塑料因為有（yǒu）質（zhì）量輕、使（shǐ）用性能良好（hǎo）、製造簡單、耐（nài）腐蝕、耐衝擊、設（shè）計自由度比較大等（děng）特點，被廣泛應用（yòng）於汽車工業上，而且在汽車（chē）材料中所占比例越來越大（dà）。一輛汽（qì）車上塑料（liào）用量的多少已經成為衡量一個國家汽車工業（yè）發展水平的（de）一（yī）個標準之一 。目前（qián）發達國家生產一輛汽車所用塑料已經達到200kg，大約占整車質量的 20%左右。

塑料在我國汽（qì）車（chē）工業中（zhōng）應用比較晚，在經濟型轎車中塑料用量僅有 50~60kg，中高級轎車有 60~80kg，部分（fèn）汽車能夠達到 100kg，我國在生產製造中型載貨汽車時，每輛汽車約用 50kg 的塑料。每一（yī）輛汽車的塑料用量僅（jǐn）占（zhàn）汽車重量的 5%~10%。

保（bǎo）險（xiǎn）杠的材料通常有以下要求：良好的抗衝擊能力、良好的耐候性。良（liáng）好的油漆附著能力、良好的（de）流動性、良好的加工性能、價格低廉 。

據此，PP 類材料無疑是性價比最優的選擇。PP 材料是一種性能（néng）比較優良的通用塑料，但 PP 本身的（de）低溫（wēn）性能和抗衝擊能力比較差，不耐（nài）磨，易老化並且尺寸穩定性（xìng）也比較差，因此（cǐ）通常用改性 PP 做汽（qì）車保險杠生產材料。目前聚丙烯汽（qì）車保險杠專用料通常（cháng）以 PP 為主材料，並加入一（yī）定比例的橡膠（jiāo）或彈性體、無機填料、色母粒、助劑等材料經過混（hún）煉加工而成。

保險杠薄壁化帶來的問題及解決措施

保險（xiǎn）杠薄（báo）壁化容易引起翹曲變形，翹曲變形是內應力釋放的結果。薄壁化保險杠在注射成型的（de）各個階段中都會由於多種原因產生（shēng）內應力（lì）。

一般主要包括取（qǔ）向應力（lì）、熱應力以（yǐ）及脫模應（yīng）力。取向應力是熔體中的（de）纖（xiān）維、大分子鏈或鏈段沿（yán）著一定的方向取向，鬆弛不足而引起的內引力。取向度與產品的厚度、熔體溫度（dù）、模具溫度、注射（shè）壓力、保壓時間有關。厚度越大，取向度越低;熔體溫度越高，取向度越低;模具溫度越高，取向（xiàng）度越低;注射壓力越高，取向度（dù）越高;保壓時間越長，取向度（dù）越大。

熱應力（lì）是是由於熔（róng）體的溫度較高而模（mó）具溫度較低而形成較大的溫差，在靠近模具腔體區域熔體的冷（lěng）卻速度較（jiào）快而產生分布不均勻的機械內應力。

脫模應力主要由於模具（jù）的強度和剛度（dù）不足，在（zài）注（zhù）射壓力和頂出力的作用下產生彈性變形以及頂出杆分布（bù）排列不合理時使產品頂出時受力不均勻（yún）而產（chǎn）生的。

保險杠薄壁化還會有脫模困難的問題，由於壁厚（hòu）表較小（xiǎo）且有較小的收縮量，使得產品（pǐn）緊緊（jǐn）的粘附在模具上（shàng）;由於注（zhù）射速度比較高，而使得保壓（yā）時間控製比較困難;比（bǐ）較薄的壁（bì）厚和加強筋在脫模時也容易損壞。模具正常打開需要注射機能夠提供（gòng）足夠的開模力，開模力應該能（néng）夠克服開模時的阻力。

開模過程中需要克服的阻力（lì）有以（yǐ）下幾種：

首先是需要克服直接開模力，開模時塑料在（zài）平行（háng）於開模方向會有一定（dìng）的粘附力產生，這是由於模具冷卻時，塑料件冷卻不足，型腔的彈性膨脹沒有完全恢複。這種粘附力的大小和塑料的性質、模具（jù）的表麵質量、脫模斜度等有關。

此外還需要克服（fú）間接（jiē）開模阻力，即克（kè）服開（kāi）模（mó）時機動側抽（chōu）芯過程的抽拔（bá）阻力。

還要克服模具（jù）動模（mó）板和活動模板等（děng）機構（gòu）運動（dòng）產生的摩擦（cā）阻力。

最後還需要（yào）克服型腔的參與壓力，開模（mó）時型腔的壓力可能不等於大氣壓力，型（xíng）腔內壓力與外界壓力不相等。

為了解決以（yǐ）上兩大問題（tí），需要（yào）適當改進模具的設計。選（xuǎn）擇（zé）合適的模具材料，提高模具（jù）的熱強性以及耐磨性。合理的模具結構設計和製造，適（shì）當（dāng）增加推板以及中墊板的厚度（dù），提（tí）高模具剛度，減小模具的彈性變（biàn）形。

提高（gāo）抽芯機（jī）構、運動係統的製造和配合（hé）精度，降低型腔、芯和凸模組件的表麵粗糙度，減小脫模力。由於製品薄壁化以（yǐ）後要求更（gèng）高（gāo）的設計和（hé）配合精度，通（tōng）常設（shè）置（zhì）連鎖裝置來（lái）防（fáng）止模芯（xīn）和模腔發（fā）生相對位移。

合（hé）理設計澆（jiāo）注係統，流道設計應該使塑料件在注（zhù）射過程（chéng）中從較厚區域向較薄區域過度。還需要有足夠多的排氣口。在注射（shè）工藝方麵應該盡（jìn）量減小塑料（liào）件的（de）內應力（lì），提高注射速度，降低冷卻（què）速度。因此需要提高熔體溫度和模具溫（wēn）度，以便取向的鬆弛。還（hái）需要選擇合理的（de）注射（shè）壓力、保（bǎo）壓時（shí）間和冷卻速度。