車のバンパーの設計に関する考慮事項

車のバンパーは、車の中でも大きなアクセサリーの 1 つです。安全性、機能性、装飾性という 3 つの主要な機能があります。

自動車バンパーの重量を軽減するには、主に 3 つの方法があります。軽量素材、構造の最適化、製造プロセスの革新です。材料の軽量化とは、一般に、プラスチック製のスチールなど、特定の条件下で元の材料をより密度の低い材料に置き換えることを指します。軽量バンパーの構造最適化設計は主に薄肉です。新しい製造プロセスは微細な発泡を備えています。材料やガスアシスト成形などの新技術。

プラスチックは、軽量、優れた性能、製造の容易さ、耐食性、耐衝撃性、設計の自由度の高さから自動車産業で広く使用されており、自動車材料への使用が増加しています。自動車に使用されるプラスチックの量は、その国の自動車産業の発展レベルを測る基準の 1 つになっています。現在、先進国で自動車の生産に使用されるプラスチックの量は200kgに達し、自動車の品質全体の約20％を占めています。
中国の自動車産業でプラスチックが使用されるようになったのは比較的遅い。プラスチックの量は、エコノミーカーでは50～60kg、中高級車では60～80kg、中には100kgに達する車もあります。中国で中型トラックを製造する場合、1台当たり約50kgのプラスチックが使用されます。各自動車のプラスチック消費量は自動車重量のわずか 5% ～ 10% です。
バンパーの材質には、通常、優れた耐衝撃性と良好な耐候性という要件があります。塗料の密着性、流動性が良く、加工性が良く、低価格です。
したがって、PP 材料が最もコスト効率の高い選択肢であることは間違いありません。PP素材は優れた性能を備えた汎用プラスチックですが、PP自体は低温性能や耐衝撃性に劣り、耐摩耗性が低く、老化しやすく、寸法安定性も劣ります。したがって、自動車バンパーの製造には通常、変性PPが使用されます。材料。現在、ポリプロピレン自動車バンパーの特殊材料は、通常、PP で作られており、ゴムまたはエラストマー、無機フィラー、マスターバッチ、副資材などを一定の割合で混合して加工されています。
バンパー薄肉による問題点と解決策

バンパーの薄肉化は反り変形を生じやすくなっており、反り変形は内部応力が解放された結果となります。薄肉バンパーは、射出成形のさまざまな段階でさまざまな理由で内部応力を生成します。
一般に、主に配向応力、熱応力、離型応力が含まれます。配向応力は、溶融状態で特定の方向に配向した繊維、高分子鎖、またはセグメントと不十分な緩和によって引き起こされる内部引力です。配向度は、製品の厚さ、溶融温度、金型温度、射出圧力、滞留時間に関係します。厚みが大きくなるほど配向度は低くなり、厚みが大きくなるほど配向度は低くなります。溶融温度が高いほど、配向度は低くなります。金型温度が高くなるほど、配向度は低くなります。射出圧力が高いほど、配向度は高くなります。滞留時間が長いほど、配向度は大きくなります。
熱応力は、溶融物の温度が高く、金型の温度が低くなり、より大きな温度差が生じるために発生します。金型のキャビティ付近の溶湯の冷却は速くなり、機械的内部応力は不均一に分散されます。
離型応力は主に、金型の強度と剛性の不足、射出圧力と突き出し力の作用による弾性変形、製品が突き出されるときの力の不均一な分布によって発生します。
バンパーの薄型化により、脱型が困難になるという問題もある。肉厚ゲージが小さく収縮が少ないため、製品は金型にしっかりと密着します。射出速度が比較的速いため、滞留時間は維持されます。制御は困難です。比較的薄い壁厚やリブも、型から外す際に損傷を受けやすくなります。通常の金型開放では、射出成形機が十分な型開放力を提供する必要があり、その型開放力は金型開放時の抵抗を克服できる必要があります。