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        新能源汽車外飾材料選型研究

        2019-10-21 10:16:52周甘華
        時代汽車 2019年1期
        關(guān)鍵詞:新能源汽車

        周甘華

        摘 要:新能源汽車發(fā)展迅速,因此相關(guān)配套設(shè)施必須跟上新能源汽車的發(fā)展才能使得新能源汽車的發(fā)展均衡。作為新能源汽車必不可少的外飾,其研究將會對新能源汽車的發(fā)展產(chǎn)生強有力的推動。因此,本文將對新能源汽車的外飾材料的選型進行了研究。首先分析了新能源汽車外飾的發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了汽車外飾的常用材料,通過分析不同材料對性能的影響,確定材料的選型。本文的研究結(jié)果將對新能源汽車的發(fā)展起到一定的推動作用。

        關(guān)鍵詞:新能源汽車;外飾;材料選型

        1 引言

        隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,新的材料和新的工藝越來越多的利用到了汽車的制造中,新能源汽車已經(jīng)走進人們的生活,并且逐漸成為人們生活中不可缺少的一部分,常見的新能源汽車有公交車、汽車等。隨著汽車各個功能的基本完善,人們越來越關(guān)注汽車的外觀以及使用體驗,而不僅僅考慮汽車的功能。因此,對于新能源汽車來說,常用的評價是漂亮和舒適。又由于汽車基本功能的不斷完善,汽車外飾的設(shè)計已經(jīng)不局限于功能,更多需要考慮的是以人為本的設(shè)計理念。因此,外飾在設(shè)計過程中,在滿足其功能以后,更加需要考慮的是客戶的使用體驗。從這一點出發(fā),才能設(shè)計出符合市場需要的產(chǎn)品,獲得更高的價值體現(xiàn),提高制造商的效益。汽車外飾主要包括汽車前、后保險杠、汽車車身裙板、外側(cè)圍等,圖1給出了常見的一些汽車外飾零件示意圖。

        2 新能源汽車外飾的發(fā)展現(xiàn)狀

        國內(nèi)的材料技術(shù)發(fā)展迅猛,制造技術(shù)也逐步向美、德等國家靠近,塑料以其自身的優(yōu)勢,在汽車制造過程中的使用越來越多。塑料有著性能優(yōu)良、質(zhì)量低、成本低的特點,如何將其很好的應(yīng)用到汽車的生產(chǎn)制造中,一直是汽車制造領(lǐng)域中的熱點,因此,汽車制造過程中的塑料化使用程度,一直是體現(xiàn)汽車制造水平的重要指標。目前,大多說汽車制造廠商都熱衷于使用塑料來制造汽車的外飾,而且?guī)缀跛型怙椀纳a(chǎn)材料都是外飾。新能源汽車的主要優(yōu)點便是輕便,若在外飾的生產(chǎn)中使用合適的塑料將會繼續(xù)擴大這一優(yōu)勢。塑料不僅在汽車外飾中應(yīng)用廣泛,其發(fā)展正在向著汽車車身和結(jié)構(gòu)件延伸,有望成為汽車生產(chǎn)制造的最重要材料。雖然塑料的應(yīng)用廣泛,但是塑料的種類繁多,使用不同種類的塑料或者利用不能的加工工藝,都會導(dǎo)致產(chǎn)品的差異。因此,選擇合適的塑料材料、設(shè)計合理的零件結(jié)構(gòu)和制定良好的成型工藝是值得研究的方向。

        不僅國內(nèi)對汽車外飾的研究較為廣泛,國外的研究也比較深入。國外的研究主要其中在兩個方面,其中一個方面是選材:通過對不同材質(zhì)的塑料進行研究,不斷的改善塑料的性能,使得塑料能夠滿足設(shè)計的需要;另外一種是利用CAE分析手段,在滿足使用功能的前提下,控制塑料的形狀,從而降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。

        3 汽車外飾常用的材料

        汽車外飾最常用到的材料是塑料,現(xiàn)在最常用的材料是聚乙烯(PP),這是因為PP類材料具有密度低、價格低、剛性好、耐溫性高、加工性能好等特點。但是由于PP類材料自身也有一定的缺點,因此在將其使用到汽車領(lǐng)域過程中,需要進行一定的改進處理,以使其滿足使用條件。汽車外飾在設(shè)計制造的過程中,必須考慮產(chǎn)品的成本,也就是原材料的成本。但是由于不同的材料組合會對材料的性能產(chǎn)生一定的影響,因此合理的材料選用和合理的設(shè)計思路相結(jié)合才能獲得更加優(yōu)異的性能。下面介紹汽車外飾生產(chǎn)過程中幾種常見的材料。

        聚丙烯是一種常用的汽車外飾材料,它是五大通用材料之一,相對于其他種類的材料而言,聚丙烯有著來源豐富、工藝簡單、應(yīng)用廣泛的特點。聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        滑石粉是指將滑石進行粉碎以后,利用鹽酸進行處理,最后進行干燥后獲得的一種粉末?;闹饕煞质擎V硅酸鹽,滑石的近體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

        聚烯烴彈性體(POE)是一種飽和的乙烯-辛烯共聚物,這種材料的出現(xiàn)為加工帶來了全新的設(shè)計理念。POE可以與聚烯烴很好的進行相容、具有更好的加工性、具有較好的強度性能、流動性好。常見的POE如圖4所示。

        4 不同材料對性能的影響

        雖然塑料在新能源外飾設(shè)計中應(yīng)用廣泛,但是設(shè)計人員在設(shè)計過程中,需要了解不同的材料配置對性能的影響。下面將對使用不同量的滑石粉對性能的影響進行分析。不同量的滑石粉對性能的影響如圖5所示。

        從圖5中可以看出當(dāng)選用5000目的滑石粉時性能最佳,因此在設(shè)計時選用這種材料的配置形式,可以獲得更好的性能。

        5 結(jié)論與展望

        新能源汽車的發(fā)展是當(dāng)代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物,隨著環(huán)境的不斷污染,人們對環(huán)境的需求越來越高,改善環(huán)境已經(jīng)成為迫在眉睫的事情。新能源汽車可以減少噪音、尾氣排放、環(huán)境污染等,相對于傳統(tǒng)的燃油車對環(huán)境的影響較小。但是,由于人們對商品的需求,外觀以及使用體驗需要得到滿足。汽車廠商在保護環(huán)境的同時也許考慮自身的效益,因此新能源汽車外飾的設(shè)計制造就顯得尤為重要。本文從外飾材料選型的角度出發(fā),分析了外飾的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了選型的策略,為外飾設(shè)計制造的發(fā)展提供了理論依據(jù)。

        基金項目:2018年蕪湖市重點研發(fā)計劃項目:高性能復(fù)合材料在汽車上的開發(fā)及應(yīng)用(編號2018yf03)。

        參考文獻:

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