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为捷豹F型开发新的前车身底板

汽车生产制造务必一直遵照一系列更普遍和更严苛的规定：包含在消声、降低二氧化碳消耗量、流体力学、净重等层面，这一目录还较长较长。伴随着汽车技术性的持续发展趋势，每一个部件的生产制造都必须资金投入大量的专业知识、开发设计和设计方案工作中。即便是在基本上沒有买车人会留意到的不值一提的底端维护层面，你也不可以再用一块简易的金属片或塑胶敷衍了事了。POLYTEC企业是汽车领域化学纤维弹性体材料部件的关键经销商，它向大家展现了在其中一个部件开发设计全过程中的背后小故事。

总公司建在德国的POLYTEC集团公司是一家全世界领跑的塑胶部件房地产商和制造商，她们在世界各国有着超出4200名职工。其建在西班牙罗森达尔的子公司，是集团公司高分子材料各个部门的一部分，其为如捷豹路虎揽胜那样的汽车生产商供货化学纤维弹性体材料部件。

“2013年， 大家正好在那里进行了此外一个新项目。”POLYTEC企业的工程项目经理Andre Oppeneer说，“当捷豹企业的一名技术工程师为捷豹F 型全轮驱动器设计方案新的轻巧型前车身底板时，他了解大家是不是能够 帮助处理他所碰到的难题”。

最开始，前车身底板是由一块很厚、相对性重的GMT(玻纤加强型热固性塑料，将其在烘干箱中加温，随后放进模貝高压成必须的样子)做成的。但事实上，选用规范化的处理方法不太可能缓解该部件的净重。POLYTEC企业可否协助她们，使前车身底板越来越更轻呢?

开发设计第一阶段

“难题是，前车身底板必须非常高的侧围，用以安裝橡皮擦保险杠，以维护一些重要部件免遭外届水的危害。”Oppeneer说，“捷豹技术工程师的念头是选用一类型全方位原材料，但結果发觉很不好用”。

这类轻的类全方位的原材料是LWRT(低净重提高热固性塑料)。它最初是一块薄薄、平的玻纤提高聚丙稀板。可是在生产制造零件的情况下，因为要在烘干箱中对其开展加温，玻纤会趋于修复它原来的化学纤维趋向。結果造成 化学纤维往上旋转，而且在这其中会造成很多的间隙。从而造成的膨松的类纺织产品原材料具备隔音的实际效果，并且是很厚，其具备很高的弯曲应变- 净重比和抗压强度- 净重比。假如给它安裝上充足多的结构加固件，它将充足坚固，以填充间隙。可是假如卸掉这种荷载，它就不可以再应用了。

“大家明确提出了一个综合性的解决方法。”Oppeneer说，“这代表着生产制造的侧围，必须有GMT 所具备的高韧性和弯曲刚度的特性，而大的正中间一部分，必须有LWRT 所具备的重量较轻和噪音消化吸收的特性”。

这类减噪针对减少柴油发动机噪音而言并并不是那么多。有着一台像捷豹那样引人注意的性能卓越超级跑车的买车人喜爱听见模块强悍的轰隆声。减噪针对汽车底端而言很重要，例如汽车行车在砾石路表面的情况下，能够 减少料石碰撞汽车底端所传出的响声。

GMT侧紧紧围绕过转角到底端的一点间距，产生牢固的边沿，以联接在LWRT上。因为他们都带有聚丙稀，因而不用地脚螺栓或零配件联接。要是将这两个一部分简易地放进模貝中，选用高溫和髙压将他们粘合在一起，并这在一次全过程中产生商品。

开发设计第二阶段

“大家干了好多个实体模型，捷豹企业花了两三个月细心地对其开展检测。”Oppeneer说，“在检测期内，发觉了一个难题。证实实体模型太有局限了：来源于柴油发动机的余热回收沒有充足快地消散。唯一迅速的解决方案是在LWRT一部分插进通风口。可是发动机盖內部依然必须防潮。因此在LWRT一部分的正中间插进制冷间隙。可是，自然那样的话LWRT会非常敏感：最后只剩余好多个细条条，那样会使这些非常容易开裂。检测之一是汽车务必根据髙速溅出的水。那便是当今车身底板遭受非常大冲击性的情况下。”

为了更好地避免在髙速水溅出时，前车身底板无效，LWRT自然通风间隙务必部分结构加固，它是在一次全过程中意识到的挑戰。

幸运的是，现阶段在工业生产中应用有机玻璃板是一种发展趋势：应用玻纤纺织物层析或碳纤维材料提高塑胶板材致力于提升部分的抗压强度和弯曲刚度。挑选的原材料是TenCate Cetex®，一种高刚度和重量较轻的玻纤提高聚丙稀，可以精准地提高背衬原材料。

“它的抗压强度远超一般原材料。”Oppeneer说，“这是由于应用了独特的玻纤纺织物。与GMT 不一样，它并不是选用玻纤扎针原材料做成。这种有机玻璃板用以制冷间隙和通风口周边。那样能够 将三种不一样的原材料组成在一起，放进模貝中并压在一起，全部流程一次进行。”

“大家热固性高分子材料的总体目标运用最能体现在汽车应用领域热固性塑料的创新思维方法。”TenCate企业新业务流程开发设计主管Robert Lenferink说：“除开原材料的特性以外，高分子材料的智能化生产加工是这一解决方法的关键所属。”

以这类方法将三种不一样的高分子材料组成在一起的念头在两个星期内设想出。而设计构思、交货和检测这类新的前车身底板一共只花了15周時间。这些取得成功地根据了捷豹企业的全部检测。前车身底板制成品的净重为1.2kg，比原先只应用GMT一部分净重缓解了约33%。其声学材料特性也更强。

自2015年10月至今，每月早已大约500个那样的底盘挡雨板，在坐落于罗森达尔的POLYTEC加工厂的自动化技术生产流水线开展生产制造。这一生产量迅速便会升至三倍。由于捷豹企业对解决方法十分令人满意，她们按照同样的定义再次设计方案了捷豹F型后驱车的前车身底板，并授权委托POLYTEC企业开展生产制造。后驱器车具备不一样的样子，因为它务必遮盖其他部件。而且这类后驱车应用的是具备这类原材料特性的有限元分析模型仿真设计方案的。

开发设计合作方

目前，一个十分趣味状况的是，在一个看起来简易的部件上运用这般多的技术性。除开高物理性能和降低成本外，重量较轻和优良的声学材料实际效果也已变成十分关键的规定。“并且特别是在二氧化碳节能减排层面。”Oppeneer说，“重量较轻是降低二氧化碳排污的一个层面，优良的流体力学特性是此外一个层面。在较长一段时间内，汽车底端的流体力学针对超级跑车而言很重要：他们一般 遮盖全部汽车底端。而这也愈来愈多的运用于普通车。”

经销商常常被规定帮助寻找最好的解决方法。“你务必为一些部件明确提出量身定做的解决方法。”Oppeneer说，“在许多状况下，顾客规定一个部件须具备一系列作用或是具有一些特性，而且借助具有相对专业知识、技术性和工作经验的生产商运用一些原材料来开展生产制造。假如你具有权威专家的信誉，一些顾客会十分依靠该生产商。假如顾客碰到什么问题，但你能常常想到解决方法，那麼你能变成第一个她们要找的人。这和营销推广你自己的技术性不相干。有时候大家会强烈推荐一种我们自己不具有的技术性。但假如你每一次都能协助你的顾客寻找解决方法，那麼他便会一直约你”。

“大家并不是做为一个生产制造加工厂而而出名，只是做为一个能够 另外生产制造零件的开发设计合作方。” Walter van Gilst填补道，其为捷豹路虎揽胜顾客精英团队就新技术应用在市场拓展层面出示适用。“伴随着LWRT的发展趋势，十年前就逐渐的发展趋势是，将大量的技术性资金投入到汽车底端维护。”

将来的发展趋向

缓解净重的要求代表着愈来愈多的塑胶或混和部件将替代金属材料部件。因为早已生产制造出净重缓解最明显的一部分，汽车工业生产如今已经不断前进，一样更换组成汽车弯曲刚度和抗压强度的金属材料部件。乃至碳纤维材料也运用于构造零件里。“乍一看，它是一种非常价格昂贵的原材料挑选，可是应用收购 的碳纤维材料，也找到完成大批量化生产制造的方式。”Van Gilst说，“针对宝马7系列，大家生产制造了部分碳纤维材料SMC(块状模塑胶)提升C柱：一根联接到车身的梁。”

另一个发展趋势是由电动式汽车和充电式油电混合汽车的出現产生的挑戰所引起的。“因为好多个顾客的原因，大家已经着眼于科学研究应用磁感应电池充电的汽车汽车底盘。”Van Gilst说，“在这种汽车底端，有一个非常容易毁坏的快速充电模块。这一模块务必在汽车底端遭受维护，而金属片会屏蔽掉建在路面上的电动车充电站发送的电磁场。”

这种防护罩的开发设计仍处在初期环节，但一般 他们具备成形的外观设计与在內部的肋，以使他们充足牢固。一样，如同捷豹F型的前车身底板一样，挑选适合的原材料和设计方案是务必的，如GMT、LWRT和有机玻璃板。

无线充电器保护设备的定义能够 与专业用以“路面不太好的我国”的柴油发动机防护罩的定义相提并论。比如，大家汽车企业以往一直应用一块很厚，净重约为17.6 kg的厚钢板，来维护了在这种我国路面行车的老款的高尔夫球和大众帕萨特汽车的发动机盖底端。“大家根据改成适合的设计方案和原材料的高分子材料，将其净重降低到4.8kg。”Van Gilst说，“假如汽车底端撞到道上的大石头，它务必维护汽车內部不受影响。并且以后，它会修复到其原来的样子。它是高分子材料的优势之一：厚钢板变形后不可以修复，而生产制造的高分子材料能够 更颇具延展性。”

重要的检测是车身底端维护务必可以承担住全部汽车的净重，压在达到150mm的大石头时，发动机盖內部沒有遭受一切毁坏。

这类车身底端维护由GMT和部分化学纤维提高(能够 应用有机玻璃板)做成。除开碰撞岩层后能够 修复到原来的样子外，塑料材料具备防腐蚀，而且(因为其净重比较轻)便于安裝在生产流水线。自然，小石子碰撞时造成的响声还要比金属材料低许多。并且集成化部件很有可能能够 降低成本。

来源于：荣格

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