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毕业设计（论文）开题报告
院（部）：材料科学与工程系 2016年4月5日 课题名称 学生姓名 指导教师 年产9万套2015款科鲁兹汽车前保险杠注射成型工艺设计 专业班级 职称 B120110 讲师 课题类型 课题来源 工艺设计 生产 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 一、本课题国内外研究动态 汽车前保险杠是汽车上广泛使用而且是必不可少的零部件，汽车保险杠的性能直接影响汽车的使用与安全。随着汽车工业的飞速发展以及工程塑料在汽车工业应用，汽车前保险杠的发展迎来重大的革新。当今汽车前保险杠不仅仅是具有安全保护性，改善车辆的空气动力学等作用，同样追求车体造型的和谐统一，保险杠追求装饰的美观性以及汽车保险杠本身的轻量化。汽车前保险杠选用高分子材料注射成型，高分子材料具有质轻，原料来源丰富、性能/价格比优越、抗冲击力强、成型容易、收缩率稳定、易回收等特点因而成为汽车保险杠材料的主流，称为塑料保险杠。塑料保险杠采用注塑技术生产汽车前保险杠能极大提高生产效率，能赋予制品必要的刚性。 国外对塑料汽车保险杠的研究起步较早。早在上世纪60年代已成商品化生产规模,当时主要选材为PU和PC/ABS合金。塑料汽车保险杠的发展与各国的立法及技术发展有关。美国在1996年公布了汽车安全法，规定当车速为5Km／H（现已提高到8Km／H）时，保障汽车安全构件在汽车冲撞时不碎裂。由此在美国出现了用热塑性聚氨酯（TPU）、三元乙丙橡胶（EPDM）及反应注塑成型聚氨酯（RIMPUR）材料处理的金属保险杠。欧洲许多国家推出了类似的安全法规，规定车速为2.5Km／H时，保险杠不碎裂。北美汽车工业TPO的使用量年增长率超过10%，2005年，在北美塑料保险杠市场所占份额将达75%。而RIM聚氨酯和PC／PBT则将下降到20%和1%。欧洲从1978年开始使用TPO保险杠，美国GM公司正在广泛采用TPO取代RIM作保险杠。 现今塑料保险杠设计已比较成熟，国内外从事塑料汽车保险杠设计研究的单位很多。在国内如长安汽车工程研究院CAE工程所的李颖琎利用Altair公司的OptiStruct模块对塑料汽车保险杠进行创新结构优化设计；同济大学的蒋造云从结构轻量化和材料轻量化两方面着手研究保险杠的轻量化，介绍了该领域近年来一些新的发展动态；上海交通大学的顾力强系统进行了保险杠的耐撞性仿真研究，提出来保险杠设计准则；行人保护技术也成为研究热点，吉林大学的肖宏伟造型角度提出了3点改进保险杠行人保护性能的方法；上海工程技术大学的宋新萍，通过对国产某轿车的保险杠装置进行优化设计和合理布置后，按欧洲议会及理事会指令要求对其进行技术分析，研究其如何才能满足行人保护要求；在国外日本在塑料保险杠的开发，研究方面始终处于世界前列。日本本田CR-X型汽车是世界上较早采用注射模塑法生产改性汽车保险杠的汽车；1991年丰田汽车公司首先将纳米PP复合材料用于汽车前保险杠，使原来保险杠的厚度由4mm减至3mm，质量减轻约1/3。 塑料保险杠材料也成为研究重点，目前国内外许多厂家都致力于塑料保险杠新材料的研究。1976年意大利菲亚特公司采用德国赫斯特公司聚丙烯与乙丙共聚物的共混料制作出世界上第一副塑料保险杠并使用在,FIAT126型小轿车上。此后PP作为一种物美价廉的新型通用塑料在汽车领域内广泛应用。国内单位分别从不同的角度研究保险杠用聚丙烯材料,唐忠兴等研究比较传统的增韧剂EPDM和新增韧剂POE的优缺点；陆秋欢等研究了影响聚丙烯保险杠材料收缩率的控制因素和方法；陶红等研究了可漆性优的聚丙烯保险杠材料；马卫华等研究了高冲击高模量的保险杠材料；尽管国内这些单位研究很多,但研究结果仅停留于实验室研究阶段,真正投入商业化的产品几乎没有。国外研究汽车保险杠材料单位，如日产汽车公司和三菱油化公司研制了由PP嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3种组分配成的新材料制作的保险杠。用该体系生产的保险杠具有高刚性、耐冲击性、抗损伤并具有良好的光泽、弹性和涂装性；日本在塑料保险杠材料的开发方面始终处于世界的前列，日产汽车公司和三菱油化公司研制出由PP嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3种组分配成的新材料制作的保险杠；国外公司还开发了许多回收塑料汽车保险杠材料（聚丙烯）的方法，如德国大众汽车公司采用先粉碎、清洗，然后再造粒及模塑的方法。 二、选题的依据和意义 科鲁兹是一款上海通用雪佛兰A级车市场的紧凑型家用轿车，整合全球资源开发的新一代作品，同时也是雪佛兰全球的重要战略车型。在欧洲，科鲁兹诞生于通用全球最先进紧凑型轿车平台，该平台由欧宝汽车负责开发，于2010年二季度全球同步上市。科鲁兹是通用借助全球的设计平台，综合了非常先进的科技，而打造的一款紧凑型的轿车，2009年10月份在巴黎车展上全球首次亮相。其从外观、内饰、动力性、发动机、变速箱等方面来说，都已经是A级车的标杆。有非常大的外形设计，非常强的紧凑感，很强的时尚感，非常的阳刚，它包含着非常强的科技性，在这款车上，有很多雪佛兰的未来设计趋势。如与众不同、雕塑感极强的肩部线条，带有金领结标志的双隔栅等，都将成为雪佛兰品牌标志性符号。具有阳刚动感的外形和年轻时尚的内饰，油耗较低，各项性能在A级车中处于领先位置，上市后取得了不错的销量。目前有1.6及1.8两种排量共6种车型。以在竞争激烈的紧凑车型中争夺市场。科鲁兹以其前卫的设计风格吸引了人们的视线，其精密的制造工艺使其有望成为紧凑车型的全新标杆。雪佛兰未来新产品的设计理念中，科鲁兹驾驶性能好，装备性能强。底盘调教欧洲化，外形也非常国际化。雪佛兰科鲁兹定位于事业略有所成、正在奋斗中的人，25岁到30岁左右的年轻人。这款车型也是一款大众车，是一款非常全面的车。 2015款科鲁兹一经上市在中国汽车市场受到消费者的极大欢迎，从科鲁兹上市至今，已经获得了广泛的市场认可，国内销售超过了232592台。根据中国汽车工业协会的数据，在紧凑级市场中，科鲁兹可谓是“独占鳌头”。之所以科鲁兹在市占率与保值率上独占鳌头，离不开其卓越的品质表现。同时在外观、内饰、动力性、发动机、变速箱等方面，科鲁兹都堪称A级车的标杆。随着科鲁兹在汽车市场的占有率节节的攀升。同时汽车前保险杠属于汽车部件中的易耗品种，维修市场的需求也将随汽车保有量的增长而增长。汽车前保险杠配件、备件市场需求量的同时增加，将给汽车前保险杠生产企业带来巨大发展机遇。以年产9万套2015款科鲁兹汽车前保险杠供给市场，2015款科鲁兹汽车前保险杠的主要供给对象为上海通用汽车制造厂（占年产的70%），雪佛兰科鲁兹4S（占年产20%）店以及部分汽车维修厂（占年产10%）。因此生产大规模批量化生产2015款科鲁兹汽车前保险杠有着巨大的经济效益也具有十分重要的意义。 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题 一、研究的基本内容如下： (1)科鲁兹汽车前保险杠改性聚丙烯材料配方设计； (2)材料的选择及在2015款科鲁兹前保险杠上的应用； (3)2015款科鲁兹汽车前保险杠的作用，改性聚丙烯材料的性能及配方设计； (4)生产2015款科鲁兹汽车前保险杠的成型方式； (5)生产2015款科鲁兹汽车前保险杠成型模具； (6)生产2015款科鲁兹汽车前保险杠生产工艺流程； (7)生产注塑工艺过程的物料计算及热量衡算； (8)生产20015款科鲁兹汽车前保险杠车间、厂房的布局，水电管路的排布； 二、拟解决的问题： (1)2015款科鲁兹汽车前保险杠规格，尺寸； (2)生产2015款科鲁兹汽车前保险杠注射设备规格、数量及辅助设备的选取； (3)生产2015款科鲁兹汽车前保险杠有关注射机参数的校核； (4)2015款科鲁兹汽车前保险杠注塑模具设计； (5) 2015款科鲁兹汽车前保险杠成型零件的确定； (6)科鲁兹汽车前保险杠模具合模导向机构的设计； (7)生产前保险杠模具脱模机构的方式； (8)科鲁兹汽车前保险杠制件的壁厚大小；