新能源汽車外飾材料選型研究

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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(yàn)，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(yàn)。從這一點(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)，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(biāo)。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(diǎn)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(kuò)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(jìn)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(jì)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?yàn)镻P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(diǎn)。但是由于PP類材料自身也有一定的缺點(diǎn)，因此在將其使用到汽車領(lǐng)域過程中，需要進(jìn)行一定的改進(jìn)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(diǎn)。聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。

滑石粉是指將滑石進(jìn)行粉碎以后，利用鹽酸進(jìn)行處理，最后進(jìn)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(jìn)行相容、具有更好的加工性、具有較好的強(qiáng)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(jìn)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(yàn)需要得到滿足。汽車廠商在保護(hù)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(diǎn)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）。

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