以塑料前端模块为契机,加速轻量化技术的应用

长安汽车有限公司非金属产品性能开发所所长王晓女士专访

作者:孙洁 发布时间:2011-08-23
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在2011年的上海国际汽车展览会中,长安汽车有限公司(以下简称长安汽车)以一款配有全塑料前端模块的CX30紧凑型轿车,向业界展示了该公司致力于开发轻量化绿色环保汽车的发展理念.

在2011年的上海国际汽车展览会中,长安汽车有限公司(以下简称“长安汽车”)以一款配有全塑料前端模块的CX30紧凑型轿车,向业界展示了该公司致力于开发轻量化绿色环保汽车的发展理念。通过开发这款全塑料的前端模块,该公司积累了更多的轻量化应用经验,为今后的深入发展打下了良好基础。

AI:王所长,您好!感谢您接受本刊的采访!在今年的上海车展中,贵公司展出了一辆CX30紧凑型轿车,该车以其特有的全塑料前端模块而引起了很多业内人士的关注。作为长安汽车公司非金属产品性能开发所的所长,请您介绍一下CX30前端模块的特点。与传统的汽车前端相比,它具有哪些优势?

王晓女士:与金属前端结构相比,通过合理的结构设计、安装定位方案的应用,塑料前端模块骨架可以达到与金属前端相同级别的刚度、强度和抗冲击性能,同时具有很高的耐热稳定性。最为重要的是,CX30的前端模块降低了40%的重量, 减少了需要开发的模具数量以及安装工序,并且为下一步的前端模块化、集成化供货打下了关键的基础。

AI:据您所知,目前塑料前端模块在国产汽车上的普及应用程度如何?您对它的未来应用趋势有何评价?

王晓女士:目前,国内品牌的汽车还没有真正意义上的配备了量产塑料前端模块的车型,但是,塑料前端模块技术在国外及合资品牌的汽车上已得到了广泛应用,技术成熟度极高。因此,前端模块的塑料化是汽车行业发展的必然趋势,这已得到了业内的普遍认可。正因如此,当前,国内各大主机厂都在加速储备和积累此项技术的开发经验,相信到2012年、2013年,配备有塑料前端模块的国产新车型将会大量涌现。


图1 长安CX30紧凑型轿车

AI:在开发和制造这种塑料前端模块的过程中,你们遇到了哪些工程和技术方面的挑战?是如何解决的?

王晓女士:在设计过程中,我们遇到的最大问题是,如何设计塑料的前端模块结构以替换传统的金属前端?在整车上应该采取怎样的安装方式?以及如何保证塑料前端模块系统的刚度和强度等。当然,从整车的角度,兼顾整车的安全性以及刚度、强度问题,也是必不可少的。

通过前期与有着丰富经验的设计公司进行技术交流与合作,我们解决了前期结构设计及安装方式的保证问题;利用前期设计数据的虚拟模拟验证体系,我们完成了零部件的结构及壁厚设计,解决了整车的安全、扭转刚度、强度以及前端模块系统的刚度和强度问题;通过后期的DV试验,我们确保了前端模块的可靠性和耐久性能。

AI:能否谈谈CX30前端模块所采用的制造工艺和技术?它采用了什么材料?为什么要用这种材料?您如何看待这种材料在汽车上的应用前景?

王晓女士:CX30前端模块骨架采用注塑成型工艺制造而成,所用材料是沙伯基础创新塑料专为前端模块应用而配制的长玻纤增强聚丙烯(PP+LGF)。与传统的GMT工艺以及采用尼龙材料的注塑成型相比,采用此款材料经注塑成型的部件具有明显的成本优势,同时也为成功地设计出全塑料前端模块提供了可能。

总之,长玻纤增强聚丙烯材料本身具有高强度、高抗冲性和高耐温性等诸多优点,相信今后将会在汽车外饰上应用得更加广泛。

AI:贵公司计划何时实现CX30前端模块的量产化?

王晓女士:目前,我们已将部分轻量化技术移植到新车型的开发上,预计将于2013年随着新车型的上市而量产。

AI:对于长安汽车而言,通过此次开发这种塑料前端模块,你们积累了哪些经验?收获是什么?

王晓女士:通过本次开发工作,长安汽车有限公司给我们塑料前端模块产品开发团队的工程师们提供了一次难得的全面锻炼的机会,同时,我们也在塑料前端模块的设计、验证和制造等各个方面积累了一定的经验。多年来,长安汽车有限公司一直坚持不懈地提高自身在CAE等虚拟开发技术上的水平,从而为我们成功地设计出塑料前端模块提供了强有力的支持。经过近5年的经验积累,目前,长安汽车有限公司已基本具备了虚拟开发前端模块的技术体系,同时,与具备塑料前端模块设计和生产经验的国内外公司的技术合作,也为我们快速提升自身的技术能力提供了充足的资源。


图2 采用STAMAX LGFPP树脂制成的长安CX30紧凑型轿车的前端模块

AI:通过在上海车展这一国际性的展览会中展示这款带有塑料前端模块的CX30车,贵公司想要向业界和大众传达长安的哪些汽车开发理念?

王晓女士:在今年的上海车展上所展示的长安技术,不仅体现了长安汽车有限公司在节能环保的发展趋势下,全力打造绿色环保汽车的社会责任感,也使参观者们切实地感受到了长安汽车自主品牌的技术含金量,以及“与时俱进,勇于创新”的技术发展目标。

当然,这只是长安汽车在轻量化道路上迈出的一小步。今后,我们将以塑料前端模块技术的应用为契机,加快对其他先进、轻量化技术的全面积累步伐,并加速在长安汽车上的可行性推广应用。

作为先进的以塑代钢技术的储备和支持部门,长安汽车的非金属产品性能开发所将始终保持高度的技术前瞻性,紧盯行业新材料、新工艺的发展趋势,为发展新一代的长安汽车做好技术储备。

AI:请您为我们介绍一下长安汽车有限公司非金属产品性能开发所的情况。

王晓女士:自2007年以来,长安汽车的非金属产品性能开发所开展了针对多种汽车部件的以塑代钢研究工作,主要包括:塑料前端模块、塑料翼子板、塑料备胎盒、塑料背门、塑料玻璃和塑料油箱等。通过这些工作,我们已经拥有了一些技术储备。

AI:按照长安汽车的轻量化发展理念,下一步贵所的研发重点将主要集中在哪些方面?你们是否还需要从外界获得一些技术上的支持?

王晓女士:根据我们的年度规划,今年下半年,我们的重点研发工作将主要集中在以下几个方面:材料性能的测试、材料数据库的完善,以及以塑代钢轻量化技术的积累等。每一项从无到有的新技术,长安汽车非金属产品性能开发所都需要和外界有经验、有实力及有合作意愿的公司进行深入的交流,达到相互推进、共同发展的目的。总之,我们非常欢迎更多的国内外先进供应商带着全新的技术前来进行交流合作。

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