北美汽车制造业采用增强塑料近况□董永祺 1．采用SMC近况
1．采用SMC近况 ＳＭＣ已成为北美重要的汽车材料，１９９５年消耗量９０７２０吨；预计１９
ＳＭＣ已成为北美重要的汽车材料，１９９５年消耗量９０７２０吨；预计１９９６年１０８９００吨，年增长２０％。１９９５年北美有２７个厂为１２５种轿车、货车，利用ＳＭＣ模塑３８０余种汽车零件。预计１９９６年新的ＳＭＣ汽车零件超过８０种，比上年增长３倍。其使用零件有车门、发动机罩、翼子板、车顶、进气歧管格栅、车身侧板、窗帘框板、格栅板、前灯罩、台阶垫、行李箱盖、压力通风零件等。 福特公司的Ｔａｕｒｕｓ和ＭｃｒｃｕｒｙＳａｂｌｅ轿车的上、下ＳＭＣ散热
福特公司的Ｔａｕｒｕｓ和ＭｃｒｃｕｒｙＳａｂｌｅ轿车的上、下ＳＭＣ散热器支架，跟旧支架相比，重量轻２２％，成本下降１４％。整体ＳＭＣ前脸取代原来由２２个零件组成的钢前脸，生产工序大大简化。其他ＳＭＣ零件（如：手套箱门、方向盘柱弯头承梁）的结构更简单，重量减轻２４％。遮阳板和油箱也是由ＳＭＣ制造的。 Ｃｈｒｙｓｌｅｒ公司首先利用ＳＭＣ加工乘人车（ＳｅｂｒｉｎｇＪＸＣｏｎ
Ｃｈｒｙｓｌｅｒ公司首先利用ＳＭＣ加工乘人车（ＳｅｂｒｉｎｇＪＸＣｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ）的发动机罩、行李箱盖，跟钢的相比，成本和重量降低。通用公司也同样用ＳＭＣ生产ＣｈｅｖｙＥｘｐｒｅｓｓ车的散热器支架。 2．福特复合材料车身铝前端微型车样车为使车重减轻２０％～３０％， 降低成
2．福特复合材料车身铝前端微型车样车为使车重减轻２０％～３０％， 降低成本，提高刚性，降低噪音，福特公司研制成了树脂传递模塑（ＲＴＭ）复合材料车身、铝前端（发动机罩下零件、前脸）的微型电动车样车。复合材料零件有：车身底板、左（右）侧板、车顶外蒙皮和内饰板、行李箱盖、翼子板、车门、包角板，都选取了最佳厚度。ＲＴＭ结构车身零件采用乙烯基酯树脂、玻纤（其重量含量大于５０％）、轻质聚氨酯泡沫芯材（芯材横断面是连续闭孔泡沫结构）。ＲＴＭ工艺参数：模具需加温、ＲＴＭ压力为７ｋｇ／ｃｍ２、最短模塑周期７分钟，固化时间１．５～６０分钟（由固化剂控制）。 复合材料放在设计位置上，通过调节粘结缝的宽度来控制装配公差。利用框架夹
复合材料放在设计位置上，通过调节粘结缝的宽度来控制装配公差。利用框架夹具和韧性聚氨酯结构粘结剂，在“无应力控制尺寸”的条件下，将复合材料零件与零件相粘结，根本不用任何机械紧固。 铝前端的零件采用点焊。利用一步骤框架夹具对铝前端总成与复合材料结构进行
铝前端的零件采用点焊。利用一步骤框架夹具对铝前端总成与复合材料结构进行装配，然后粘结。闭合板用螺栓固定。样车重量为３０４ｋｇ。 ＲＴＭ结构复合材料已在一些概念样车整车或驾驶室［如：低投资车（ＬＩＶ）、
ＲＴＭ结构复合材料已在一些概念样车整车或驾驶室［如：低投资车（ＬＩＶ）、福特Ｒａｎｇｅｒ复合材料驾驶室、ＧＭＣ重型货车驾驶室］使用并通过了试验。 样车进行了车身结构性能试验。利用ＣＡＥ（计算机辅助工程）分析验证该车的
样车进行了车身结构性能试验。利用ＣＡＥ（计算机辅助工程）分析验证该车的设计。进行了３１公里／小时和３５公里／小时的前撞击试验，３５公里／小时的后、侧、顶撞击试验，并进行了耐用试验，超过了有关标准的指标。 该车合适的产量为４万辆／年，当小于或等于２．５万辆／年时，总成本最低。
该车合适的产量为４万辆／年，当小于或等于２．５万辆／年时，总成本最低。 3．美国增强塑料汽车零件实例
3．美国增强塑料汽车零件实例 ①轿车外板轿车外板的材料有钢、铝、复合材料、金属／塑料层压板四种。水平
①轿车外板轿车外板的材料有钢、铝、复合材料、金属／塑料层压板四种。水平板件（如：发动机罩、行李箱盖）强调刚度高，垂直板件（如：车门）强调尺寸稳定性好，所有汽车零件都要求表面精度高，着色（漆）性好。至今汽车制造采用ＳＭＣ较普遍，而采用ＦＲＴＰ也获得成功，ＢＭＷＺＩ车和ＧＭ公司Ｓａｔｕｒｎ车的ＦＲＴＰ垂直板件就是明证。 ②ＳＭＣ整体结构前脸结构件（如：整体结构前脸、车厢地板）是主要的复合材
②ＳＭＣ整体结构前脸结构件（如：整体结构前脸、车厢地板）是主要的复合材料汽车零件。标致４０５轿车于８０年代中期安装了ＳＭＣ结构前脸，接着西欧一些轿车也安装了ＳＭＣ或ＧＭＴ结构前脸，目前已推广到北美。 福特Ｔａｕｒｕｓ、Ｓａｂｌｅ轿车的整体结构前脸由上、下ＳＭＣ散热器支架
福特Ｔａｕｒｕｓ、Ｓａｂｌｅ轿车的整体结构前脸由上、下ＳＭＣ散热器支架总成组成。利用含４０％短切玻纤的ＳＭＣ模塑成型。研制该件的目的是提高刮模（净化）效果，降低前脸的位置，使驾驶向前靠。该结构使散热器支架、前车灯总成、格栅增强板、发动机罩碰锁、支架、保险杠支架的功能相结合，同时控制仪表板、发动机罩、前车灯的配位和装配。 组装时将上散热器支架扣好，用螺丝拧在前翼子板前的车身上。该件需喷Ｅ胶衣、
组装时将上散热器支架扣好，用螺丝拧在前翼子板前的车身上。该件需喷Ｅ胶衣、车身底漆、车身表面胶衣。由于ＳＭＣ的线性膨胀系数与钢的相当，该件烤漆后不必进行调整。最后将发动机罩碰锁、保险杠、翼子板、仪表板安装在上散热器支架上。 下散热器支架包括散热器、液体冷却器、油冷却器、空调机、风扇等。该件需喷
下散热器支架包括散热器、液体冷却器、油冷却器、空调机、风扇等。该件需喷漆。上、下散热器支架用螺栓连结。该件势必经受许多负荷，如：发动机罩使劲盖上的力，被风刮起产生的弯矩，侧边的动、静载荷，８公里／小时的撞击强度。 该前脸测试结果：质量提高２３％（测试了１０００个试样）；成本（单位：美
该前脸测试结果：质量提高２３％（测试了１０００个试样）；成本（单位：美元／辆）降低１４％；车重减轻２２％；复杂程度———每辆车减少２２个零件；坚固性———每辆车减少２７个紧固件；总成减少９个位置和１５点。总之，该件坚固，安装简便，设计标准化，在技术上有所突破。 ③ＦＲＴＰ车门ＤｅｌｐｈｉＩｎｔｅｒｉｏｒ、ＬｉｇｈｔｉｎｇＳｙｓｔｅ
③ＦＲＴＰ车门ＤｅｌｐｈｉＩｎｔｅｒｉｏｒ、ＬｉｇｈｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ和ＧＥＰｌａｓｔｉｃｓ三公司，采用３０％玻纤、ＰＣ、ＰＰＯ（聚苯醚）一次模塑成型车门，该门与门窗框、控制零件、扬声器支架、把手等成为整体，取代原来由６０个零件组成的金属车门。与金属门相比，该门的总成本低５％～１０％，担保费低２５％，重量轻１．５ｋｇ／个。 １９９６年初，通用汽车公司工业化生产此种车门。
１９９６年初，通用汽车公司工业化生产此种车门。