汽车前保险杠外观缺陷分析及解决

段雪娜牟彬李飞郭家何凡杨忠王云飞苏玉霞 AI汽车制造业 2025-12-12

本文介绍了保险杠注塑生产工艺流程、保险杠外观表面缺陷产生的机理，以及对相关问题解决方案进行分析探讨。在解决实际案例分析过程中，从造型设计到车身数据分析，从模具设计优化到工艺可行性分析，到工装设备过程开发管控等方面开展全流程质量优化设计验证，针对小批量验证过程的实物问题状态，从“人机料法环”等角度进行原因分析，并对要因进行针对性的措施制定，在小批量装车试制过程中反复优化，直到产品符合质量标准。

0 前言

在汽车保险杠的生产制造过程中，复杂造型注塑后形成的外观缺陷通常有熔接线、压力痕和肥边等，其中以熔接线问题在解决时最为棘手。本文主要以解决复杂造型前保险杠的熔接线进行研究分析。本文从保险杠注塑生产工艺流程、保险杠表面缺陷产生的机理、解决方案进行分析探讨。在解决某车企V项目实际案例分析过程中，从造型设计到车身数据分析，从模具设计优化到工艺可行性分析，到工装设备过程开发管控等方面开展全流程质量优化设计验证，针对小批量验证过程的实物问题状态，从人机料法环等角度进行原因分析，并对要因进行针对性的措施制定，在小批量装车试制过程中反复优化，直到产品符合质量标准。

1 注塑生产工艺流程

保险杠注塑生产工艺流程如图1所示。烘干的塑料颗粒通过成型机料斗进入料筒，在加热片加热和螺杆旋转产生的剪切热的共同作用下塑料颗粒成为熔融状态，熔融塑胶在成型机机头部分聚集，计量材料重量，螺杆停止转动，改为向前平动，挤压塑料熔体，塑胶进入模具浇注系统，然后流到模具成型型腔，通过模具本身热传导以及模具外加的冷却系统使塑胶冷却凝固。冷却完全后，打开模具，成型机的顶出系统将产品顶出，同时成型机螺杆后退开始下一次塑胶熔融计量。注塑装置原理如图2所示。

图1 注塑生产工艺流程

图2 注塑装置原理

2 表面缺陷产生的机理

塑料粒子经过加热后，注入模具型腔，熔体在填充过程中，由于多浇口注塑遇到嵌件、壁厚不均、孔洞、流道变化导致流速不均匀等情况，产生两股或多股熔料流汇合而形成线状痕迹。熔接线/压力线的形成与塑料熔体的喷泉流动相关，当两股料流汇合时，截面中间先接触，然后再向两侧扩散，最后填充的位置形成V形槽，如图3所示。如果两股料流汇合的V形槽中的空气难以排出，或者两股料流汇合时的温度过低，料流汇合位置就会产生较为明显的熔接线，具体实物如图4所示。

图3 形成熔接线的模型

图4 熔接线

当保险杠经过小涂3C1B工艺喷涂后，不太明显的注塑缺陷在经过漆膜涂层附着后，在光源照射下，目视感官显示的缺陷效应更明显，从而造成产品精致感、平顺性等外观质量问题。

3 解决方案

3.1 前期设计同步工程分析

（1）造型优化建议

根据前期项目造型输入，车身前保造型如图5所示，该前保险杠为整体一体注塑成型，经分析该造型孔洞较多，注塑熔接线和压力痕问题较多，影响外观合格率；喷涂后容易在窗口边缘出现肥边、流挂、橘皮、虚喷等问题。在车身数据设计阶段，建议造型进行分件，但考虑整车效果，未被采纳。

图5 前保险杠造型设计

（2）模具设计优化经模具流体可行性分析，在容易产生熔接线、压力痕的位置，精准布置流道位置，合理设置注塑模具的压力、流体速度、注射时间、溶胶长度和模具温度等参数，如图6所示，在模具开发时，就考虑减轻外观缺陷的程度，通过同步工程设计优化，降低后续外观缺陷问题产生的严重度，从而降低外观缺陷问题发生率。

图6 模流优化分析

3.2 工艺可行性验证

（1）现状

在车型试制阶段，注塑模具小批量试制过程中，前保注塑喷涂后，熔接线、压力线、肥边较常规保险杠外观缺陷较多，如图7所示。

图7 缺陷图片

（3）原因分析

通过应用鱼骨图分析产生外观缺陷的原因，如图8所示。从“人机料法环”等各角度开展原因分析，并确定缺陷的要因分析（也称真因分析）。

图8 外观缺陷的鱼骨图原因分析

（4）应对措施及效果验证

针对外观缺陷产生的要因制定相应的改善措施，见表。

3.3 最终结论

经过工艺设备及过程管控调试验证，增加注塑模具排气镶块、增加注射装置的进料口数量可显著降低熔接线、压力线外观缺陷的产生；增加模具流道阻流、提升模具加热温度、增加材料流动性对熔接线、压力线缺陷改善有一定效果，但不能完全消除；而通过增加人工打磨工序、用罐枪火烤熔接线、压力线证明无改善效果。

4 结语

本文对某车企V项目造型孔洞较多的前保险杠在注塑及喷涂过程中的经验教训进行细致总结，从造型设计到车身数据分析，再到设备工艺验证开发等方面开展全流程经验教训总结，从注塑工艺流程、外观缺陷形成的机理、人机料法环过程管控等方面，逐级分析缺陷形成的主要原因，并从中进行要因分析，针对各要素制定具体的管控措施，并对相应的措施进行实车效果验证，为后续从业人员在遇到类似问题时提供有力的参考价值。

参考文献

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[2] 陈睿,万德俊,王河为,等.浅谈汽车保险杠注塑工艺优化[J].汽车工艺师,2023,6(2):6-9.

[3]黄可,邹华杰,钱子龙,等.汽车用前保险杠注塑参数田口试验及试验验证[J].塑料工业,2025,2(14):90-96.

内容来源：AI汽车制造业

责任编辑：龚淑娟

审　　核：李峥