隨著汽車向輕量化方向發(fā)展以及“以人為本”的制造理念的提出求冷，GMT汽車前端模塊框架以其所具有的諸多優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用。作為模塊化汽車端的核心部件窍霞，GMT汽車前端模塊框架的制造技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的最終質(zhì)量起著非常關(guān)鍵的作用匠题。

　　GMT是以連續(xù)玻璃纖維氈拯坟，或連續(xù)玻璃纖維針刺氈為增強(qiáng)芯材與改性聚丙烯復(fù)合而成的一種復(fù)合材料片材，其英文名為Glass MatReinforced Thermoplastics韭山。由于GMT 具有材料密度低郁季、成型周期短、沖擊韌性好以及可再生利用和貯存期長(zhǎng)等顯著的優(yōu)點(diǎn)腻危，因此作為綠色環(huán)保輕質(zhì)材料弹双，從20世紀(jì)80年代起就已被歐美國(guó)家廣泛推廣應(yīng)用，其中80% 被用于對(duì)輕量化要求最為迫切的轎車領(lǐng)域雇法。目前GMT可取代的鋼制轎車零部件主要有：前端模塊框架战辨、儀表板骨架、抗撞保險(xiǎn)杠嗜吉、座椅骨架痒塞、蓄電池托架、備胎倉(cāng)梢苍、行李架洪磕、車身底部擋泥板、引擎隔聲罩等诲有。近年來(lái)晋丑，在我國(guó)生產(chǎn)的汽車中也有很多GMT 汽車零部件開(kāi)始得到應(yīng)用。

　　為使GMT 汽車零部件的制造技術(shù)更廣泛地為我國(guó)的汽車制造業(yè)和汽車復(fù)合材料行業(yè)所認(rèn)識(shí)和了解药封，在此以GMT 汽車零部件中較為經(jīng)典的汽車前端框架為例嚼债，詳細(xì)介紹GMT 汽車零部件的成型制造技術(shù)，以饗讀者吠谢。

　　世界汽車前端模塊技術(shù)的進(jìn)步

　　汽車前端模塊技術(shù)包括：前端的設(shè)計(jì)土童、制造以及交付給OEM裝配廠前的包裝方式等。傳統(tǒng)意義上的汽車前端通常由100 多個(gè)散部件組成工坊，這些散部件經(jīng)零部件供應(yīng)商生產(chǎn)出來(lái)后被交付到OEM 的裝配廠中献汗，然后在裝配廠的總裝線上按工序逐一裝配而成。

　　隨著全球汽車制造技術(shù)向模塊化王污、集成化方向發(fā)展罢吃，對(duì)汽車實(shí)現(xiàn)模塊化的一個(gè)主要趨勢(shì)是集中在汽車的前端上。目前昭齐，全球各大汽車公司對(duì)汽車前端都進(jìn)行了不同程度的模塊化尿招，其中包括目前在中國(guó)建有合資企業(yè)的美國(guó)通用汽車公司、福特汽車公司阱驾、德國(guó)大眾汽車公司等就谜。這些公司使用了一定程度集成化了的格柵構(gòu)架，即用前端模塊框架將照明系統(tǒng)里覆、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)丧荐、減震裝置饮睬、空調(diào)冷凝器和空氣凈化器以及引擎蓋鎖緊裝置、軟管和接頭等組裝在一起形成一個(gè)趨向于滿載的前端模塊谷培，如圖1所示卦瘤。這種汽車前端模塊化形式在很大程度上改變了汽車總裝生產(chǎn)線上繁雜的組裝過(guò)程，因此對(duì)汽車的設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)生了很大的影響藤侦。顯然瑰氨，今后汽車的設(shè)計(jì)和制作將只涉及到一個(gè)白車身和一個(gè)開(kāi)口的前端模塊，而不再需要考慮使用傳統(tǒng)的連接桿構(gòu)架或采用眾多的橫向構(gòu)件來(lái)連接車輛骨架樊何。

　　毫無(wú)疑問(wèn)特血，現(xiàn)代汽車前端模塊的核心在于對(duì)前端模塊框架的設(shè)計(jì)、集成和制造秀彤。由于這個(gè)前端模塊框架將放置多個(gè)次模塊和部件猜著，因此它的制造精度、強(qiáng)度將是影響汽車質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一笙吠。

　　GMT汽車前端模塊框架的優(yōu)點(diǎn)

　　考慮到前端模塊框架位于轎車前端并作為引擎的安全擋塊而需要承受具大的沖擊力和承重載荷禀锋，因此通常汽車制造廠會(huì)考慮采用鋼鐵來(lái)制作。至今國(guó)內(nèi)外很多汽車的前端框架均采用的是鋼制液壓成型和沖壓-焊接成型技術(shù)制造而成的轴座。但隨著汽車向輕量化方向發(fā)展以及“以人為本”的制造理念的提出禀综，對(duì)轎車前端框架材料的選用也在不斷創(chuàng)新，由鋁合金苔严、鎂合金定枷、金屬/ 尼龍、SMC届氢、GMT等各種輕質(zhì)材料和各種成型工藝制成的前端框架紛紛出現(xiàn)在各大汽車公司的各種車型上欠窒，展示著各自的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。其中GMT 材料以其超一流的輕質(zhì)高強(qiáng)退子、良好的成型性能以及可循環(huán)使用的綠色環(huán)保特點(diǎn)而倍受汽車制造商的青睞岖妄，已成為一些新型轎車前端框架制作的主要材料，圖2 所示為GMT材料制造的前端模塊框架絮供。

　　GMT 汽車前端模塊框架具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　● 能較為方便地綜合前端的各項(xiàng)功能衣吠；

　　● 具有很高的模塊剛度和抗疲勞性能；

　　● 引擎蓋鎖具耐沖擊且鎖緊安全度高壤靶；

　　● 耐腐蝕，不生銹惊搏，無(wú)需油漆保養(yǎng)贮乳；

　　● 具有良好的加工成型性和低的成型周期；

　　● 制造成本較低减点，且重量輕饥猴；

　　● 材料可回收循環(huán)利用倔晚。

　　GMT汽車前端模塊框架的制造工藝

　　GMT 片材通常為材料供應(yīng)商根據(jù)制品的應(yīng)用特點(diǎn)專門定制的，一般情況下制品生產(chǎn)商只要根據(jù)材料供應(yīng)商提供的GMT 材料技術(shù)參數(shù)進(jìn)行選購(gòu)即可屉胳。由于GMT汽車前端模塊框架的形狀較為復(fù)雜封均，而且又是受力的結(jié)構(gòu)件，因此通常我們會(huì)選擇流動(dòng)性較好和玻纖含量較高的履剔、專用于前端框架的GMT 片材篇臭。GMT 汽車前端模塊框架的制造工藝過(guò)程為：下料→稱量→坯料預(yù)熱→鋪料→模壓→垂直沖切→水平?jīng)_切→整理→檢測(cè)→成品入庫(kù)。每一道工序雖然看似簡(jiǎn)單轨来，但都很重要肢抚，都有可能因不認(rèn)真操作而最終影響制品的質(zhì)量，甚至造成廢品基霞。因此别主，必須認(rèn)真對(duì)待。最關(guān)鍵的步驟是：

　　● 要根據(jù)產(chǎn)品的形狀和受力的方向來(lái)設(shè)計(jì)出最佳的坯料尺寸阎瘩，并進(jìn)行精確切割色罚；

　　● 要將坯料送入烘箱預(yù)熱，經(jīng)烘箱加熱后的坯料的理想表面溫度應(yīng)為205℃~230℃账劲；

　　● 嚴(yán)格按設(shè)定的位置和步驟將加熱后的GMT 坯料鋪設(shè)在模具上保屯；

　　● 快速閉模、快速加壓涤垫，使樹脂在熔融姑尺、流動(dòng)狀態(tài)下模塑成型。

　　當(dāng)GMT 前端模塊框架被壓制成型后蝠猬，還需要對(duì)其進(jìn)行后處理切蟋。目前有多種后處理工藝可供選擇，如機(jī)械切削加工或高壓水切割加工榆芦，當(dāng)然柄粹，也有一些是通過(guò)沖壓工藝來(lái)完成的。通常匆绣，我們建議采用沖壓工藝驻右。雖然采用沖壓工藝會(huì)增加2 套沖壓模，但生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的制造精度都能得到明顯提高崎淳，而且能夠保證框架的內(nèi)外結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度境猜。

　　GMT汽車前端模塊框架成型模具

　　除了原材料、設(shè)備和工藝參數(shù)的選擇之外寨衣，GMT汽車前端模塊框架成型模具及后處理沖切模具是GMT汽車前端模塊框架制作過(guò)程中最核心的技術(shù)胸叠。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、制造是否精細(xì)會(huì)直接影響到產(chǎn)品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量的均勻性，同時(shí)還影響產(chǎn)品的成型效率债烹。因此含罪，設(shè)計(jì)周到和制作精良的模具不僅能使GMT材料在加熱、加壓過(guò)程中確保纖維增強(qiáng)材料向四周均勻流動(dòng)并充滿模腔闪侨，還能保證制品各點(diǎn)溫度均勻惠服，尺寸精確，不致于產(chǎn)生GMT制品加工中經(jīng)常遇到的“注量不足”和留下流痕痕跡以及部件從模具移出后發(fā)生收縮率和撓曲變形大大超標(biāo)而成為廢品的尷尬境遇挑明。

　　從事GMT 制品生產(chǎn)的工程技術(shù)人員通常非常重視模具的設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量断猩，普遍認(rèn)為：一副高質(zhì)量、高精度的成型摸具是GMT 汽車前端模塊框架成功的一半九昵。圖3所示為意大利RANGER 公司為一汽大眾BORA轎車所設(shè)計(jì)制造的GMT前端模塊框架成型模具和沖壓模具所脉，目前一汽大眾BORA 轎車的前端模塊框架已首先在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

　　GMT 汽車前端模塊設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在歐美已經(jīng)非常成熟育韩，并為歐美汽車制造商所熱崇推廣克蚂。在我國(guó)，上海大眾筋讨、一汽大眾埃叭、神龍汽車等公司新推出的新型轎車上也已廣泛使用了GMT汽車前端，只是絕大部分車型的前端模塊框架還是采用進(jìn)口GMT制件悉罕，使這一新技術(shù)的應(yīng)用成本過(guò)高赤屋。專家們預(yù)測(cè)，采用包括GMT 在內(nèi)的長(zhǎng)玻璃纖維/ 聚丙烯材料生產(chǎn)的高集成型前端模塊框架部件將在以后或更長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)壁袄，在降低汽車制造成本和提高汽車性能方面顯示出更為突出的優(yōu)勢(shì)类早。因此，國(guó)內(nèi)的汽車復(fù)合材料行業(yè)應(yīng)把GMT汽車前端模塊框架的國(guó)產(chǎn)化作為提升自身技術(shù)水平的一個(gè)主要發(fā)展方向之一嗜逻，與我國(guó)汽車界的專家一起涩僻，共同努力設(shè)計(jì)、制造出具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車前端模塊栈顷。

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