汽車工程用塑料外部應用（簡體書）

《汽車工程用塑料外部應用》對聚合物在汽車工程上的新型應用進行了概述,并用大量案例描述了生產于德國和歐洲其他國家的客車和商務車上的聚合物外部應用情況,包括具體元件和具體解決方案,同時對目前聚合物生產工業、先進聚合物的生產方法和性能進行了深入的闡述。適合從事聚合物材料研發及汽車工業元件研發的科技人員閱讀。

譯者：楊衛民 丁玉梅 謝鵬程 等 編者：（德國）魯道夫·施陶貝爾（Rudolf Stauber） （德國）路德維希·福爾拉特（Ludwig Vollrath）

第1章 塑料在汽車設計領域的應用簡介1
1.0 概述1
1.1 汽車工程輕質化塑料1
1.2 汽車外部的塑料應用3
1.2.1 聚合物的注射成型4
1.2.2 紡織材料增強型塑料6
1.3 前景展望6
參考文獻6

第2章 汽車相關概念和輕質化設計8
2.1 車體塑料應用的增長:機遇與挑戰8
2.1.1 輕質材料的現狀8
2.1.2 未來的汽車法規和市場需求10
2.1.3 剛性元件的輕質化結構13
2.1.4 塑料作為結構材料的使用15
2.1.5 塑料和不銹鋼的競爭16
2.1.6 聲音效果17
2.1.7 小結19
參考文獻20
2.2 未來汽車設計和生產中的車身結構上的塑料應用20
2.2.1 概述20
2.2.2 結構塑料23
2.2.3 車體的裝配23
2.2.4 福特汽車公司的SMC27
2.2.5 汽車回收處理的意義29
2.2.6 小結32
2.3 寶馬6系中的塑料輕質設計32
2.3.1 能節省重量并能增加碰撞安全性的材料混合32
2.3.2 塑料側板的相關要求33
2.3.3 塑料側板的使用標準33
2.3.4 材料要求35
2.3.5 元件設計的生產要求37
2.3.6 生產和裝配過程38
2.3.7 前景展望以及未來的相關要求41
參考文獻42

第3章 材料概念和加工技術43
3.1 塑料工程在汽車外形的應用43
3.1.1 概述43
3.1.2 發展歷史43
3.1.3 熱塑性塑料的加工工藝方法和應用45
3.1.4 聚氨酯的加工工藝和應用48
3.1.5 計算機輔助工程(CAE)50
3.1.6 前景展望51
參考文獻53
3.2 未來汽車用塑料——看得見的貢獻:顯而易見的成就53
3.2.1 概述53
3.2.2 創新性的工藝方法54
3.2.3 將不可能變成可能:納米技術的使用55
3.2.4 將虛擬變成現實:模擬技術的應用57
3.3 從運動賽車到轎車系列的碳纖維增強型塑料(CFRP)——技術轉型面臨的機遇與挑戰59
3.3.1 概述59
3.3.2 CFRP從運動賽車到公路汽車應用的過渡60
3.3.3 CFRP目前的應用60
3.3.4 發展趨勢的深入關注61
3.3.5 挑戰62
3.3.6 機會65
3.3.7 前景66
參考文獻68
3.4 SMC技術的進一步發展68
3.4.1 使用SMC的原因68
3.4.2 通向優質SMC之路69
3.4.3 SMC技術輕質化的潛力71
3.4.4 SMC材料應用的展望74
3.4.5 致謝75
3.5 應用于外部件離線噴漆的可降低線性熱膨脹的新型TPO化合物等級75
3.5.1 概述75
3.5.2 要求和基本條件75
3.5.3 分析和數值模擬技術77
3.5.4 新型TPO的等級和屬性以及與其他熱塑性材料的比較78
3.5.5 零件測試結果80
3.6 車身的輕質化——在中空部分使用泡沫結構82
3.6.1 概述82
3.6.2 生產的實際要求84
3.6.3 材料體系的選擇85
3.6.4 工藝條件及其實現87
3.6.5 展望89
參考文獻89
3.7 車身材料由白變黑89
3.7.1 概述89
3.7.2 SLR中的FRP制造技術90
3.7.3 預浸技術(傳統技術和RFI)91
3.7.4 預成型技術91
3.7.5 小結95
3.7.6 致謝95
3.8 適用于結構模塊的革新型制造工藝95
3.8.1 概述95
3.8.2 結構部件生產技術演變96
3.8.3 新應用的發展97
3.8.4 新工藝和設備技術的潛力100
參考文獻102
3.9 未來汽車工業注射成型的技術革新103
3.9.1 概述103
3.9.2 工藝技術的革新領域103
3.9.3 當前注射成型領域的工藝創新112
參考文獻122

第4章 建模和快速原型成型124
4.1 汽車制造中原型模型制作新技術——原型組件要求和應用實例124
4.1.1 客車發展124
4.1.2 原型成型要求126
4.1.3 供應商的選擇129
4.1.4 示例130
4.1.5 小結134
4.2 高效汽車開發中塑料組件的快速原型成型135
4.2.1 概述135
4.2.2 快速原型成型的重要性135
4.2.3 快速原型成型的定義136
4.2.4 快速原型成型、快速加工、快速制造的一些區別138
4.2.5 作為內部快速原型成型服務提供者的原型組裝部門138
4.2.6 成型組裝部門的系統和應用140
4.2.7 展望141
參考文獻142
4.3 短玻璃纖維增強的熱塑性材料的疲勞壽命計算142
4.3.1 概述142
4.3.2 循環載荷下的材料行為142
4.3.3 疲勞壽命的計算估計的公式144
4.3.4 計算實例146
4.3.5 小結和展望150
參考文獻151
4.4 由短玻璃纖維增強的塑料制成的零件的工作壽命的計算評估152
4.4.1 概述152
4.4.2 初始狀況與目標152
4.4.3 理論分析153
4.4.4 估計工作壽命的方法157
4.4.5 實驗研究158
4.4.6 零件與零件測試162
4.4.7 小結和進一步的結果163
4.4.8 感謝164
參考文獻164
4.5 用于碰撞模擬中的熱塑性塑料的圖示數據166
4.5.1 概述166
4.5.2 裂紋計算的輸入數據166
4.5.3 模擬中非線性行為的代表167
4.5.4 纖維增強熱塑性塑料169
4.5.5 材料數據和材料模型的驗證170
4.5.6 失效分析171
4.5.7 展望171
參考文獻171

第5章 連接172
5.1 汽車結構上的黏合連接172
5.1.1 概述172
5.1.2 組裝黏結172
5.1.3 機構中的粘貼連接173
5.1.4 測試、開發與定尺寸177
5.1.5 小結和展望179
參考文獻179
5.2 在金屬車體結構中整體纖維復合塑料的連接技術179
5.2.1 概述180
5.2.2 車體結構的質輕設計180
5.2.3 混合鋁.FRP設計的連接技術181
5.2.4 案例:帶有FRP結構組件的奧迪A2188
5.2.5 小結與展望189
參考文獻189
5.3 汽車車身黏結190
5.3.1 黏結——通常是唯一可行的連接技術191
5.3.2 滿足SMC組件最高要求的新黏結劑193
5.3.3 化學觸變黏結劑195
5.3.4 小結196
參考文獻196
5.4 熱反應連接197
5.4.1 前燈連接197
5.4.2 該技術的現狀197
5.4.3 市場要求與期望198
5.4.4 精益生產的可行性198
5.4.5 操作強度的影響200
5.4.6 泵及生產應用系統202
5.4.7 在系列化生產中的應用203
參考文獻203

第6章 案例研究——設計、生產、性能204
6.1 結構和車身面板204
6.1.1 汽車制造中的薄膜技術比較204
6.1.2 混合車輛后擋板:用熱固性材料和熱塑性材料做車輛后擋板最合適215
參考文獻224
6.1.3 在車外表面上在線噴涂塑料材料的試驗224
參考文獻230
6.1.4 塑料車身組件在現代客車上的應用230
6.1.5 駕駛室車身板和部件:從熱固性材料到熱塑性材料239
6.2 車輛前端模塊、緩沖零件、安全理念249
6.2.1 用于行人保護的熱塑性下保險杠加強桿的開發249
參考文獻260
6.2.2 塑料件的碰撞模擬分析261
參考文獻268
6.2.3 SLR碰撞單元:從理念到批量生產268
6.2.4 熱塑性緩沖盒276
6.3 頂蓋組件、硬頂285
6.3.1 頂蓋組件:新OpelZafira的例證285
6.3.2 SMC制造的Z4跑車的硬頂——在含碳法規背景下的由熱固性材料制成的自支撐汽車零件295
參考文獻302
6.3.3 寶馬6系列汽車的新型聲學優化可折疊頂棚302
6.3.4 用SMI技術制造的商業用車的頂部設計309
參考文獻321
6.4 汽車玻璃321
6.4.1 汽車的有機玻璃321
6.4.2 聚碳酸酯汽車玻璃:汽車工業的要求和解決方案328
參考文獻338
6.4.3 塑料汽車玻璃338
參考文獻345
6.5 聲學和空氣動力學345
6.5.1 空氣聲學的發展對汽車的特殊要求345
參考文獻355
6.5.2 汽車底板覆蓋層的模壓成型技術LWRT355
參考文獻359
6.5.3 公車上的噪聲減少涂層:MercedesBenzCitaro359
參考文獻371
附錄372
A 與塑料零件相關的網站372
B 用于汽車中的塑料375
C 塑料縮寫376