杭飞 （上海汽车集团股份****技术中心，上海。
摘要】通过介绍不同形式的汽车前端模块的发展和应用，总结了前端模块设计的优点。重点阐述了。
复合结构的前端模块的结构形式、制造工艺和发展趋势。
关键词】前端模块汽车复合结构。
提供安装点，使大灯固定到白车身上。由于功能。
引言。和结构相对简单，大灯支架对刚度和强度的要求相对较低。
在当今汽车行业，模块化设计与供货已经成。
为一大趋势，并成为衡量一个公司集成和管理能ｇｏｒ在尺寸上横跨车辆的宽度，可供大灯和力的指标之一。模块化设计不仅能使系统集成性散热器格栅安装到车身，并对前保险杠蒙皮起到更高、尺寸更精准、装配更便利，更可以提高工程支承作用。ｇｏ对刚度和强度相对大灯支架要求设计能力，降低生产成本，增强企业的竞争力。
汽。更高。图１为某车型ｇｏｒ
车上的模块有很多，集成等级也各有不同。近年。
来，汽车前端模块的发展非常迅速，已经成为汽车模块化的核心部件，也是各大整车厂研究的重点。
之一。前端模块的发展过程。图ｌｇｏ
衡量前端模块发展程度的主要指标是其集成。
ｅｍ在三者中的集成度最高，可以总成大灯、
等级，它的雏形是大灯支架。根据集成等级由低冷却系统、发动机盖开启系统、喇叭、前端导风系。
到高，主要经历了大灯支架。
统、保险杠防撞梁、洗涤系统、空气滤清器等，并对前端模块（ｆｅ
保险杠蒙皮进行支承。ｆｅ在尺寸上也横跨整个１．１大灯支架。
车辆，但在高度上比ｇｏｒ更大，同时对刚度和强。
顾名思义，大灯支架的主要功能即是为大灯。
度的要求最高。图２为一种集成度很高的ｆｅｍ收稿日期。
上海汽车２０１
图２高集成度的ｆｅｍ
前端模块的优点。
前端模块的最大优点体现在模块化的生产和**上。目前汽车产业的发展趋势之一就是模块化的研发、生产和**，通过整车厂的一级**商对某个系统进行集成研发和生产，将该系统作为集成**件**给整车厂，使得整车厂可以在**线上直接进行装配。而整车厂可以根据不同模块组合而成的互换性和嵌入式设计，快速生产不同配置的汽车，满足不同消费者的需求。
这一方式对**商和整车厂均有益处：**商提高了其系统集成开发能力和企业竞争力；而整车厂则提高了生产效率，降低了成本，丰富了产品的配置。有数据表明，菲亚特的小车ｐｕｎ的模块化组件占到整车比例的７０％之多。
对于前端模块来说，其对汽车前端各系统的集成还提高了前端设计的周全考虑，降低了**过程中可能出现的装配风险，提高了装配的精度和稳定性。
复合结构的前端模块。
本文所述的复合结构的前端模块是从材料角度来考虑，由金属和塑料复合而成的前端模块。前。上海汽车。
端模块的材料经历了不同的发展历程，从最初使用钢制造而成的大灯支架、ｇｏ和ｆｅｍ发展到全塑的前端模块，如使用ｌｆｔ等材料成型。近年来，金属一塑料复合而成的前端模块得到越来越多的汽车厂家的青睐，究其原因，是其综合了钢材和塑料的优点，性能与成本得到很好的平衡。３．复合结构的前端模块的形式。
金属一塑料复合结构的设计可以应用在很多汽车零部件上，如侧门、后排座椅、仪表板横梁、制动踏板、车顶框架等，之后发展到汽车前端模块。金属一塑料复合的结构主要依托金属材料形成零。
件的轮廓，而塑料以加强筋的形式与其结合，从而保持金属的形状，达到设计所需的强度。该种结构的示意图如图３所示。
塑料加强筋。
金属轮廓。图３金属．塑料复合结构。
金属一塑料复合结构可以很好地结合金属与塑。
料的优点，以复合结构的前端模块常用的钢一尼龙。
ａ６为例，这两种材料复合前后的优点如图４所示。
金属（钢）：
在很广的温度范围内。
可保持高强度和刚度－
延性破裂的特性。
线性热胀系数低。
鳇，塑料（ｐａ
设计自由度高低密度。
动态载荷下的性能优异。
图４材料复合前后的优点。
．２ 复合结构的前端模块的制造工艺。
复合结构的前端模块的制造工艺主要分为两。
种：模塑后组装和嵌人式注塑。这两种工艺各有优缺点，不同厂家根据其设计思路、模块及平台化。
策略以及对前端模块零件的具体要求的不同进行。
相应的选择。
４）单件成本更低（达到一定的产量）；（投资费用更低（相对于全钢设计）；（无需模后处理（嵌入式注塑）；（易**（相对于全钢设计）。
模塑后组装工艺是将前端模块的各个子零件分别制造出来，再进行组装。通常来说，前盖锁桥和其他部分支撑件用金属制造，而主体框架部分为塑料注塑成型。从零件设计角度来说，前盖锁桥和主体框架的单独生产可以重点控制其表面质量，而模后组装的工艺也便于售后维修时的拆卸与此同时，复合结构的前端模块也无法回避。
以下局限：１）要具备成本优势需达到高产量；
和单独更换。从成本上来说，这种方式减小了每套零件的模具体积，降低了模具成本，但后续需进。
一。步投人用于组装的人工费用。在产量未达到一。
定量的项目上和人力成本有优势的区域，这种方式相对来说更为经济。
嵌入式注塑工艺是将成型好的金属件预先置入总成件的注塑模，然后一次性注塑成型。相对于前一种工艺，嵌入式注塑的模具体积大，零件维修不能单独更换，但整体性好、刚度高，且当产量达到一定的规模时，成本上具备优势。嵌入式注塑从合模到取出零件只需要１ｍｉ左右的时间，没有额外的。
组装工艺，从而节约了生产的时间和人工费用。
两种工艺的示意图分别如图５和图６所示。
图５模塑后组装工艺。
图６嵌入式注塑工艺。
．３复合结构的前端模块的优点与局限。
复合结构的前端模块除了具备前文所述的前。
端模块的共同优点外，还具有复合材料和结构特。
有的优点，主要表现在以下方面：
１）可设计较复杂的结构，提供较高的机械性能；
２）重量更轻（相对于全钢设计）；
３）高刚度和强度等金属所具备的优点（相对于全塑设计）；
２）由于包含了两种不同的工艺，需要进行。
多轮改进和优化才能使零件达到较好的状态；
３）相对于全塑设计来说，投资费用更高。３．复合结构的前端模块的发展趋势。
如前所述，复合结构的前端模块的产生，主要。
是为了综合不同材料的优点，以使得产品本身能够获得一个对于性能和成本的完美平衡；而前端。
模块的一大作用即为将尽可能多的功能集于一。
身，使得更大程度的模块化**得以实现。因此，复合结构的前端模块在未来的发展趋势，应当是引入更为先进的材料，提升前端模块的性能；通过。
结构的创新，进一步降低零件的成本和重量；通过精巧的设计，集成更多的汽车前端零部件的功能。
目前，很多原材料公司、汽车零部件和整车厂都在致力于这一方面的研究。这一举措带来的好。
处很多，除了因为降低重量而减少了燃油消耗，还通过减轻车头重量优化了车轴的重量分布，提高。
了车辆的操控性能。
结语。通过本文所阐述的前端模块的发展历程和优点，以及复合结构的前端模块所特有的优势，有理由相信，复合结构的前端模块将会被越来越广泛地应用，并且在不久的将来，会有更新型的材料、结构和更多。
的功能被应用在其中。未来的汽车设计将更为精妙，生产更为便捷，成本更具优势，质量更加可靠。
参考文献。１］赵高明．结构创新降低前端模块成本和重量［ｊ］汽车。
与配件。２］蒋鼎丰．ｇｍ汽车前端模块框架制造技术［ｊ］汽车与配件。
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