1、 赛璐（ 司、 ） 公 日本智索（ 公 ） 司、 欧： 欧化 工公 司、 国欧文斯科 ； 美 集成模块化 组合 、 专业化 生产 ， 新技术 设 备还 相对 落 后 ， 加之 其他 车用 材料 宁（ ） 司、 国 公 美 复合材 料公 司 、 国圣戈班公司 、 国 公 法 法 司、 韩国三博 公司 、 沙特石化 公司等几 十个世 界塑料企 业 已经实现 了工业化 生产 、 塑料粒子。 含量 将 会更 高 、 品籽会 更 加环 保与 产 舒适 化 ， 断满 足汽 车工 业对 节 能减 不 排的更高 要求 。 其 中， 性 能 长 纤 维 增 强 热 高 塑性塑料（ 如 塑料 （ 短纤维增 强塑料
2、 ） 、 填充塑 料 和工程塑料 改性技术 己实现工 业化 生产 ， 从而导致 塑料新技术的开发 与 应用进程 缓慢 。 世纪 年 代后 ， 随 着汽车工业快速发展 ， 人们的环保 及节 能意识普遍 增强 ， 以及全球不断呈现的 能源 危机、 油涨价 、 石 汽车驾 驶安全性 等 因素影响 ， 促使汽车轻量化成为 汽车 工业发展 的必然趋 势。 此时 ， 可再 循环 在过去 的 年 中， 塑料 以 的年 增 长率上 升 ， 即使在 经济 不景 气 的 时期 也 未 受 到影 响 。 世界 的 年 ， 简称 塑料） 作为车 用复合材料 中的重要一员 ， 近年来备受 行业 内人士的高度重视。 本文
3、将重点介 绍 塑料的先进 制造技术 、 性能 、 分 塑料 （ ） 量 已达 和 用 到 。 欧洲 ， 万 在 目前塑 料 的产 新筋龋产业 。 圜 量 与应 用 已经超过热塑性 片材 ， 匠譬窜 悟嚣 关 塑料 应用的市场调查研究报告 认为 ， 预计 年世界的 塑 紧懵酷 格， 这一阶段在全球汽车塑料市场上其 营业收入将 增加超过 亿美元 。 亿 美国 公司也认为 ， 塑料市 场 已经从卖方市场转向买方市场 ， 并且 如 图根据美国 市场信息 。 研 究公 司分析 ， 塑料 的市 场增 长 料 年平 均增 长率 略有 降低 ， 但不 低于 ， 基于 目前平 均 塑料 的销售价 强劲 ， 并逐
4、渐进入成 熟阶段。 该公 司有 在今后 年 内， 逐步转为相对成熟 一 的市场 。 从地 区分布 看， 欧美地 区 占到 塑料总用量 的 ， 并保持 以 上增 长率。 ， 年 欧洲地 区 塑料 用量接近 万增长率超过 。 ， 经过 一 、 ） 近年快速发展 ， 塑料用量 所占 亚 比重明显提高 ， 日本 目前占世界 塑 料消费的 。 中国市场存在 很大 发展 空间 ， ， 年 中国市 场仅 占世界 塑料 总消 费量 的 排 在 欧洲、 ， 北美 和 日本之 后 ， 预计 到 年前 但 后， 中国市场 塑料 的用量将会大大 超 过 日本 ， 到世界消费市场的 达 。 年 世 界 塑料 的市 场需
5、求量和增长率见表 所示 。 图 塑料在欧洲市场的年增 长趋势 敦毫 主囊 其中， 以聚丙烯（ 为基 体的 ） 塑料（ 在汽车工业终 和 ） 端塑料零部件用途 中占主要应用份额 。 蕾 量 ， 有 关技术 数据 表 明， 塑料 需求 的 来 自汽车 工业（ 汽车零 部件）现 已 ， 辞汽车摹毒 锚 在欧洲 品牌 汽车 中得到广泛 的设计 与 应用 ， 见表 所示 。 美国 公司 捧 蔫二 认为 ， 在今后 内， 年 塑料（ 和 ） 用量增 加的近一半将 来 自 遗鼻工品 鼻守拖车粤 咏 于 个应用领域 ： 前端模块 、 板、 仪表 门 模块、 汽车车 身底板和非汽车行业的常 用物 品（ 工业商
6、品 ）如 图 汽车业 或 ， 。 内人士预 计 塑料还 有 年的 图 塑料 （ 和 ）的应用领域 表 塑料 的市场需求量和增长率 年 地区 全球 北美洲 西欧 亚洲 年产量 百万 （ 百万磅） ） （ （ ） （ ） （ ） 年产量 百万 （ 百万磅） （ ） （ ） （ ） （） 年平均增长率 、 圜 料 与聚 合物 基体 的 力学 性能 比较 。 由 表 塑料在欧洲品牌汽车 中的应用情况 制造商 奥迪 宝马 雪 铁 龙 于 塑料成型 制件 中的保 留纤维 长 其它 噪音屏 蔽板 底部挡 泥 板 前端支 保险杠梁 仪表 板 车门板 架 度大 ， 并且 在注 塑 制件 内部 可形 成互 相缠
7、绕 的三 维 网络结 构 ， 维增 强效 纤 应更 加 明显 ， 因此其 性 能 塑料 一 一 成型制件 更加优异【 。 】 目前 ， 塑料 中所 用 的增 强纤 菲亚特 维 主 要 有 ： 璃 纤 维 、 纤 维 、 纤 玻 碳 铜 福特 梅赛德斯 欧 宝 维、 不锈 钢 纤维 、 纤 维、 硼 天然 植物 纤 维 、 香族 聚酰胺 纤维 和超 高相 对 分 芳 子 质 量 聚 乙烯 纤 维 等 。 中 ， 璃 纤 其 玻 维（ ） 来源广 、 度好 、 强 性价 比高 ， 实 际应 用最 为 普遍 ， 占总 用量 的 约 左 右 。 塑料 采用 的塑料 基 体主要 标致 雷 诺 西亚特 斯
8、 柯 达 沃 尔 沃 是聚 丙烯（ ， 以上）其它还有 占 ， 聚酰 胺（ ）聚碳酸 酯（ 、 、 ）聚对苯 二 甲酸 丁二 醇酯 （ ） 聚对苯 二 甲 、 酸 乙二 醇酯（ ）聚苯 硫醚（ 、 、 ） 大众 聚 醚 醚酮（ ）热 致液 晶聚 合物 、 一 （ 、 ）热塑 性聚氨 （ ） 和改性 热 塑性 树 脂与 塑料 合 金等 多种 品种 。 同 时 ， 维浸 润剂 的选 择 与应 用也 会对 纤 囡 提高 塑料 的综合性能起 到一定 的 协 同作用 。 概 而 言之 ， 塑料 具有 以下显 量 竭 篓 萱 曩 一 著 优点 。 密度 小 、 强度 高。 塑料 的密 度只 有 ， 为钢
9、仅 的 材料 的 、 ， 一 一 一 却具 有 更高 的机 械 强度 。 性能 可设 计的 自由度大 。 塑料 的物 理、 化学 量 和力学性 能都可 以通过合理选 择原材 料种 类 、 比、 工成 型方 法 、 维含 配 加 纤 量进 行设 计 。 由于 热塑性 复 合材料 的 基膏摹疑 冲击叠座（ ? ） 叫 图 塑料 、 塑料与聚合物基体的力学性能比较 基 体 材料 种 类 比热 固性 复 合材 料 多 高速 发展 时期 ， 别是在汽车零部件制 特 造设计与应用领域将会快速增长 。 低 翘 曲度 、 用 寿 命 长、 蠕 变 等 优 使 耐 点， 比聚合 物基 体和 料具 有 更 塑 很
10、多 ， 因此 ， 材设计 的 自由度 也就更 选 大。 纤 维 长度 较 长 ， 且分 布 均匀 ， 可 以在 基 体 中形成 三 维 网络状 结构 ， 从 加 优异 的综 合性 能 ， 以替 代 可 塑 一 、 塑料 的特点 塑料（ 和 具 ） 料和 热塑性 片材 ， 泛用于汽 车 广 结构 件 ， 发 动机机 罩 和发 动机 冷 却 如 风扇 等。 示为塑料 、 图 所 塑 而 可 以提 高 塑 料 成 型 制 品 的综 合 力 学 性 能， 特别是 耐冲击 强度显著提 高 ， 可 以提 高 。 铝 材 的 比强 度 倍 有 强度高 、 刚度大 、 耐冲 击 、 尺寸稳定 、 新毫斟产业
11、】 丽 为 而 塑料 比强度可 以高达 ， ， 变形 性较 小 ， 别有 利于 在汽 特 头 ， 时 向模 头供 入 热 塑性 树 脂 ， 同 模 头 中 的无 捻 粗 纱 被 强 制 散 开 ， 受 又 到熔融树脂 充分浸渍 ， 因此 每 根 纤 维 都 被 树 脂 包 覆 ， 后 经 冷 却后 切 最 塑料 和 助 剂 ； 后 强机 械 力搅 拌 和 然 均 匀塑 化 熔体 并达 到 无应 力 影 响状 态 ； 后再 利 用双 螺 杆 的高速 旋 转 ， 最 自动拉 人玻 璃纤 维 ， 打断 成一定 的保 留 长度 纤 维后 使 其 被树 脂 熔 体充 分 车 塑料 零部件 制造 中的设计
12、 与应 用。 成 型收缩率小 、 蠕变性能好 、 抗 制品 尺寸 稳定、 耐疲劳性 能优 良。 热性能 成 较 长 的 粒 料 （ ） 。由于 该 方法 使 纤 维完 全 被 树脂 浸 渍 与包 高， 一般塑 料使用 温度为 ， 当用 玻璃 纤 维增 强 塑 料 后 可提 高 到 以上 ， 特殊 塑料 的使 用温度 甚 至可 提高 到 以上 ； 线膨 胀 系 数 比未增 强塑料 要低 成型 ， 收缩率小， ， 仅为 能够降低制品成型 浸渍 。 配混 坯料 随后再 经 过去挥 发组 分 、 割 、 离等 工序步 骤 ， 切 分 最后 由机 械 手送人 压 塑机进 行热压 模 塑成型 ， 最 终
13、形成 汽车 零部 件 或 其它 塑 料 制品 。 （） 在 线 配料 直 接 注射 成 型 覆 ， 使 注 射 成 型 时 纤 维 受 旋 转 螺 可 杆 搅 拌 的 损 伤 程 度 降 到 最 低 ， 而 从 在 最 终 成 型制 件 中可保 持 较 长 纤维 长度及 广 泛分布 。 对 塑料 中的增 强纤维长度 匕 ， 颗粒长度 ； 塑料 中的增 强纤维 长度 为 ， 颗粒 长度为 。 塑料粒料 的结 构 与特 点 如 图 示 ， 中长玻 所 其 过程中的模收缩率， 提高制 品的尺寸精 度。 导热系数为） （ ? ， 与热固性复合材料相似 。 设计 自由度 比 材料 更高， 更易 于注射和
14、模压 成型 ， 材料 只能进行压塑成型 。 德 国 公司采 用一 台双 螺杆挤 出机和一 台注 塑机在 线复 合生 产 塑料制 品。 玻纤 无 将 捻粗 纱 喂入一 台双 螺杆挤 出机 ， 连 使 续纤 维在 其 中断裂 与分散 ， 并与熔 融 充分 混合 ， 配成 与 纤 玻 璃 纤维含量 为 （ 质量分 数） ， 具 有 特 殊 性 能要 求 的“ 浓 度” 料 超 粒 中 的长玻 璃 纤 维 含量 甚 至 可 以达 到 。 流动 好 ， 模塑成型性 能 塑料更 好， 纤维以长尺寸的形态在成型制件中 合 的混 配物 坯料 ， 昆 混配 坯料 进入 储 料器 ， 输进一 台注 塑机 就可 以
15、在 线 再 直接注射成型 塑料 制品。 可以移动 ， 伤少。 损 可 循环 回收重复 使用 ， 是绿色环保 的高性能轻质热塑性 复合材 ”。 】 直接在线生产 塑料制品 直 接 在 线生 产 塑料 制 品是 在 生产 线上 直 接 原 料后 加 热 成 昆配 四 、 在汽车 零部件上 的应 用状况及优势 高 性 能 的 料（ 塑 和 ） 是结构性纤维增强改性工程 塑料 ， 主要应用于汽车半结构与结构零 部件制造 ， 取代轻质金属和 昂贵工程塑 三 塑料的制备 以下重点 介绍 塑料 的 种主 要生 产制备方法 ： 塑料粒料 和直 接在 线生 产 塑料 制品。 塑 料 制 品 的制 备 方法 。
16、种 生 这 产 工艺 技 术 己有 年 以上 的 发展 历 史 ， 欧 美 地 区 的 汽 车 零 部 件 生 产 在 厂 获 得 了广 泛 应 用 ， 代 表 了未 来 并 先进 的高 性 能纤 维 增 强 热塑 性 复 合 材料 与 零 部件 制 品的 重要 技 术 发展 料 粒料 制 备 塑 料 粒 料生 产 工 艺技 术 包 塑 括 电缆 式包 覆法 、 末 浸渍 法 、 粉 融熔 料， 特别适应 了当前汽车“ 减轻质量、 节 能、 环保” 的要求 ， 提高 了汽车工业节能 减排 ， 符合国际能源短缺和供应紧张下 对汽 车“ 轻量化 、 安全化 、 低能耗化” 的 未来 发展 规划和
17、回收再利用 的绿色环 保标准 。 因此 ， 塑料在 汽车制造工 业 中获得 了广 泛应 用， 图 如 显示 了其 方 向， 主要形 式有 以 下 种： 】 （ ）在 线 配 料 直接 模压 成 型 浸渍法等 多种工艺与制备方 法。 该 工 艺 技术 采 用拉 挤 工 艺 成型 技 术将 玻璃 纤 维 无捻 粗 纱 连 续通 过 特 殊模 德 国 公司采用双 螺杆 挤 出机 和 压 塑 机在 线 模压 制 备塑料 制 品。 生产 线上 游设 置一 台连续供 给混 配 塑料 的双螺 杆挤 出机 ， 据设计 与 根 生 产 的 需要 ， 以配 置 添 加 剂 、 料 可 颜 等 辅料 的重 力 加料
18、 机 等 相 关辅 助 设 备。 玻纤 无 捻 粗 纱从 纱 筒 拉 出 ， 接 直 进入 双螺 杆挤 出机 。 螺杆挤 出机 中 双 图 不 同生产工艺技术 制备的 塑料粒 料的结构与特点 在轿车塑料零部件的设计与应用。 当前欧洲 较的多使用直接在 线 昆 配成 型塑料 制品技 术 ， 而美 国较 多使用塑料 粒料生产 。 造成 塑料 应用技术在 不同区域发展不 同的 具有 特殊 设计 的螺杆 构 型 ， 以完 成 可 以下 特 殊 功 能 ： 先 熔 融 基 体 混 合 首 主要 原 因有 ： 是 欧洲 的劳 动力 条 一 困 电池托架（ 、 ）内门嵌板 （ 、 ）结构 框 架（ ） 等
19、， 图 如 所示 。 根据 欧洲 复合 材料 联 盟 （ 统计 ， 塑 料 已经成功 应 ） 用在 、 、 、 、 及 等汽车车型上 。 由于 塑料（ ） 和 具有优 异性能 ， 、 与 和 等玻 纤增 强 热 固性 复 合材 料相 比， 其 成型方 法具 有下列 优势 ： 制件 的形状 可 自由设 计 ， 不 需 要后 机 械加 工 ； 且 图 塑料在轿 车塑料 零部件中的设计与应用 能耗 低 ； 塑压 力 低 ； 具磨 损 低 ； 模 模 熔 体 流 动性 好 ； 纤 含量 均 匀 、 控 玻 可 制（ 即使在 零 部件 薄壁 处 ） 制件 可设 ； 计 、 观优 良 ； 产 回料 可 回
20、 收再 循 外 生 环 利用 ； 材料 成本 低 ； 原 生产 周期调 整 （ 更换产 品） ； 产线所 需 占用 如 快 生 空 间较小 。 除此之 外 ， 塑料产 品具 有 优异 的 机械 性 能 ， 碰 撞和蠕 变性 抗 能， 以及 低翘 曲率 。 图 直接模 塑成型 制作 的汽车前 端支 架 表 汽车轻 量化材 料的减 重效果及相对成本 零部件 软合金钢 车 身 结 由于采用 了高强度 的玻璃纤维增 强 塑料 ， 汽车 塑料 零部 件在 成 本和 减 减 重幅 度 比较基准 材料相对成本 零配部件相对成本 重 方 面 效 果 明显 ， 出 了汽 车零 表 列 部件分 别使用软 合金钢
21、、 高强度 钢 、 铝 镁合 金及玻璃 纤维增强塑 料时的相对 成本及 减重 幅度 等数据 。 德 国宝马 款 高 强度钢 铝镁合金 玻纤增强塑料 构 件 车 的前端支 架是 长玻纤 的 塑 料应用 的典型代表 。 这个 每年 成本、 环保 标 准要 求 比美 国和 亚洲 等 其 它地 区更 高 ， 同时汽 车塑 料 零部件 制 备厂 商 又相对 集 中， 更适 合直 接在 线混配成型塑料制 品技术 ； 而美 国、 日本 汽车 塑料 零部件 是 全球 采 购 体 制 ， 造商 遍 布 全 球 ， 而 更 适合 制 从 的 塑料（ 和 ） 万辆 车 的宝 马计 划 ， 括在 美 国销售 包 的
22、。 车 整体设 计的宝马 应 用 在 汽 车 行 业 制 造 大 型 汽 车 组 合塑料零部件。 目前 ， 塑 料 在 国 外 汽 车 塑 料 零 部 件 制 造 工 业 的 下 列 部 件 中 得 到 设 计 与 应 用 ： 端 组 前 车前 端支架 采用 长玻纤 的 塑 料注射 成型 ， 把散 热器 、 叭、 喇 冷 凝器 、 托架等 约 个前 端部 件都 整合 件（ ）保 险杠 、 支架 （ 、 ）仪表板 支架 “ 挂 ” 为一 个 系统 集成 零部 件 ， 悬 成 使 塑料粒料生 产技术制 备汽车塑料 零部件产 品 。 汽车质量 大大减 轻 ， 降低了成本 ， 以 与 前使用 的 塑料
23、零 部件相 比 ， 质量 减轻 ， 耗 下 降 节 能减 排 油 ， 综合效率 降低 。 （ 、 椅框 架（ 座 ） 、 ）车底防护板 （ 项目名称： 音响放大器设计与制作 一、项目学习引导学习目标：1、通过查阅资料，能分析音响放大器系统的功能与技术要求，确定音响放大器系统的基本结构；2、能根据要求确定音响系统各单元电路的形式，能对元器件进行合理选用；3、能根据时间要求和小组人员实际情况，合理分配工作任务，制订实施计划；4、能合理制定设计方案；5、能合理设计前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路和电源电路；6、能整理设计文档，完成音响放大器的设计与制作报告。学习内容：1、接受音响放大器设计与
24、制作任务，阅读并分析任务书；2、收集资料，了解相关知识；3、制订设计计划及设计方案；4、进行前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路原理图设计和PCB设计；5、进行前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路安装与调试；6、进行前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路的技术指标测试；7、完成前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路安装与调试报告；8、整理项目设计技术文档。学习任务：1、完成前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路设计与制作方案设计；2、完成前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路的制作与调试；3、完成前置放大电路、音调控制电路、功率放大电路、无线话筒的安装与调试报告；4、完成项目设
25、计文档；5、完成学习过程中的自我评价。二、项目设计任务分析要求：学生分组并根据引导问题查阅资料，充分了解音响放大器系统性能要求，确定音响放大器系统设计与制作任务分析并完成任务分析表，填写过程记录表。1、项目任务书任务：设计并制作音响放大器系统基本部分：基本部分：（1）前置放大电路（2）音调控制电路电路（3）功率放大电路（4）直流稳压电源拓展部分：无线调频话筒2、学习引导文 见表2：学习引导文3、学习过程记录 见表3：学习过程记录表4、任务分析 见表1：音响放大器系统设计与制作任务分析表三、项目计划1、制订方案设计计划根据设计学习准备， 通过小组讨论制订方案设计计划； 方案包括：（1）系统结构；
26、（2）各功能实现方法；（3）电路安装与调试方法；（4）工作进度安排。2、确定项目执行计划，见表4：填写项目计划表，并由教师对方案进行指导、审核、确定；3、确定本工作任务需要使用的工具和辅助设备，见表5：填写工具设备使用单。4、编写设计方案l 电路设计方案电路设计与制作工作流程确定各项工作完成时间、要求、责任人及需提交资料。电路所涉及的元器件资料四、项目决策1、分小组讨论、分析并阐述各自的设计方案和设计电路。2、老师指导确定最终设计方案和设计电路。3、根据设计方案做好PPT进行方案介绍，要求其方案完整性、合理性、可行性。阐述内容包括系统结构设计、主要器件选择、工作进度安排及产品检测标准。4、每组
27、选派一位成员阐述设计方案，进行答辩，将方案进行改进。填写学习过程记录表。五、项目实施1、制作与调试工作策略：2、各子任务实施计划表：表6：实施步骤计划表3、电路设计方案实施（1）完成原理图设计（2）完成PCB板设计（3）完成电路安装与调试6、每组选派一位成员阐述实施方案。7、问题引导（1）音调控制的原理是什么，如何实现音调控制？（2）放大器的频率特性由什么决定，如何选择电路？（3）功放电路有哪几种形式，选用哪种类型的功放电路能提高效率？（4）电路的放大倍数为多少，如何确定？（5）工作过程中如何提升效率？提出你的建议。（6）对整个工作的完成进行记录。六、项目检查1、对项目进行质量检验，并填写项目
28、性能检验单。2、学生分组对所做工作过程及结果做成PPT，进行汇报。七、项目展示与评估1、过程与结果评价学生制作PPT进行工作汇报，通过自评、互评和教师评价三阶段完成对本项目评价和建议，并提出改进措施。2、资料汇总（1）完成项目技术文档编写l 设计报告撰写要求确定电路框图设计思路音响放大器系统原理图音响放大器系统PCB图调试过程出现问题分析设计的优点及进一步改进的设想l 项目技术文档设计任务书项目计划表学习引导文学习过程记录表电路结构框图和原理图项目性能检验单项目评价表l 完成音响放大器系统设计与制作报告（2）完成技术资料的归档项目一：音响放大器设计与制作 设计任务分析表项目名称班级小组编号组长小组成员完成时间2课时产品用途主要对音频信号进行电压放大和功率放大，常用于收录机、电视机、有源音箱、DVD或专用功放机等的
