保險杠設(shè)計在表面，避免外部車輛損壞對車輛安全系統(tǒng)的影響。它們有能力在高速撞擊時減少司機(jī)和乘客的傷害，現(xiàn)在越來越多是為了保護(hù)行人而設(shè)計的。保險杠分為前保險杠和后保險杠，其作用是在汽車前后方向發(fā)生意外低速碰撞時，緩解沖擊力，吸收碰撞能量，減少汽車的損傷，保證乘員的安全。但保險杠的作用有限，高速被撞時只能吸收一小部分能量，不能用于保險。只能在發(fā)生碰撞事故時起到緩沖作用，保護(hù)前后車體。前后保險杠主要由金屬、塑料、玻璃鋼等材料制成。一些保險杠裝有液壓缸，以吸收更多的沖擊能量。現(xiàn)代汽車保險杠一般采用硬質(zhì)聚氨酯塑料注塑成型。很多保險杠的外表面都有顆粒狀的皮紋，看起來像是皮膚紋理。還有帶轉(zhuǎn)向燈和霧燈的保險杠。2保險杠的輕量化設(shè)計(1)輕量化設(shè)計有兩種方法。1.改變汽車零部件的結(jié)構(gòu)，達(dá)到輕量化設(shè)計的目的。通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使部件變薄、中空、小型化、復(fù)合化，進(jìn)而輕量化。2.使用輕質(zhì)材料。汽車的輕量化設(shè)計采用輕金屬和非金屬材料，主要是高強(qiáng)度鋼、鋁鎂合金、工程塑料和各種復(fù)合材料。(2)輕質(zhì)材料。鋁的密度只有鋼的1/3，是以輕量化為設(shè)計目標(biāo)的汽車保險杠常用材料。奧迪100C3轎車前保險杠由塑料外板和鋁合金橫梁組成。橫梁材質(zhì)為A1MgSMnW27，厚度為2.0 mm，使用鋁合金作為前保險杠橫梁，主要目的一是減輕重量，二是利用其吸收碰撞能量的特性。2.泡沫鋁金屬鋁材質(zhì)的汽車保險杠可以很大程度上吸收兩車的碰撞能量，大大提高了汽車的安全性。從性能上看，填充泡沫鋁的圓管在軸向沖擊時具有優(yōu)異的抗沖擊能量吸收能力，因此在機(jī)械緩沖裝置中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)的薄壁空心金屬保險杠相比，在相同的能量吸收、管壁厚度、管內(nèi)徑和管長度下，泡沫鋁填充管汽車保險杠只需要11根泡沫鋁填充管，而空心金屬管保險杠需要20根空心金屬管。泡沫鋁填充管吸收的能量比空心金屬管高82%，因此泡沫鋁填充管汽車保險杠的質(zhì)量比空心金屬管保險杠低55%。汽車專用材料和功能母料的技術(shù)探討和新產(chǎn)品推廣。3.NiTi合金NiTi合金是一種新型材料，具有其他材料所不具備的特殊性能，如形狀記憶和偽彈性。目前應(yīng)用于一些汽車保險杠的內(nèi)外板。鈦是典型的輕金屬，NiTi合金的整體密度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)鋼，因此具有更高的比強(qiáng)度和比剛度。形狀記憶帶來的巨大回復(fù)力進(jìn)一步提高了材料的整體性能。4.聚丙烯(PP)聚丙烯(PP)塑料因其重量輕、原料豐富、性能價格比優(yōu)異、耐熱性優(yōu)異、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異、易成型、易回收等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車保險杠。但PP也存在一些缺陷，如抗沖擊性能低、耐老化性差、尺寸穩(wěn)定性差，難以滿足汽車零部件彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度平衡的要求。所以汽車零部件使用的PP材料多為改性PP，即PP合金材料[5]。常用于改性聚丙烯的橡膠聚合物有順丁橡膠(BR)、三元（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、SBS、POE等。BR、EPR、EPDM相當(dāng)于PP共混改性，可以大大提高其沖擊強(qiáng)度。特別是三元乙丙橡膠和聚丙烯具有相似的結(jié)構(gòu)、相似的溶解參數(shù)和良好的相容性。因此，三元乙丙橡膠是最廣泛使用的增韌改性材料

PP/EPDM汽車保險杠硬度高，沖擊性能好，耐損傷，光澤和彈性好，易涂裝。車在高速行駛時不容易壞，裝飾也很漂亮。由5.PC/PBT合金PC/PBT制成的材料不僅具有良好的力學(xué)性能，而且具有比改性PP彈性體高得多的沖擊強(qiáng)度，易于焊接和涂覆。比如美國GE公司的PBT/PC合金，其中XenoyXT特別適用于汽車保險杠。這種塑料合金用于戴姆勒克萊斯勒的town，country和RV的后保險杠。目前，世界上有幾家生產(chǎn)工程塑料的大公司。6.熱塑性彈性體(TPE)目前，TPE占全球保險杠市場的53%。由于改性PP或PC/PBT合金不利于回收利用，國外一些汽車公司用單一的熱塑性彈性體(TPE)制造汽車保險杠的面板，而用玻璃纖維增強(qiáng)PP制造骨架材料，屬于同一家族，有利于回收利用。TPE可以用熱塑性加工設(shè)備加工，但其性能表現(xiàn)出類似橡膠的彈性，所以有人稱之為第三代橡膠材料。TPE密度低，易回收，性能介于塑料和橡膠之間。目前汽車上常用的有四種：熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)、熱塑性聚苯乙烯彈性體(TPS)、聚酯彈性體(TPEE)、聚氨酯彈性體(TPU)。兩者有一些區(qū)別，適用于不同的場合。帶氣囊的保險杠目前國外正在開發(fā)一種帶氣囊的汽車保險杠。為了最大限度地減少此類事故的發(fā)生，保險杠除了起到裝飾美化汽車的作用外，還起到了安全保護(hù)的作用。它是在汽車與車輛發(fā)生正面碰撞的緊急情況下，防止行人受到傷害或減少傷害的一種被動安全裝置。該裝置由傳感器、氣泵、氣囊等部件組成，集成在保險杠內(nèi)。當(dāng)行人碰到保險杠時，保險杠中的推板迅速下降，以防止行人被撞倒在車下。同時，安裝在保險杠上的傳感器被觸發(fā)。當(dāng)點(diǎn)火電路接通時，火花閃爍，點(diǎn)燃充氣機(jī)內(nèi)充氣機(jī)的固體燃料。燃料燃燒后會釋放出大量的氮?dú)?，達(dá)到1000度左右的高溫。氣體經(jīng)冷卻器層冷卻后，進(jìn)入過濾器，過濾后的潔凈氣體迅速充入楔形氣囊，使其向前張開，支撐被撞行人。同時，保險杠兩側(cè)的機(jī)翼安全氣囊充氣后向兩側(cè)抬升，防止行人滾出路面，控制汽車實施緊急制動。人在車禍中無法本能地保護(hù)自己。這種新的被動安全裝置可以減少傷害。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車數(shù)量越來越多，事故不可避免。