汽车门护板总成设计指南

来源 :经营管理者·中旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong591
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  摘 要:汽车门护板总成是内饰的重要组成部分,美化内饰的同时又要能够提供人机操作的平台以及为成员提供安全的保障,因此在门护板设计过程中,要结合安全、舒适、节能、环保的理念,打造人性化空间。
  关键词:门护板 人机 安全
  随着人们对汽车内饰越来越高的要求,汽车门护板的安全、环保、舒适的性能得到越来越多的重视,目前整车企业把越来越多的精力放在内饰的品质感上,门护板作为内饰的重要组成部分,有必要对其从无到有的过程进行研究和诠释,本设计指南就是综合上述因素,系统全面的介绍汽车门护板的设计过程。
  一、门护板总成定义
  用于包覆车门钣金,提供优美外观,并满足人机工程、舒适性、功能性和方便性等要求,防止车外的灰尘、雨水进入车内,在侧碰时提供适当的吸能保护,对车外噪声提供屏蔽作用。
  二、门护板总成结构组成
  门护板总成一般由门板本体、嵌饰板、扶手、地图袋等模块组成。
  三、法规要求
  四、设计原则
  门护板总成设计一般需遵循以下几点要求:(1)良好的外观;(2)舒适性,满足人机工程;(3)便于安装操作及维修;(4)低成本、轻重量;(5)良好的实用性;(6)与其它结构件保持搭配性;(7)与其他相关部分没有干涉。
  五、信息收集
  进行门护板总成设计前应收集或确定以下相关信息:
  1.相关政府法规与试验要求,门护板设计规范(SSTS),相关最佳实践(BP),零件分块与数量,目标价格,材料,外观要求,工艺,尺寸与配合要求(DTS),其他相关部门(制造,售后,物流,工程支持等)的要求;
  2.周边零件要求与界面,包括总布置要求(内部空间,视野要求,伸及界面与舒适区域),储物及空间利用要求,人机要求,安全策略与要求,密封策略和要求,振动与噪音(NVH)要求。
  六、造型约束条件
  进行造型前,需对其输入造型约束条件,根据条件进行造型,这些约束条件包括人机工程学及安全性能的要求,一些满足法规及设计规范要求的尺寸,借用沿用件和后门内饰板的边界零部件的清单和数据,以及因功能需求而增加的特征,如地图袋杯托特征等。
  七、人机工程
  1.扶手的要求。
  a位置参考布置。以R点为基准点,Z向:170mm~210mm,Y向:280mm~315mm;
  b扶手表面与水平推荐夹角:0° ~ 10°;
  c扶手在肘部接觸点的最小宽度为60mm。
  2.拉手盒的要求
  a位置参考位置。通过假人肘部与扶手的接触点确定,向前80mm~100mm;
  b尺寸要求。门拉手盒的最小尺寸要求:100(x)*30(y)*50(z) 。如有螺钉盖,门拉手盒的推荐尺寸:120(x)*50(y)*50(z)
  3.出入车门方便性的要求。前后车门开启到最大角度时,上下车足部的空间需满足:
  在门内饰板最下端Z向向上102mm且平行于XY平面的平面上:(1)前排座椅与前门内饰板最小间距L1≥300mm;(2)后排座椅与后门内饰板最小间距L2≥300mm。
  4.肩部空间的要求。测量区域内门护板表面之间的横穿车辆的最小距离。测量区域为通过SgRP的X平面,腰线和SgRP向上254mm的范围内。肩部空间尺寸需满足总布置要求。标准参见SAEJ1100v002。
  5.臀部空间的要求。测量区域内门护板表面之间的横穿车辆的最小距离。测量区域为SgRP向下25mm、向上76mm以及SgRP前后76mm的整个空间。若此101mm*152mm的部分区域被座椅遮挡,则排除此遮挡区域。若此区域全部被座椅遮挡,则测量与SgRP位置最接近的未被遮挡的内饰板表面之间的距离。臀部空间需满足总布置要求。标准参见SAEJ1100v002。
  八、周边边界要求
  1.与仪表板的配合要求。仪表板侧端盖板高出仪表板本体时,门护板前端与仪表板的前端间隙推荐间隙6mm,后端间隙推荐8mm。仪表板侧端盖板不高出仪表板本体时,门护板与仪表板的间隙推荐间隙6mm。
  2.与门框胶条的配合要求。与门框胶条的配合间隙推荐6.0mm,与胶条泡管的配合间隙推荐5mm。
  3.与门槛护板的配合要求。门护板与门槛护板的配合间隙推荐8.0mm。
  4.与车门钣金的配合要求。a边缘与车门钣金的配合要求。门护板边缘与车门钣金的配合间隙0mm,推荐线接触配合。b内部结构与车门钣金的配合要求。门护板内部结构与车门钣金的配合间隙推荐5mm,如局部做不到,需贴无纺布,防止与钣金干涉产生异响。
  5.与车门玻璃的配合要求。门护板与车门玻璃的配合间隙推荐4mm,需根据车型实际配合情况而定。
  6.与内外劈水条的匹配关系。推荐外劈水条比门护板高2mm,防止从外侧看到门护板里面。
  7.与玻璃升降器开关面板的配合要求:(1)硬塑件之间的配合要求。扶手硬塑的话,与玻璃升降器开关面板配合分两种方式:a玻璃升降器开关面板直接压在扶手上,主要呈面差配合;b扶手与玻璃升降器开关面板对接,主要呈间隙配合。(2)软包覆与硬塑的配合要求。扶手上需起沉台,深度≥6mm,防止覆皮外翻,具体深度可遵循供应商意见。
  8.与座椅的配合要求。a与前排座椅调节手柄的配合要求。门护板与前排座椅调节手柄的配合间隙间距在座椅调节行程内应≥35mm。b与前排座椅调节手轮的配合要求。门护板与前排座椅调节手轮的配合间隙间距在座椅调节行程内应≥45mm。c与前排座椅靠背的配合要求。前排座椅不带侧气囊时,门护板前排座椅靠背翻转时配合最小间隙在座椅调节行程内推荐10mm;前排座椅带侧气囊时,门护板前排座椅靠背翻转时配合最小间隙在座椅调节行程内推荐50mm。d与后排座椅靠背的配合要求。门护板与后排座椅旋转时最小间隙为10mm。e与玻璃尼槽的配合要求。门内饰板上端与玻璃呢槽间隙推荐在1mm~1.5mm,防止间隙设计过小装配困难,且无热变形空间,过大存在老鼠洞。f与内劈水条的配合要求。门护板与内劈水条的配合有3种方式。内劈水条先卡在钣金上,在安装门护板,门护板卡在内劈水条中;内劈水条先卡在钣金上,在安装门护板,门护板压在内劈水条上;内劈水条先预装在门护板上,门护板再卡在钣金上。以上3种配合方式,推荐第2种,且门护板与钣金之间必须有支撑结构,防止能按动。g与防水膜的配合要求。门护板内部结构不能直接压在防水膜上,防止安装时摩擦导致防水膜破损,需贴一层无纺布;h与门灯的配合要求。门灯安装在门护板的结构需有防转功能,左右对称的结构能安装同一种门灯,门灯线束需在门护板上做卡接结构,防止晃动。   九、方案制定
  1.分块定义。根据造型、配置、功能需要,对门护板进行分块定义,可以将上护板与下护板做成一体,也可以将嵌饰板与扶手做成一体,等等。
  2.材料选用。材料选用需遵循以下几点要求:a在满足结构和性能需求的情况下,尽量选择成本低的材料;b根据表面处理的不同方式,选取不同的材料;c配置不同、车辆档次不同,可以选用不同的材料,以降低成本;d所有材料的选用必须环保。
  3.紧固方案。门护板总成固定在车门钣金上,现在流行采用卡扣固定方式和螺钉固定方式混合固定。卡扣固定根据需要,确认定位方向,螺钉固定方式大多采用索环螺钉固定,分布在门内饰板左右两侧的上部,门内饰板下部则由卡扣固定,这样的结构有利于加强门内饰板固定强度,保证门内饰板边缘与车门钣金间的配合间隙面差。
  4.定位系统设计。安装固定一般根据需要选择定位方式,可以双定位、三定位等,门护板设计大多采用双定位,一个主定位,一个辅定位,通常选择门板上端前后两个卡扣安装点。主定位推荐选择靠前的卡扣安装点,卡扣安装基座上开孔为圆形孔,4向定位,与卡扣间隙推荐0.1mm或者0.2mm,以保证与仪表板的配合间隙面差。辅定位推荐选择靠后的卡扣安装点,卡扣安装基座上开孔为腰形孔,2向定位,限位方向可根据想要保证哪个方向上的间隙面差而定,门饰板一般推荐Z向限位,与卡扣间隙推荐0.1mm或者0.2mm。
  十、设计检查
  1.内部突出物最小圆角的检查。在头部碰撞区内突出物最小圆角为3.2mm
  2.与门框胶条的运动间隙检查。门内饰板在运动过程中的轮廓,与门框胶条间隙最小5mm,特别是与泡管间的运动间隙。
  3.地图袋空间的检查。地图袋储物空间要求:能放入A4纸,尺寸要求≥ 300(x)*35(y)*90(z) mm。
  4.扬声器罩开孔及透音率的的检查。扬声器罩开孔的设计必须考虑到模具制造和注塑工艺的可行性,目前的模具的水平能做的最小孔间距为0.6mm。扬声器罩的开孔透音率要求大于40%,校核方法见附件二。
  5.防撞块的位置检查。中国碰撞的实际区域在以R点为中心、边长为200mm的正方形区域,即在这个区域内需布置防撞块;
  6.拔模斜度和分缝线检查。拔模斜度的大小一般根据皮纹的样式来决定,但是低压注塑的最小拔模斜度为5度,手工包覆件最小3度。分模线的位置原则上不能出现在A面上,但是若造型需要而工程沒有办法避免需要得到外观工程师的认可,且要求供应商对分模线的外观进行控制。
  十一、结语
  本文重点介绍了汽车门护板总成的设计方法,从造型、人机、结构、模具等方面系统的介绍了汽车门护板总成的设计方法,相信随着新结构、新材料、新工艺的推广和应用,以及2次开发软件的应用,门护板的设计将会变得越来越科学和规范。
  参考文献:
  [1]刘继峰,樊香梅,刘端晓.基于CATIA的逆向设计在汽车内饰件设计中的应用[J]. 汽车工程师,2011(3):52-54.
  [2]曹渡.汽车内外饰设计与实战[M].北京:机械工业出版社,2011 .
  作者简介:丁闰(1984—)男。车辆工程本科。现从事汽车内外饰设计开发。工作单位:就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心内饰设计部。
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