遲秀穎,趙婷
(華晨汽車工程研究院內(nèi)飾工程室,遼寧 沈陽 110141)
門護板總成是汽車內(nèi)飾的重要組成部分,主要功能是覆蓋車身鈑金,有一定的儲物空間,為駕駛員提供一個舒適的操作環(huán)境,在發(fā)生側(cè)部碰撞時,有一定的緩沖作用,以減少駕駛員被傷害的可能性[1]。車門內(nèi)板是車門的主要零件,在內(nèi)板上沖有各種形狀的窩穴,加強筋和孔,以便附件的安裝及增加自身的強度[2]。通常車門內(nèi)護板通過螺釘及塑料卡扣安裝在車門內(nèi)板上。
根據(jù)車門內(nèi)護板周邊有否有翻邊可以將其與車門內(nèi)板分的配合形式分為兩種,一種是有翻邊的配合如圖1中a所示,一種是無翻邊的配合如圖1中b所示。
根據(jù)車門內(nèi)護板是否需要車門內(nèi)板型面有沉臺特征,可以分為兩種配合形式,一種是有沉臺的配合,另一種是無沉臺的配合。通常車門內(nèi)護板有翻邊的結(jié)構(gòu)都是無沉臺的配合形式,車門內(nèi)護板無翻邊的結(jié)構(gòu)分為有沉臺配合和無沉臺配合的兩種形式。設計斷面詳見下文。
圖1 a-車門內(nèi)飾板有翻邊 b-車門內(nèi)飾板無翻邊
下面對各種配合形式進行簡單的分析。
這種配合形式是車門內(nèi)護板側(cè)邊壓接在車門內(nèi)護板的大面上,形成Y向間隙,間隙值可設計為0mm或者0.5mm,如圖2所示。車門內(nèi)板作為門框密封條的密封面,密封條與車門內(nèi)護板X向設計6-8mm的間隙。例如奔馳A級,福特??怂沟炔捎么朔N配合形式。
圖2 車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板配合形式
對于這種形式,其優(yōu)點是車門內(nèi)板型面比較平整,沒有特殊的沉臺結(jié)構(gòu),制造工藝簡單,成型精度高;車門內(nèi)飾板無周邊翻邊結(jié)構(gòu),重量低、成本低、塑料件成型的變形量較小且較容易控制;靠近門板邊界布置安裝點的空間比較充裕,安裝點可靠邊界布置,有利于車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板之間的間隙控制及后期優(yōu)化調(diào)整。
其缺點是,車門內(nèi)護板與門內(nèi)板Y向間隙比較明顯,且匹配起來難以均勻一致,外觀較難控制;由于密封條與車門內(nèi)護板X向留有6-8mm間隙,導致關門時,在駕駛室內(nèi)可以看見一條裸露的車門內(nèi)鈑金,影響外觀質(zhì)量。有的車型為了解決這一問題,利用B柱內(nèi)護板來遮擋外露的鈑金,但是這樣將會導致B柱內(nèi)護板的分型線位于明顯的外觀面上,影響外觀質(zhì)量。
這種形式常見于一些較老的車型或相對低端的車型。
為了更好的控制車門內(nèi)護板的變形,可以將車門側(cè)邊進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,如圖3所示。這種結(jié)構(gòu)可以增加門護板側(cè)邊的強度,減小變形量,更有利于門護板與門內(nèi)板的配合。
圖3 車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板配合形式一優(yōu)化
這種形式是將車門內(nèi)鈑金的周邊做一個小沉臺的翻邊,同時與門護板配合的部分,將鈑金由平面改為下沉2mm[3]或者更多。如圖4所示,車門內(nèi)板與車門內(nèi)護板配合處做沉臺設計,沉臺深度 4mm,車門內(nèi)護板 Y向壓接在車門內(nèi)板沉臺下的面上,Y向間隙0mm;X向與車門內(nèi)板沉臺圓角根部設計 2mm的間隙。同第一種形式一樣,車門內(nèi)板作為門框密封條的密封面,密封條與車門內(nèi)護板X向設計6-8mm的間隙。例如長安CX70、華晨金杯F50等。
圖4 車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板配合形式二
這種配合形式的優(yōu)點與第一種形式相似外,其他的優(yōu)點是用車門內(nèi)板的沉臺結(jié)構(gòu)遮擋不均勻的Y向間隙。
其缺點是車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板形成X向間隙。而車門內(nèi)板周邊沉臺特征,工藝相對復雜,型面精度難以保證均勻一致,所以X向的匹配間隙一致性難以保證,另外,和第一種配合方式一樣,關門時容易看見車門鈑金,尤其是車門鈑金與內(nèi)飾顏色不一致時,外觀缺陷更加明顯。這種形式常用與中低端的車型。
這種配合方式是第一種配合形式與第二種配合形式的結(jié)合,后端是明顯的可見區(qū)域,為遮擋Y向縫隙做成第二種配合方式,前端間隙基本不可見,做成第一種配合方式;將車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板的主定位設計在后端,保證后端X向間隙盡量均勻一致,X向公差向前端不明顯可見的區(qū)域累積,在車門的下端做兩種配合形式的過渡。
這種方案,解決了第一種和第二種配合方式的部分缺點,但是這種方式過渡區(qū)域的處理有一定難度,車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板的在過渡區(qū)域內(nèi)的配合方式是不一致的,關門時,車內(nèi)還是可以看見鈑金,所以這種方式的應用車型并不多見。例如本田哥瑞、競?cè)鸬取?/p>
這種形式是車門內(nèi)護板更多的覆蓋了車門內(nèi)板,如圖 5所示,車門內(nèi)護板側(cè)邊壓接在車門內(nèi)護板的大面上,形成Y向間隙,間隙值可設計為0mm或者 0.5mm。這種形式與第一種形式不同的是車門內(nèi)護板伸出一圈薄薄的翻邊作為門框密封膠條的密封面。
這種方式的優(yōu)點是基本上可以完全覆蓋車門內(nèi)板,鈑金裸露區(qū)域小,視覺上更高端。車門內(nèi)板成型工藝簡單。
缺點是車門內(nèi)護板翻邊又薄又長,零件加工冷卻之后極易變形;且翻邊與鈑金Y向空間太小,很難靠近邊緣布置安裝點,使得車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板的間隙更難以控制,即使后期通過調(diào)整能有所改善,但不一致性會經(jīng)常存在。
目前,為了提升整車內(nèi)飾的質(zhì)感,即使這種方式的間隙難以控制,越來越多的車型也選擇了這種設計。結(jié)構(gòu)設計工程師在做此設計之前,要多與模具設計工程師及工藝工程師進行溝通,盡可能的通過結(jié)構(gòu)設計減少車門內(nèi)護板自身的變形量。
圖5 車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板配合形式四
這種配合形式也可以分為兩種形式,第一種是如圖6所示,門板翻邊寬度均勻一致,例如本田杰德、思域、思鉑睿等;第二種是如圖7 所示,門護板翻邊寬度不均勻一致,門護板邊界隨著車門內(nèi)板邊界進行設計,例如奔馳C級、現(xiàn)代全新勝達、雪佛蘭邁銳寶等。第二種相對與第一種覆蓋鈑金的區(qū)域更多,外觀更加美觀、高端,但是因為翻邊更寬,安裝點距離邊界更遠,車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板的間隙更難控制一些。
以上這幾種配合形式,在設計上需要注意,如果將車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板的間隙設計為0mm,在數(shù)據(jù)上要設計0.5mm的干涉量,并在配合處將車門內(nèi)護板設計成尖角,讓二者形成線面配合,以得到更好的配合外觀。另外,為了保證車門內(nèi)護板與車門內(nèi)板更的配合間隙,通常習慣將車門護板的安裝點盡量靠邊界布置,那么一定要保證車門內(nèi)護板邊界可以完全覆蓋柱車門內(nèi)板為車門內(nèi)護板設計的安裝點的沉臺及圓角特征,否則,車門內(nèi)板安裝點特征外漏也將影響外觀。
圖6 本田杰德
圖7 現(xiàn)代全新勝達
從目前的車型看,以上幾種配合方案是比較主流的設計方案,各有各的優(yōu)缺點。至于選擇何種設計就要根據(jù)每個車企的家族風格和設計概念,設計的側(cè)重點和關注點是什么,還有要綜合考慮車型定位、車型成本及競品車情況等。無論選擇哪種設計方案,結(jié)構(gòu)工程師都需要和模具工程師及工藝工程師做充分的溝通,為后期問題的整改做出預留方案,不對結(jié)構(gòu)及模具做出重大的調(diào)整,以縮短開發(fā)周期,節(jié)約成本。
參考文獻
[1] 張潤潮,李紅松.淺談車門護板與周邊配合設計要點[J].科技創(chuàng)新與應用.2015年第18期:143-144.
[2] 李瑞玲,楊占亞,張盼盼.淺談汽車車門的設計[A].河南省汽車工程科技學術(shù)研討會論文集.2010:99-100.
[3] 胡勇.汽車內(nèi)飾門護板總成的設計與工藝研[J].企業(yè)科技與發(fā)展.2014年第12期:63-66.