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        淺談塑料頂蓋外裝飾板總成的設(shè)計

        2019-06-11 03:41:29黃思娟郝加杰危學(xué)兵劉軍艦黎培元
        時代汽車 2019年4期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計要求原則

        黃思娟 郝加杰 危學(xué)兵 劉軍艦 黎培元

        摘 要:本文闡述了塑料頂蓋外裝飾板的功能,設(shè)計時滿足相應(yīng)國家的法定要求。闡明了塑料頂蓋外裝飾板總成設(shè)計過程中應(yīng)遵循的原則與要求,并詳細的論述了塑料頂蓋外裝飾板與周邊零件的匹配要求。

        關(guān)鍵詞:塑料頂蓋外裝飾板總成;設(shè)計要求;原則

        1 引言

        塑料頂蓋外裝飾板總成是汽車車頂?shù)母采w件,主要作為裝飾的效果。提供豐富的顏色外觀;同時在汽車輕量化的大趨勢下,還可以起到減重的作用,從而降低汽車的油耗或電能[1]。

        在設(shè)計頂蓋外裝飾板時,需要全面考慮其造型,結(jié)構(gòu),剛度、強度、工藝、以及周邊零件的匹配要求。要求考慮到美觀的同時,還要考慮到駕駛員的前方視野是否受到限制[2]。

        本文論述了頂蓋外裝飾板的設(shè)計流程(初步方案確定,造型A面檢查,前期設(shè)計方案和對應(yīng)的典型斷面,前期數(shù)模的搭建,設(shè)計的方案確定,優(yōu)化設(shè)計,發(fā)布終版數(shù)模)所用到的塑料頂蓋外裝飾板總成的設(shè)計規(guī)范,對應(yīng)要求以及設(shè)計準則。

        塑料頂蓋外裝飾板總成見圖1:

        2 法規(guī)要求

        中國對汽車外裝飾板均有相應(yīng)的法規(guī)要求。相關(guān)的法規(guī)要求詳細描述請參考以下表1的具體的法規(guī)描述。

        2.1 中國法規(guī)

        3 性能要求與整車配置

        性能要求和整車配置的內(nèi)容收集包括NVH(風(fēng)阻)要求,LESSON LEARN(問題報告)清單,PDS(交車前檢驗),最佳實踐等內(nèi)容。

        4 材料選擇注意事項[3,4,5,6]

        頂蓋外裝飾板所選材料一般為ABS、改性PP,如PP-20,PP-T30等,綜合成本及性能考慮,最終選用PP-T30。

        5 卡扣選擇注意事項[7]

        依據(jù)卡扣所使用的插拔力的大小,位置,板厚,功能來從公司對應(yīng)的緊固件庫中選擇合適的緊固件。頂蓋外裝飾板的安裝應(yīng)當(dāng)相當(dāng)牢固,頂蓋裝飾板的前端受到的風(fēng)阻極大,采用金屬螺釘安裝,避免風(fēng)阻大造成頂蓋裝飾板外翻。頂蓋外裝飾板尺寸極大,為保證安裝強度,中間采用金屬螺釘安裝,其他位置的固定點采用普通塑料卡扣。

        塑料頂蓋外裝飾板緊固件選擇按表2要求。

        6 定位要求

        在頂蓋外裝飾板的前端中部,產(chǎn)品中間位置,設(shè)計金屬螺釘,對手件開個腰形孔,前后間隙2mm,左右間隙1mm用于限制左右的方向,保證頂蓋裝飾板與側(cè)圍外板的配合要求。頂蓋裝飾板的后端設(shè)計一個十字筋條,作為副定位,對手件上開橢圓孔,左右間隙0.1mm,前后間隙1.5mm,用以限制左右方向,保證頂蓋裝飾板與側(cè)圍外板的配合要求。頂蓋裝飾板的前端兩側(cè)通過2個金屬螺釘,對手件開腰形孔,前后間隙1.0mm,左右間隙3mm,用于控制前后方向,保證頂蓋裝飾板與前擋風(fēng)玻璃和高位制動燈的配合要求。通過塑料卡扣與鈑金面相抵來控制U/D(上/下)方向。

        (1)定位面:至少要求3個安裝面(或配合面)作為U/D(上/下)定位,該裝飾蓋通過塑料卡扣面來控制上下方向,見圖2。

        (2)C/C方向定位:裝飾板前端,中間通過3個金屬螺釘,并且裝飾板后端通過起一個十字筋作為C/C定位,見圖2。

        (3)F/A方向定位:以零件前端的金屬螺釘作為F/A方向的定位,鈑金頂蓋開腰形孔。見圖2。

        7 卡扣布置規(guī)則

        (1)卡扣布置間距原則為(150-250)mm。

        (2)前端卡扣中心距離裝飾板主體的邊緣≤60mm,以保證頂蓋裝飾板前端與前擋風(fēng)玻璃配合不產(chǎn)生縫隙。見圖3。

        8 加強筋布置要求[8]

        在進行頂蓋裝飾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,考慮到在裝飾板主體上起加強筋會影響到表面質(zhì)量,所以加強筋都起在前后支架上,避免產(chǎn)品表面產(chǎn)生縮印。而起在支架上,能夠足夠保證支架的強度。在滿足強度的前提下,支架上盡量減少加強筋,以減少模具加工周期,降低模具成本。

        9 與周邊關(guān)聯(lián)零件配合要求

        9.1 接口控制文件

        關(guān)聯(lián)零件接口控制按表3:

        9.2 關(guān)聯(lián)零件的匹配原則

        與周邊關(guān)聯(lián)零件的匹配原則按表4:

        9.3 關(guān)聯(lián)零件匹配截面要求

        (1)截面位置

        典型截面截取位置見圖4

        (2) A-A截面要求

        塑料頂蓋外裝飾板總成與前擋風(fēng)玻璃的配合截面按圖5,主要尺寸推薦值按表5:

        (3) B-B截面要求

        頂蓋外裝飾板與側(cè)圍外板的匹配要求按圖6,主要尺寸推薦值見表6:

        (4) C-C截面要求

        塑料頂蓋外裝飾板總成與高位制動燈的配合截面按圖7,主要尺寸推薦值按表7:

        (5)D-D截面要求

        塑料頂蓋外裝飾板總成與后側(cè)圍三角板的配合截面按圖8,主要尺寸推薦值按表8:

        (6)E-E截面要求

        塑料頂蓋外裝飾板總成與尾燈的配合截面按圖9,主要尺寸推薦值按表9:

        (7)F-F截面要求

        塑料頂蓋外裝飾板總成與鈑金頂蓋的配合截面按圖10,主要尺寸推薦值按表10:

        10 結(jié)論及建議

        頂蓋外裝飾板總成設(shè)計在截面,材料選擇,結(jié)構(gòu)等各方面充分考慮以上原則和要求,并且對標市場上同等級的車型,極大的提高了零件的可靠性,減少后期零件的設(shè)計變更和修模[9,10,11],縮短零件的開發(fā)周期,為產(chǎn)品的快速迭代和降低零件成本提供有力保障。實現(xiàn)了產(chǎn)品的快速設(shè)計和優(yōu)品質(zhì)設(shè)計。

        參考文獻:

        [1]曹渡.汽車內(nèi)外飾設(shè)計與實戰(zhàn)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.

        [2]丁玉蘭.人機工程學(xué)[M].第3版.北京:北京理工大學(xué)出版社,2005.

        [3]周達飛,吳張永,王婷蘭.汽車用塑料-塑料在汽車中的應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.2.

        [4]李尹熙.汽車用非金屬材料[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1999. 16-49.

        [5]曾正明.機械工程材料手冊(第6版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.3.

        [6]丁浩.塑料工業(yè)實用手冊(下冊)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,塑料科學(xué)與工程出版中心,2000. 865-866.

        [7]牟致忠.可靠性設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1993.

        [8]楊建光,解佐龍.汽車內(nèi)外飾相關(guān)問題分析[J].工程技術(shù):文摘版,2016(10):274-274.

        [9]劉昌.塑料模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1998.

        [10]曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1993.

        [11]劉昌祺.塑料模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.147-148.

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