汽车立柱门槛内饰件设计

立柱门槛内饰设计立柱门槛内饰件作为乘员舱内的重要部件，其功能是满足乘员侧面保护，提供优雅的内饰外观，增加乘客舒适度，满足乘员操作方便性等，具体包括有各自特定功能的系统、子系统和部件。对钣金、天窗水管、电器线束、安全带和安全气帘等提供经久耐用的包覆。为安全带高跳器提供操作结构。为扬声器和空调风管、出风口提供传输和装接结构。为杯托、储物盒、行李箱灯、12V电源、行李箱衣架钩、遮阳帘、安全拉手等提供装接面。在侧撞时提供适当的吸能保护、对车外噪声起消减作用。1立柱门槛内饰件设计输入1.1人机1.1.1视野校核视野校核主要是针对A柱内饰板和C柱内饰板，造型设计初期进行。(1)A柱上内饰板前方视野校核根据GB11562《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》，汽车不得有两根以上的A柱，每根A柱双目障碍角不得超过60°。若两柱相对汽车纵向铅锤面是对称的，则右柱不需要再测量。需要确保A柱内饰板满足法规要求。A柱双目障碍角越小越好。（2）C柱上内饰板后方视野校核根据GB15084《机动车辆后视镜的性能和安装要求》，驾驶人借助内后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至少为20000mm的视野区域，其中心平面为汽车纵向基准面，并从驾驶人的眼点后60000mm处延伸至地平线。视野校核主要是看内后视镜眼点的反射线是否会与C\D柱上内饰板相交，不相交且距离越大越好。1.1.1内部空间在整体内部造型要求的前提下，立柱内饰板X和Y向尺寸应尽量小，以增加乘员舱内部空间，由总布置工程师提供整车内部空间模型进行校核，如A\B\C立柱下内饰板相对R点尽量大以保证进出方便性。以前排进出性为例，L是指车门开启最大时，从门槛内饰件上方的102mm处（避开圆角R测量）测得的座椅座垫与内饰件最小距离。它主要表征人的整个腿部、脚部是否能够顺利进出，一般应保证L＞440mm，若不能满足，则需要在内饰件上设计避让面以满足要求。1.2法规立柱内饰件在中国、欧洲和北美的常见法规要求如下表所示。1）中国法规GB8410汽车内饰材料的燃烧特性GB11562汽车驾驶员前方视野要求及测量方法GB15084机动车辆后视镜的性能和安装要求GB11552轿车内部突出物GB/T30512禁限用物质要求2）欧盟/欧共体法规ECER21关于就内饰件方面批准车辆的统一规定ECER95关于就侧碰撞中乘员防护方面批准车辆的统一规定3）美国法规FMVSS201乘员车内碰撞的保护FMVSS214侧面碰撞的保护SAEJ941汽车驾驶员眼点位置SAEJ287驾驶员手控制区域SAEJ1344塑料零件的标识1.3安全立柱内饰件在侧面碰撞时能起到一定的吸能作用，给乘员提供适当的保护。2立柱门槛内饰件结构设计进行立柱门槛结构设计前应收集或确定的相关信息有总布置要求（包括内部空间、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、NVH要求、周边零件尺寸及空间布置（包括相关车身和密封，电器、电子模块、电子附件及线束，空调控制及风道，安全带与安全气囊模块布置及相关要求等）。2.1立柱门槛内饰件零部件安装定位设计1定位设计立柱内饰板一般装配顺序为立柱饰板上端往下端装配。主基准放在立柱饰板上端，以保证与顶棚内饰间隙和面差，公差向下端累积；副基准放在下端，控制旋转；若零件较大，可考虑增加辅助基准增加稳定性。前后门槛内饰板一般由B柱内饰板部位向A和C立柱内饰板方向装配。主基准放在B柱处，以保证与B柱下内饰板间隙与面差，公差向前后累积；副基准放在A和C柱下内饰板处，控制旋转。2安装设计立柱门槛内饰件位于车身侧围，与车身、密封条、顶盖内衬、仪表板、门内饰板、门槛内饰板、地毯、前后风窗玻璃、天窗水管、线束、侧气帘等零件相邻，安装点通常选择在车身侧围蒙皮上，其安装布置满足下表要求名称描述总成在所有车型上，立柱内饰板都应以相同的装配顺序安装，若有不一致，必须和工艺部协商立柱内饰板应包含有在装配时起定位作用的定位特征吸音、吸能件和卡子应作为总成件的一部分由供应商总成交样立柱内饰板连接到车身上应避免使用螺钉安装方案、立柱内饰板连接到车身上应避免使用工具支架、立柱内饰板应在车门安装前安装完毕紧固件、卡子一般采用塑料卡扣或金属卡子直接装配在车身内蒙皮上安装点的布置必须均匀，保证立柱上内饰板在进行道路试验以及使用过程中不脱落、松动、异响等立柱内饰板应设计有相对于整车坐标的自定位系统应至少有三个车身横向的主定位面至少有一个上下和前后方向的第二基准特征至少有一个两向定位的第三基准特征注：车身构件规定了这些基准特征（如孔、槽孔及面），两向定位特征可以是上下方向，也可以说前后方向，取决于造型。所有立柱上下内饰板应使用共同的基准定位策略安装顺序A立柱上饰板应在座舱系统之后，前风窗之前安装CD立柱上饰板应在后风窗之前安装前后背门槛内饰板在ABC下内饰板之后安装3A立柱内饰板的安装定位设计通常在A柱上饰板上端的卡扣（带顶气帘配置使用高强度卡扣）附近，会设计一个四向定位销，以控制Y方向、Z向方向的定位；而A柱内饰板的卡扣与钣金的配合面，则用于X方向定位；在A柱上饰板与仪表板配合面的前端，由A柱上饰板伸出一个插入仪表板的特征，用于X方向的定位，以保证A柱上饰板与仪表板的配合。2.2立柱门槛内饰件零部件典型断面以A立柱内饰板为例，本节分别从与顶盖内衬、密封条、与仪表板3个典型截面进行A柱的断面设计，位置如图所示。1A柱内饰板与顶盖内衬为满足相关DTS的一些间隙、外观、气帘爆破功能等要求，一般选择搭接式，既能保证和顶盖内衬的零贴，又可以保证侧气帘正常脱出和降低顶盖内衬异常脱出风险。在设计时需要注意：a在立柱上内饰板B面倒角b顶盖内衬倒角角度应大于立柱上内饰板倒角角度C立柱上内饰板与顶盖内衬干涉量一般为1~2mm，正面差1~2mm（带泡沫面料2mm，无泡沫面料1mm，以保证外观饱满度），侧面差0.5~1mm（带泡沫面料1mm，无泡沫面料0.5mm，以保证密封条搭接处无台阶，避免老鼠洞产生）。d与顶盖内衬搭接量根据有无侧气帘不同，通常有气帘6~8mm，无侧气帘8~10mme与顶盖内衬分缝线建议在一个平面内，且垂直于门洞线，以保证一致配合2A柱内饰板与密封条为满足相关DTS的一些间隙、外观、密封功能等要求，一般在立柱内饰板上设计一个直接卡入密封条的卡接结构，既能保证跟密封条的配合关系又可以防止立柱饰板转动和增加立柱饰板定位可靠性，在设计时需要注意：1)立柱与止口边面差a=0~1.5mm2）与前后门洞密封条搭接量b=8~10mm3）与背门洞密封条防旋转结构内部空间c=2.5~3mm4）密封条安装注意事项：从密封条设计来看，所有的密封条都应该卡入门框线底部，尤其对于饰板包密封条的B柱饰板来讲，这一点很重要。在安装密封条时门框转角处更应该用力将密封条卡到底。3A柱内饰板与仪表板3A柱内饰板与仪表板为满足相关DTS的一些间隙、外观等要求，一般在立柱内饰板上设计两个以上直接卡入仪表板的卡接结构，既能保证和仪表板零贴，又可以防止立柱饰板转动和增加立柱饰板定位可靠性，下图分别为不同工艺的A柱内饰板与仪表板的典型截面示意图，在设计时需注意：1）A柱上内饰板与仪表板应满足相关DTS的一些间隙、断差、外观等要求，其中硬质立柱内饰板与仪表板设计间隙a=0~0.5mm，面差b≥0.5mm，低压注射立柱内饰板和IMG仪表板匹配圆角需≥R4mm，设计干涉量a=0~0.5mm，面差b≥0.5mm。2）A柱上内饰板最下方安装点与仪表板表面距离≤200mm（使其与仪表板面零贴，且允许A柱上内饰板完全变形）。2.3立柱门槛内饰件零部件结构设计2.3立柱门槛内饰件零部件结构设计1拔模方向拔模方向针对每个立柱护板都有所不同，一般立柱上饰板拔模方向有些复杂，其余的立柱护板尽量选用标准方向。1）立柱上内饰板以Y方向为拔模基准进行调整，根据车身造型调整出合适的拔模方向。当A面与初定方向有负角时，调整拔模方向与最大面的垂直线最接近，使A面拔模角度不小于5°。2）立柱下内饰板尽量选用Y方向作为拔模方向。3）前后门槛内饰板尽量选用Z方向作为拔模方向。4）背门槛内饰板以Z方向为拔模基准进行调整，根据车身结构调整合适的拔模方向。2A面与DMU检查1）A面由造型设计中心，根据效果图、产品中心提供的布置断面和拔模方向制作。2）DMU检查包括与其他零件间隙、面差、配合尺寸、搭接关系、装配和拆卸性等检查。3）在造型A面检查的时候，以A柱内饰板为例，需对其型面进行分析。如果型面整体平缓，在长度方向上容易扭曲，且因要配置气帘的原因，无法增加太多的加强筋3）在造型A面检查的时候，以A柱内饰板为例，需对其型面进行分析。如果型面整体平缓，在长度方向上容易扭曲，且因要配置气帘的原因，无法增加太多的加强筋，导致整个产品强度较低，容易变形。可通过调整型面改善变形问题，或者在靠近风窗玻璃一侧做翻边。3壁厚1）立柱门槛内饰件如在无面料包覆情况下：壁厚名义值2.5mm，最大值3mm。2）立柱内饰板如在有面料包覆且无发泡情况下：壁厚名义值2.5mm，最大值2.75mm。3）立柱内饰板如带有发泡3mm和面料，并且包覆为手工包覆，基材厚度名义值为2.5mm，最大值为2.75mm。4加强筋加强筋的位置在设计布置时应考虑的因素a较薄弱区域，布置在适当的加强筋可提高零部件的刚度。B立柱饰板相配合处或饰板与其他零件相配合处，以保证零件足够的刚度来达到预想的配合效果，满足间隙和面差的要求。C综合CAE分析结果，在侧面碰撞中较弱区域布置适当的加强筋，起到吸能和增加刚度的作用。D是否为周边零件，如气帘、线束留有了足够的空间。2加强筋的经验值介绍a)加强筋的宽度一般为本体料厚的1/3~1/2。b)加强筋的高度一般为本体料厚的2.5~3倍。c)加强筋的方向与美国标准测试的碰撞方向一致。d)加强筋的间距一般为15~50mm。e)平直面可以考虑加强筋分布密一些。f)加强筋一般要低于外壁0.5mm，使支撑面易于平直。g)加强筋的排列要尽可能顺着熔融塑料在型腔内的流动方向，防止档料，造成产品缺料。5分模线分模线的位置原则上不能出现在A面上，但是若造型需要而在工程没有办法避免的情况下，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。6圆角a)在头部碰撞区域内突出物最小圆角为3.2mm。b)低压注射的最小圆角要求为3.5mm，但是该要求可以根据翻边的深度进行适当的调整。c)对接式配合处倒角一般为0.5mm。