汽車塑料外飾件的設(shè)計(jì)

/汽車塑料外飾件的設(shè)計(jì)二．汽車外飾件簡(jiǎn)介汽車外飾件主要指前后保險(xiǎn)杠、輪口、進(jìn)氣格柵、散熱器面罩、防擦條等通過(guò)螺栓和卡扣或雙面膠連接在車身上的部件。在車身外部主要起裝飾愛(ài)惜作用，及開(kāi)啟等功能。汽車外飾件在車身上主要位置及大致形態(tài)見(jiàn)圖一。前保險(xiǎn)杠，后保險(xiǎn)杠，散熱器面罩，前后輪口，側(cè)飾條，防擦條，后視鏡，進(jìn)氣格柵，背門飾板，車門外開(kāi)手柄，擾流板，行李箱手柄汽車塑料外飾件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由于汽車的特別功能，外飾件設(shè)計(jì)必需堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化的“三化”設(shè)計(jì)原則，同時(shí)滿足合理性，先進(jìn)性，修理便利性，牢靠性，經(jīng)濟(jì)性，制造工藝性“六性”要求。產(chǎn)品“三化”設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)車型將要投放國(guó)家地區(qū)的不同，設(shè)計(jì)過(guò)程中必需全面貫徹執(zhí)行當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)標(biāo)準(zhǔn)。在造型設(shè)計(jì)之初產(chǎn)品設(shè)計(jì)師須學(xué)習(xí)了解相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)并以此為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這主要包括前保險(xiǎn)杠上牌照安裝孔間距尺寸規(guī)定，是否需欲留霧燈安裝孔，外部突出物表面圓角及開(kāi)口尺寸等相關(guān)要求。另外有關(guān)散熱器面罩迎風(fēng)面積是否滿足發(fā)動(dòng)機(jī)，空調(diào)制冷要求，需在設(shè)計(jì)發(fā)布前得到相關(guān)部門認(rèn)可。充分考慮系列化產(chǎn)品的發(fā)展，零件安裝固定盡量接受統(tǒng)一的螺栓螺母及卡扣等連接件，或通用其他車型的固定件，提高零件通用化程度，保證修理安裝的便利性。材料的確定材料種類確定塑料的種類繁多，目前汽車上廣泛接受的主要是一些TPO，PP，ABS，PA6/PA66。依據(jù)汽車外飾件不同的功能，運(yùn)用工況，大致如下：汽車外飾件材料一覽表序號(hào)零件材料1/2保險(xiǎn)杠TPO(熱塑性聚烯烴)3散熱器面罩ABS/ASA丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物/丙烯睛-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物4輪口TPO(熱塑性聚烯烴)5側(cè)飾條PP/PE聚丙烯/聚亞苯醚6防擦條TPO(熱塑性聚烯烴)7后視鏡PA6/PA66尼龍6/66（NYLON）8進(jìn)氣格柵PP/PE聚丙烯/聚亞苯醚9背門飾板PP/TPO聚丙烯/熱塑性聚烯烴10車門外開(kāi)手柄PA6/PA66尼龍6/66（NYLON）11擾流板PP/TPO聚丙烯/熱塑性聚烯烴12行李箱手柄PA6/PA66尼龍6/66（NYLON）材料標(biāo)精確定同一類材料執(zhí)行不同材料標(biāo)準(zhǔn)，其試驗(yàn)項(xiàng)目，成品性能，模具設(shè)計(jì)均有差異。依據(jù)產(chǎn)品將要投放國(guó)家地區(qū)的不同，汽車材料工程師可確定材料具體執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，或請(qǐng)?jiān)牧瞎?yīng)商供應(yīng)相關(guān)資料?，F(xiàn)代轎車外飾件一般多為注塑噴漆或皮紋件，噴漆件為保證和車身顏色及漆面質(zhì)量的一樣，在選材時(shí)必需考慮噴涂系統(tǒng)。例如北美車身油漆多接受高溫烘烤系統(tǒng)，外飾件選材時(shí)相應(yīng)亦須選擇可高溫烘烤的原料。皮紋件選材時(shí)須特別考慮原料的顏色及耐候性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。汽車塑料外飾件安裝外飾件一般均通過(guò)螺栓卡扣等連接件和車身本體或相鄰件諸如翼子板或車門等相連。為保證汽車外型的美觀和防盜，全部外飾件安裝飾設(shè)計(jì)盡量隱藏在四門兩蓋內(nèi)，但同時(shí)為便利修理拆卸，設(shè)計(jì)時(shí)更需考慮在更換零件時(shí)盡可能少拆或不拆周邊零件。車身外飾件安裝方式和安裝飾數(shù)量和外飾件形態(tài)、外形尺寸及其功能有干脆關(guān)系。安裝方式最簡(jiǎn)潔的安裝即用螺栓、螺母。大部特別飾件均用此方式，如圖二所示P點(diǎn)。在設(shè)計(jì)安裝面時(shí)應(yīng)考慮安裝工具所占空間，并盡量接受相同和常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)件，便利調(diào)整及修理。一些小型非開(kāi)啟件常接受銷定位膠粘接的連接方式，如防擦條（圖一零件6）。接受雙面膠粘接的件為使零件和車身裝配后協(xié)作緊密，設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先在零件上留出一凹槽面定的粘膠位置，為保證粘接強(qiáng)度，雙面膠粘雙面膠厚度一般為1mm至1.2mm，寬8mm至10mm，零件上凹槽為雙面膠厚度的一半，如右圖為防擦條基本結(jié)構(gòu)。有些外飾件如散熱器面罩（圖一零件8），側(cè)飾條（圖一零件5）常無(wú)法用螺栓連接，又不宜接受膠粘接的形式，則常常利用零件自身結(jié)構(gòu)和其他件相連，或通過(guò)卡扣干脆裝在車身上。如圖二所示保險(xiǎn)杠和散熱器面罩的協(xié)作。兩件可在分裝線上先分裝成一體或由供應(yīng)商干脆供應(yīng)分總成。安裝飾數(shù)量外飾件安裝飾數(shù)量和零件的大小有干脆關(guān)系，其安裝飾位置干脆影響裝配質(zhì)量，主要是間隙和面差。其中前后保險(xiǎn)杠又是外飾件中最主要也是最干脆影響整車效果的零件。以前保險(xiǎn)杠為例，上下左右安裝飾是支撐整個(gè)零件的核心，至少保證上部中間兩點(diǎn)，左右各一點(diǎn)，下部不行少于四點(diǎn)。同時(shí)為防止零件下沉，中部及側(cè)邊需有支撐支架或托板，見(jiàn)圖二。五．汽車塑料外飾件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料件設(shè)計(jì)不僅要滿足運(yùn)用要求，而且要符合塑料的成型工藝特點(diǎn)，并且盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。這樣，可使成型工藝穩(wěn)定，保證制品的質(zhì)量，又可使生產(chǎn)成本降低。外飾件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括形態(tài)、壁厚、脫模角度、加強(qiáng)筋、支撐面、圓角、孔等。零件的形態(tài)在造型師進(jìn)行零件造型的同時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師更多考慮的則是零件的可制造性，牢靠性等微小環(huán)節(jié)?？芍圃煨允紫刃璺治龃_定零件的脫模方向，檢查零件全部斷面是否存在無(wú)法脫模的負(fù)角，盡量避開(kāi)側(cè)壁凹槽或和脫模方向垂直的孔，這樣可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖三。零件邊緣設(shè)計(jì)的好壞干脆影響模具結(jié)構(gòu)和制件的質(zhì)量。圖四是一些設(shè)計(jì)中常常遇到的典型斷面。牢靠性盡量避開(kāi)零件局部突出過(guò)大的懸臂結(jié)構(gòu)，如圖二前保險(xiǎn)杠上部?jī)砂惭b飾M區(qū)域剛性較差，裝配后零件易變形。設(shè)計(jì)之初最好考慮兩安裝飾連成一體或加寬凸緣，如圖虛線所示，或背面加筋等方法解決。在和車身要求有協(xié)作的邊界加凸緣可以削減零件的變形量，提高協(xié)作精度，保證質(zhì)量，見(jiàn)圖二A-A、B-B斷面所示。零件的壁厚零件的壁厚一般力求勻整，否則會(huì)因固化或冷卻速度不同而引起收縮不勻整，產(chǎn)生內(nèi)因力，導(dǎo)致零件產(chǎn)生翹曲變形或縮孔。圖二散熱器面罩基本斷面，a為原結(jié)構(gòu)，b為改進(jìn)后結(jié)構(gòu)，保持了料厚勻整一樣，為提高模具壽命將局部不行見(jiàn)面削去。汽車外飾件一般壁厚取2.5+0.25mm，大型件如保險(xiǎn)杠取3+0.25mm至3.5+0.25mm。為避開(kāi)壁厚的變更影響零件表面質(zhì)量，設(shè)計(jì)時(shí)特別強(qiáng)調(diào)料厚變更需保證足夠的過(guò)渡區(qū)，如下圖示。T2-T1=T3假如T31.0mm,D=25mm假如T32.0mm,D=75mm假如T32.5mm,D=100mm舉薦方案錯(cuò)誤設(shè)計(jì)脫模角度塑料件設(shè)計(jì)必需考慮脫模角度，避開(kāi)脫模角度為零或負(fù)角。脫模角度越大，零件越簡(jiǎn)潔脫模，但簡(jiǎn)潔造成零件厚度不均，影響制造精度。圖二散熱器面罩?jǐn)嗝?，基本壁厚?mm，假如脫模角度選擇3，其最大壁厚處達(dá)7mm，最終零件表面會(huì)收縮，變形，并且奢侈材料，削減迎風(fēng)面積，甚至影響水箱冷卻。一般脫模角度和零件深度有關(guān)，最小和最大脫模角度可參考表二。但皮紋件脫模角度相對(duì)非皮紋件需大些，具體和皮紋深度有關(guān)，一般每0.025皮紋深度需1脫模角度，皮紋深度增加時(shí)脫模角度隨之加大。表二：零件深度和脫模角度關(guān)系零件深度（W）最小脫模角度（D）最大脫模角度（D）“T“1230″41250155075130″67510026265．4加強(qiáng)筋塑料件特別是大型零件假如僅僅有確定的壁厚是無(wú)法保證制件的形態(tài)和尺寸的，更談不上確定的強(qiáng)度。因此必需在一些如孔，大曲面或安裝飾處加筋，以提高強(qiáng)度和剛性。外飾件主要表面（CLASSA）一般不宜加筋，次表面（CLASSB）加筋時(shí)根部壁厚也不行大于壁厚的3/4，對(duì)表面質(zhì)量要求低或非可見(jiàn)表面（CLASSC&D），其相關(guān)尺寸見(jiàn)下圖：有時(shí)由于結(jié)構(gòu)的限制，需在主要表面（CLASSA）背后布置安裝飾等，如圖五為輪口安裝飾結(jié)構(gòu)，此時(shí)為防止表面縮印，安裝飾壁厚盡量薄或局部開(kāi)口，由于安裝時(shí)此部位應(yīng)力集中，為防止斷裂，常加一些小筋。支撐面若用整個(gè)面作為零件的支撐面，稍有變形就會(huì)影響和車身的協(xié)作。因此實(shí)際常接受凸邊或局部凸起的支角作為支撐面，而且對(duì)一些需緊密協(xié)作的零件設(shè)計(jì)時(shí)常接受如右圖所示結(jié)構(gòu)。圓角外飾件表面不行有尖銳的楞線，凸出車身的外飾件圓角必需按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，如我國(guó)GB11566《轎車外部突出物》對(duì)其有嚴(yán)格規(guī)定。一般零件最小圓角取R0.5，但零件分型面避開(kāi)有圓角，否則將增加制造成本和難度?？淄怙椉仔螒B(tài)應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，孔和壁之間應(yīng)保持確定距離，孔至邊界最小