汽车顶棚设计指南内容

1、 奇瑞汽车有限公司 车身部设计指南 校对:审核:批准:汽车工程研究院1、简要说明顶棚是在车身顶盖钣金件下面加装的内饰件, 其作用除提高车内 装饰性外,还起隔音、吸音、隔热的作用。它主要分为粘结式、吊装式和成型顶棚等三种。1、 粘 结式这种形式将顶棚直接粘结在顶盖上,一般由面料和泡沫覆合而 成,面层起装饰作用,泡沫层起绝热、吸音、隔音作用。面层用机织 布、编织布等织物或人造革、 PVC 膜等材料制造;泡沫层用聚氨酯 (PU 或交联聚乙烯(XPE 泡沫制造;面层和泡沫层用层压法或火 焰法复合在一起。其特点是简单易行。成本最低,但装饰效果和功能 均不如其它两种,故只用于简易车或货车上。2、 吊 装式

2、为了把外表面掉挂起来,采用棚杆结构。在饰面与顶盖之间设有 隔热的衬垫, 衬垫一般是粘在顶盖内侧的。 吊挂的顶棚是在饰面上面 缝制的布袋中穿过棚杆, 棚杆弯曲成与顶盖横断面相近似的曲线。 棚 杆多数为圆形断面, 两端的固定方法有各种各样。 饰面的周边用粘结 剂粘到车身顶盖的侧梁上, 然后夹上卡扣, 或者之直接装到风窗密封 条或顶棚的里面,或者采用其它装配方法。饰面可由人造革、帆布、 织物等制成。其优点是质量小、成本低,适于批量生产。缺点是装配时衬垫系 粘在顶盖上, 因而使作业性和作业环境变坏; 顶棚与顶盖之间的间隙 较大,占用了室内空间;装饰效果不理想,棚杆与棚杆初的饰面避免 不了上凸,使整个内

3、饰有一段段凸起的感觉,行车时饰面也会颤动, 故这种结构现也少用。3、 成 型顶棚成型顶棚是预先把饰面与芯材负荷成一个整体, 成为具有一定的 刚性和立体形状的内饰件。近年来,为适应汽车总高的降低、车辆装 配工艺和作业环境的改善, 以及按钮类等机能部件的安装等要求, 采 用了大量的成型顶棚。其优点是:能够使顶棚接近顶盖,增大室内空 间;造型上的自由度大;在车辆上安装时一般不使用粘结剂,从而改 善了作业环境; 成型顶棚便于遮阳板的收藏及顶灯等的安装。 其缺点 需要大型成套的生产设备,使成本提高。成型顶棚一般是一体成型的, 但也有分成两块或多块结构的。 顶 棚能保持预定的形状是由周边的紧固装置及遮阳板

4、支座、 顶灯座等部 件的紧固来共同完成的,也有一些汽车将顶棚中间部分粘结在顶盖 上。目前我公司的生产的车都是成型顶棚:其中 A11和 A15用胶和 卡扣等固定, S11、 B11、 T11都是采用卡扣等固定,基材有 PU 板、 PS 板等。PU 板成型顶棚详细结构如下: 1. 面饰层 2. 粘结层 3. 玻纤层 4. 粘结层 5. PU 板 6. 粘结层 7. 玻纤层 8. 粘 结层 9. 底衬层下图是 B14整个顶棚系统的构成图:主要包括顶棚、支撑架、遮阳板、乘客扶手、前后顶灯等。 2、设计构想顶棚是车内部的一个大型覆盖件,和它配合的件很多,如立柱护 板、遮阳板、乘客扶手、前后顶灯、天窗等,

5、因此在设计初期对边界 的确认非常重要, 另外因顶棚是一个外观件, 其表面的颜色纹理需与 整车内饰的风格相匹配, 其开发流程一般如下:造型-A 面设计-结 构设计-模具开发-样件匹配。 结构设计周期一般为 1-2个月,树脂模具的设计制作周期一般 为 1-1.5个月,金属模具设计制作周期一般为 3-4个月。在产品开发初期,一般先做树脂模具,在尺寸匹配确认后,再开金属 模具。2.1人 机工程分析头部空间的校核:以 95%的人体头部包络线进行评价, 通过测量车 身室内顶棚表面或凸起平面的标准切点到头部位置包络线的切线间 的距离而得到头部间隙目标值 /经验值:前座头部间隙大于 50mm ,后座头部间隙大

6、于 30mm 。2.2 间隙、台阶、公差分析1顶棚和固定卡扣的配合2顶棚与 A 、 B 、 C 柱护板的配合3顶棚与门洞密封条的配合4顶棚与乘客扶手的配合5顶棚和前后顶灯的配合6顶棚和遮阳板的配合7顶棚和前后风挡玻璃配合8顶棚和天窗的配合 标值 /经验值:1卡扣要卡紧顶棚和钣金, 0间隙配合,卡紧后要保证卡扣至少留 有 3个齿卡住钣金;2 A 、 B 、 C 柱护板要压住顶棚一般不小于 10mm ,护板压顶棚的干 涉量一般为 1mm ,顶棚和护板的配合一般是在顶棚上做出凹的台阶, 同时护板的边缘也要有平滑的过度,不能有比较陡的倒角;3密封条一般要压住顶棚边缘 5mm ,同时顶棚边缘和密封条要保

7、留 至少 1mm 的间隙,防止干涉,密封条的唇边和顶棚的干涉量一般为 2.5mm ;4扶手座要压住顶棚边缘至少 3 mm。5在前后顶灯周围一般要做凹的台阶,顶灯要压住顶棚周边至少 3mm ,一般 5mm ;6 遮阳板的固定座要压住顶棚边缘至少 3mm , 一般 5mm , 遮阳板的 底部和顶棚一般要保留 10mm 左右的间隙;7和风挡玻璃间隙一般在 3mm ;8天窗密封条一般要压住顶棚周边 10mm ,开口尺寸根据天窗的要 求确定。校核过程及分析说明:(带图示 1. 顶棚和卡扣的配合;2. 顶棚与 A 、 B 、 C 柱的配合3. 顶棚与密封条的配合4、顶棚与乘客扶手的配合 5. 顶棚和顶灯的

8、配合 6. 顶棚和遮阳板的配合 7. 顶棚与风挡玻璃的配合 8. 顶棚与天窗密封条的配合2.3 制造工艺可行性(要求供应商确认 主要是确认一些圆角及过渡型面是否可以加工出来工艺方法:模压成型;具体的优缺点(模具材料的选择 ,主要从成 本和产品满足的要求进行分析。2.4 装配工艺可行性(要求装配工艺人员确认工艺方法:确定顶棚和周边件的装配顺序, 分析对装配质量带来的影 响,并提出建议校核过程及分析说明:一般先固定后部的固定卡扣, 然后是遮阳板的 安装点,顶灯或中部的卡扣,接着是门洞密封条,然后是乘客扶手, 最后是护板。后部的固定点为安装基准点。 2.5 紧固方式 顶棚后部一般用 3个塑料卡扣固定

9、、前部用遮阳板的固定座进行固 定,如果后部有顶灯的可以通过顶灯固定,如果没有可以用 2-3个 塑料卡扣固定,周围用乘客扶手固定。 2.6 风险分析在顶棚的设计过程中除了上述的要点外, 如果整车有 curtain airbag(双侧安全气帘的配置,在设计顶棚时要特别注意,主要有以下几 点:1. 顶棚和气囊模块的距离不能太大, 否则气囊爆破时可能会偏向别 的方向,降低了气囊的保护效果;2. 顶棚安装点的布置要分布在边缘, 容易产生撕裂线, 使得气囊顺 利爆破出来; 3. 气囊撕裂线部分的顶棚厚度比正常位置一般要减薄 30%; 4. 顶棚和护板的配合不应太紧密, 为了保证顶棚在气囊爆破时能顺 利让开

10、,一般可以把顶棚的边缘做成齿形,如下图所示: 5. 为了防止在气囊爆破时,护板摆动,顶棚和护板一般采用下面 的配合方式: 8mm2.7 主要性能要求 1. 耐热老化性能试验后表面与供货状态相比,不允许出现任何变化,如装饰材料 部分脱层、起泡、凸起、变色、明显的卷边处变平、边缘拱起等。 2. 低温存放性能 试验后表面与供货状态相比,不允许出现任何变化,如装饰材料 部分脱层、起泡、凸起、变色、明显的卷边处变平、边缘拱起等。 3. 耐湿热性能试验后表面与供货状态相比,不允许出现任何变化,如装饰材料 部分脱层、起泡、凸起、变色、明显的卷边处变平、边缘拱起等。 4. 耐气候交变性能试验后表面与供货状态相

11、比,不允许出现任何变化,如装饰材料 部分脱层、起泡、凸起、变色、明显的卷边处变平、边缘拱起等。 5. 耐低温冲击性能试验后每一个试样都不允许产生裂纹或破裂现象。6. 饰材与基材间粘结性能初始状态:F 3N/5cm;按 5.4条,气候交变试验后:F 3N/5cm。7. 耐摩擦色牢度7.1干态:变色 4级,沾色 4级;7.2湿态:变色 4级,沾色 4级。8. 耐水污染性能试验后应无任何污点出现。9. 抗微生物性能 试验后无任何异味、发霉等现象。10. 燃烧特性燃烧速度 75mm/min 。11. 耐光色牢度试验后外观不允许出现翘曲、 轮廓和曲面歪斜、 接合面分离等缺 陷,用放大镜 ( 6 - 9

12、倍或类似的仪器看不见与初始状态相比有什 么变化。低档车:灰色标度 3级 按 GB250标准评价。中高档车:灰色标度 4级 按 GB250标准评价。12. 气味性要求低档车:要求评分 4.0级;中档车:要求评分 3.5级;高档车:要求评分 3.0级。13. 甲醛含量要求甲醛含量 10mg/Kg14. 气雾冷凝值要求气雾冷凝值 2mg15. 有机物散发要求有机物散发 50ugc/g 16. 挠度纵向 14mm横向 15mm (天窗顶棚、有后顶灯顶棚除外 17. 含水量变化率含水量变化率 6%3、 顶棚的结构及材料类型基材PU 板基材、 PS 板基材、 FS 板基材、废纺毡基材、麻纤维板基 材、瓦楞纸板等。面饰材料(1 针织面饰:经编、纬编等,以经编为主。(2 PVC 面饰(1 无纺布面饰:针刺无纺布、缝编无纺布、热轧无纺布等 附件灯框、线束、线桥、支承块、线夹、子母扣、去噪带等顶棚设计、制造与质量保证2、加工工艺(1加工工艺流程 以 PU 板做为骨架材料制作的顶棚, 其主要工艺有干法和湿法两 种。a 、干法工艺流程复合工序:底层