门护板设计指南.docx

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门护板设计指南

一、简要说明

1.1.该部分综述

该部分主要介绍门护板系统的设计开发流程、设计开发过程中应该注意的问题以及与其他相关零部件的关联性等，尤其是在门护板对整车内饰造型效果的影响程度方面，并介绍在设计中的一般设计概念的分析和确定。

通过该设计指南的介绍，为奇瑞公司门护板系统的设计、开发提供指导，并规范奇瑞公司门护板系统的设计、开发工作。

1.2.设计该产品的目的

门护板作为汽车内饰的重要组成部分,除需保证功能、外观、实用性（人机工程）、精细度外.还需要在车辆碰撞时起到吸收碰撞能量，降低对人体的伤害程度的作用.

1.3.使用范围

适用于乘用车、商务车和要求较高的载重车等

1.4.零件构成图

序号

零件名称

一般料厚

一般材料

1

前门护板

2.5—3m

PP+EPDM+T15

2

后门护板

2.5—3m

PP+EPDM+T15

3

后背门护板

2.5mm

PP6

二、设计构想（思想、理念）

2.1概述

门护板在设计时一般主要考虑外观上的整体效果,一般来说,ACLASS冻结后就不允许改动,所以在CAS阶段就需要定义门护板与周边零件、各分块之间的间隙,同时作初步的人机工程及法规进行校核.校核后须对INSIDEHANDLE,ARMREST,GRIPHANDLE,WINDOWCRANKASSY,MAPPOCKET重新进行布置（如果需要）,如果可能,在此阶段还需要考虑右舵车,尽量做到左、右件对称，减少右舵件开发投入;CLASS制作完成后,进入MATERIAL阶段,此阶段须定义各分块材料;完成后进入SECTION阶段,在此阶段须对工艺、脱模方向、配合方式进行初步的定义，同时最重要的是门护板的运动校核，确定CALSSA面在运动时是否与周边件有干涉现象；SECTION阶段;完成后进入FRAME阶段,此阶段须考虑装配可行性、定位、碰撞吸能块及强度,对结构进行细化。

若单从门护板考虑，一般来说，与门护板配合的钣金面应尽量平整，门内钣金应尽量为一体式（不要前后分块），且钣金上所有门护板固定孔应在同一道工序中冲出。

受边界、空间、工艺及其他因素的影响,门护板在设计过程中必然会不断修改.

2.2发展方向

2.2.1、轻量化

2.2.2、NVH

2.2.3、侧碰安全

2.2.4、多功能

2.3开发周期

门护板正向开发周期表

工作内容

时间（工作日）

累计

设计

300

300

模具开发

90-180

390-480

整改

240

630-710

实验

90

720-810

认可

10

730-820

2.4数据制作

2.4.1CAS阶段.

此阶段需要确定整车对门护板的配置要求，建立零件清单，并初步确认零件材料、厚度、各分件的工艺（注塑,吸塑,搪塑,吹塑）、检查CAS是否满足相关法规（GB8410、FMVSS201）,如果需要,还需考虑右舵,尽量减少右舵需要开发的零件和开发费用.

2.4.1.1法规要求

2.4.1.1.1内部凸出物要求

所有零部件的设计，都需要满足国家相关法规的要求，这是设计的基础。

Title

Territory

Number

Remark

InteriorFittings

内部凸出物

ECE

EEC

Australia

GB

USA

ECER21/01

EEC74/60-78/632

ADR21/01

GB1152-1999

FMVSS201

R＞3.2

Height≤25,

regulatorhandle≤35

OccupantProtection

乘员保护

Weshouldhave50×50areawithinthepelvicarea

SideImpactProtection

侧碰保护

USA

GB

ECE

FMVSS214

GB-20071-2006

95

Doortrimshould`tkeep

Sharpwhencarbeside

HIC

≤1.000

CHEST

G

≤60G

DEFLECTION

≤42mm

PELVICSYMPHYSISLOAD

≤6KN

ABDOMINALLOAD

≤2.5KN

VISCOUSCRITERION

≤1.0m/s

SHAPE

NOSHARPEDGE

2.4.1.1.2燃烧特性要求

Title

Territory

Number

Remark

Flammability

USA

EEC

FMVSS302

95/28

≤102mm/min

GB

8.410

≤100mm/min

奇瑞公司目前要求小于等于75MM/MIN

2.4.1.2人机工程的校核及功能件的布置

2.4.1.2.1INSIDEHANDLE布置

INSIDEHANDLE的布置要方便操作,同时又要防止误操作,一般来说,INSIDEHANDLE的布置范围见下图:

为保证内开手柄的操作空间，手柄和护框上缘应保证30mm间隙，手柄和底座应保证20mm间隙，若为2手指操作，保证以上间隙的手柄长度应大于40mm，3手指操作的手柄长度应大于50mm。

2.4.1.3ARMREST布置

ARMREST布置要求高度及前后位置合适,使驾驶员或乘客手臂得到放松.常见布置范围见下图:

另外：

为使驾驶员或乘客手臂舒适，ARMREST的总宽度须大于60mm？

，平面区域大于40mm。

ARMREST倾斜角度≤6°，（注：

受整车造型影响，ARMREST布置通常无法达到理想状态，此时须评审决定）

2.4.1.4WINDOWCRANKASSY布置

WINDOWCRANKASSY应尽量布置在人方便操作的范围内（参见INSIDEHANDLE的布置区域），同时，为方便操作，手指区域间隙应大于40，背手区域间隙应大于50，座和门板的间隙应大于55。

2.4.1.5MAPPOCKET布置

此部分布置受造型影响较大，通常由造型决定，但如果条件允许，MAPPOCKET应尽量保证280mmX70mmX100mm的空间。

2.4.1.6GRIPHANDLE布置

掌握式

手握处周长应不大于100mm，内侧距门护板本体间隙应大于35mm

盒式

宽度应大于25mm，深度应大于30mm，长度大于80mm。

2.4.1.7REGULATORHANDLE布置

REGULATORHANDLE应尽量布置在人方便操作的范围内（参见INSIDEHANDLE的布置区域）手摇柄在玻璃关闭状态的位置，应该避开人体腿部，以防止侧碰时对人体造成伤害。

且手摇柄的外部倒角尺寸应该满足法规要求（R>3.2mm）。

手摇柄旋转轴线应该尽量接近Y方向。

前门的布置应该考虑与仪表板、地图带、内开手柄及门护板扶手的间隙，保证在手摇柄旋转的过程中不与其发生干涉。

后门的布置应该考虑与前排座椅、后排座椅、内开手柄及门护板扶手的间隙，保证在手摇柄旋转的过程中不与其发生干涉

位置比较紧凑的允许与前座椅有微量干涉，不影响功能。

但不能与座椅坐垫干涉。

2.4.2MATERIAL阶段.

此阶段须明确各分件所用的材料,现我司大部分门护板本体材料为PP+EPDM-T15,后背门护板材料采用PP6，其中EPDM使门护板具有一定的弹性,填加15%的滑石粉可以对门护板起到增强作用,防止零件变形.因PP材料的附着力较差,故一般喷漆件及电镀件不用此材料,现我司门护板上常用喷漆件及电镀件材料为PC+ABS（电镀级）.此材料有较好的强度和耐高温性能,可以防止零件在喷漆或电镀时变形.当分块为吸附或搪塑时,考虑到成本及工艺,其骨架我司大部分采用ABS材料.若零件为长而细的注塑零件时,应选用抗变形较好的材料.

2.4.3SECTION阶段.

2.4.3.1脱模方向的定义

在此阶段首先应根据CAS初步确定各注塑件的脱模方向.一般来说,本体因前后下侧均有翻边,故脱模方向常为Y向.在做SECTION的时候必须考虑零件的工艺性及门板与钣金的配合方式、各分件之间的配合方式.

2.4.3.2截面线位置的定义

与门护板配合的相关件：

内挡水条，门内钣金，门槛压板，立柱护板，门洞条、锁、升降器、导轨、三角块、内开拉手、开关面板、扬声器

一般制作截面线的位置都是能体现件与件的配合特征。

2.4.3.3主截面线

主截面线一般是能总体体现门护板内部结构

DETAILA：

上板体与中饰板配合关心

DETAILB：

本体与开关面板的配合关系

开关面板与门护板的配合方式：

1.开关面板与门护板平面同齐，此种配合如上图，一般门护板此位置为包复面料时，可用该种配合，如B11，A11

2.B14、S21、S12、A21类型，此种配合如果门护板没有包复面料，最好不要把拉手布置到开关面板上，间隙不好控制。

3.S22、S18类型

DETAILC：

杂物盒与下本体的配合关系

2.4.3.4内开拉手的配合

内开拉手分类

与边界的配合关系

2.4.3.5与内挡水条的配合

S12：

翻边贴合式

此设计中挡水条门门护板配合翻边在设计时应有0.5mm的干涉量，门护板与挡水条配合的R角应大于挡水条的R角。

S22：

插入式

此设计多应用与门护板上板体为吸附或搪塑工艺的情况下。

（注：

若上板体为注塑，分模线将可见，影响外观质量，故不可采用此配合方式）

B12：

覆盖式，此设计内挡水安装的钣金止口应与内挡水有1mm间隙。

以防止门护板和内挡水干涉

2.4.3.6与仪表板的配合

2.4.3.7与立柱的配合

2.4.3.8与三角块的配合

一般来说，为改善门护板与钣金配合，卡扣坐与钣金固定孔间隙设计值应校实际值大，设计值=实际值+（0.5~1）。

2.4.3.9与保险手柄座的配合

工程参考面制作

2.4.3工程面的制作

2.4.3.1工程面的基本要求

工程参考面制作的目的，是为了A面调整更能符合工程要求。

如果有CAS数据，基本就不需要制作工程参考面了。

护板的工程参考面，最重要的是要做好与边界配合的参考面。

如下图所示：

图示工程参考面，是根据截面线、B-R线制作的，该面定义了护板的边界、与密封条的配合等，A面在调整是，不允许超过该参考面。

2.4.3.1工程面的运动校核

门护板的A面与门框密封条在运动过程中干涉，在实际装车的过程中会出现将门框密封条刮伤或刮掉，运用校核如下图所示：

一般来说，门护板与门框密封条干涉一般出现在15度以内，一般是局部干涉，所以在做运动校核的时候初始角度应该多切几个断面，保证运动过程无干涉现象。

2.4.4FRAME阶段.

此阶段需要着重考虑定位、固定、装配可行性、碰撞能量吸收、强度.及常见质量问题的排除.

1、定位、固定:

为保证门护板装配位置的准确行，通常需在门护板后上侧设一定位孔，前上侧设一辅助定位的长孔。

其他固定孔则应有1mm的调整量。

另外，为保证门护板与钣金的配合，沿门护板周边应200-250mm有一个固定点，固定点应在门护板与钣金配合翻边内侧25~75mm处。

后端距门护板顶部100mm内应设一固定点。

对卡扣的拨出力要求在89~111.25N之间（20~25磅），使用人工手指按压方式装配的卡扣插入力在22.25N（5磅），使用拍入方式装配的卡扣插入力在44.5N（10磅）之间；且卡扣必需保证至少插拨三次不损坏。

下图是借用我司现生产的部分车型卡扣时，一些设计参数。

（非定位卡扣）

A（mm）

B（mm）

C（mm）

Dmax（mm）

E（mm）

F（mm）

A11

6.5-7

4.2

2

8.5

5.5

7

B11

S11

7.8-8.5

3.3

2.5

9.5

5.5

7

T11

碰撞能量吸收:

为提高侧碰的安全性，通常在门护板与钣金之间增加缓冲块。

需增加缓冲块的区域及缓冲块尺寸见下图：

法规要求（FMVSS201）：

FMVSS201中规定：

在下图所示区域内，Y向最突出点必须被一51mmX51mm的正方形平面区域（上下或前后切线夹角小于20°）所包括。

H点

2.5失效问题库:

车型

失效问题

原因分析

解决措施

1.

四门护板与门内板钣金配合间隙大

2

门护板下方固定孔偏

3

车门内护板布织物缺陷

4

仪表板与门护板子配合处,装饰条过度不平顺,配合不好

5

与玻璃升降开关配合不良，松动或难装配

6

四门护板与呢槽配合间隙大

7

门内护板处钣金孔外露

三各种加工工艺及优缺点的对比

3.1加工工艺

各种加工工艺都要尽量减少与视觉方向垂直的配合间隙，减小配合间隙（如下图所示）；并尽量将分模线至于不可见处；如必需将分模线外露，分型线处公差不得大于0.5mm。

3.1.1高压注塑工艺

材料经过螺杆加热后注入闭合的模具，冷却定型后开模取出。

主要产品质量问题及影响因素：

序号

质量问题

影响因素

1

缩印（缩痕）

加强筋位置、模具浇口设计等

2

变形

产品结构、材料、周转或摆放方法等

3

熔接痕

产品结构、浇口位置、材料流动性等

3.1.1低压注塑工艺

材料经螺杆加热后注入微闭合的模具，模具经过二次闭合加压，冷却定型后开模取出。

低压注塑工艺主要用于生产表面有装饰面料（织物/表皮）的产品---产品变型较小。

优点：

1、成型效率高：

2、面料与骨架不用胶粘剂；

缺点：

1、成本高：

设备模具工装成本高（相对于高压注塑模）：

2、面料成本高，相对于二次复合工艺的材料（即包复工艺）。

3.1.2吸塑

3.1.2.1阳模吸塑成型工艺

阳模真空吸塑表皮：

将表面已有花纹的片材进行加热，当表皮达到拉伸成型温度要求时，上升阳模，使加热表皮与阳模开成直空腔，开启阳模真空抽吸系统，使表皮贴于阳模表面，冷却后脱模，制得定型的表皮，成型表皮即可转入下道发泡成型工序。

优点：

1、模具投资小，寿命长；2、生产效率高；3、设备投资只有搪塑设备的1/3或1/4。

缺点：

1、由于表面花纹是预制的，花纹损失随着表皮的拉伸度增大而增大。

当拉伸较大时，细皮纹就会使皮纹消失，粗皮纹会淡化形成明显的视觉差，影响美观。

2、由于阳模真空成型的工艺特征，决定了阳模吸塑加工对产品阴阳角尺寸的局限性，一般R角都要设计在R1.5以上，给产品外观设计带来了局限。

面料：

要点：

需在注塑工艺上考虑面料压缩及拐角处的实际复合效果，减少须根据面料或表皮的拉伸率。

3.1.2.2阴模吸塑成型工艺

阴模吸塑成型技术是阳模真空吸塑与搪塑技术的有机的结合，它是一种模热成型技术。

热的不带皮纹的片材（0.8mm表皮TPO+2.0mm泡沫）被放置在发泡层与阴模的型腔之间，通过真空吸附使片材与模具型腔（模具型腔已制作皮纹）接触成型，由于冷却时片材收缩离开与发泡层吸覆贴合成型，此种工艺和伟统的成型和复合工艺相比较的话，不会出现皮纹拉伸变形现象，而且可以在一个零件上实现不同的皮纹形式，皮纹均匀清晰手感好，与搪塑效果相当。

3.1.3聚氨酯（PU喷涂）

聚氨酯（PU）喷涂工艺是近几年迅速发展起来的一种新工艺，相对搪塑工艺而言有许多优点。

见3.2成型工艺性和成本的比较综合比较。

制作PU喷涂的表皮主要工艺：

在模具上喷脱膜剂→喷漆（颜色）→喷PU原料形成表皮（由机械手控制在不同地方的厚薄）→冷却→取出表皮。

3.1.4发泡与切割工艺

除了表皮制造工艺与搪塑不同以外，阴模成型和PU喷涂在制作门护板后续工艺上（如发泡等）与搪塑都是相同的。

发泡工艺是将聚醚和异氰酸酯充分混合后，注入模具中的表皮与骨架中间，交联固化，在其间形成具有要求形状泡沫的加工工艺。

该泡沫既连接了表皮与骨架，又大大改善零件的手感。

该工艺是软质门护板生产的必须工艺。

3.1.5搪塑

要点：

搪塑可制作出比较复杂的状态，可避免面料复合及拉伸率对造型的影响。

3.2各种表皮成型工艺和成本综合比较

3.2.1价格比较

3.2.2阳模吸塑、阴模吸塑、搪塑综合比较

3.2.3各成型工艺比较

3.2.4搪塑与PU喷涂工艺和成本比较

搪塑与PU喷涂工艺和成本比较

搪塑

PU喷涂

再生利用

较难

可以

成品加工生产周期

300秒

120－250秒

设计自由度

大

更大一点

表面最小外半径

R1

R1

表面厚度

1－1.2

1-1.2

原材料浪费（边角料等）

浪费稍大

浪费相对小

表皮手感（硬度）调整

余地小，偏硬

可调整

颜色的选择

比较自由（主要是黑色或深蓝色）

更自由（可实现浅色和一件多色）

生产效率与灵活性

有限

灵活性好

耐照射能力

好

好

耐低温能力

一般

好

市场占有率

主流

逐步兴起

设备成本

110－115％

100%

模具成本

120－130％

100%

模具寿命

2-4万套

40-50万套

能源消耗

相当高（280°C）

很低（65°C）