重型卡車儲物箱優(yōu)化設計

李寶珍（北京福田戴姆勒汽車有限公司，北京 101400）

重型卡車儲物箱優(yōu)化設計

李寶珍
（北京福田戴姆勒汽車有限公司，北京 101400）

隨著國內(nèi)重型卡車制造技術的不斷升級，用戶對車輛整體內(nèi)飾舒適性要求不斷提升的需求。原有分體式儲物箱的美觀性、空間感、舒適性已越來越不能滿足消費者日益提高的需求，使得各重型卡車制造廠家不得不投入大量精力來提高儲物箱的整體品質。目前國內(nèi)、外一些重型卡車開始逐年將儲物箱設計成整體式，質輕、價低、裝配工藝簡單，顯然已成為一種趨勢。

簡化裝配關系；整體式儲物箱

1　前言

隨著卡車制造技術的提升，駕駛室內(nèi)原有分體式儲物箱的美觀性、空間感、舒適性已越來越不能滿足消費者日益提高的需求，如何滿足用戶對商用車舒適性越來越高的要求，已經(jīng)成為設計者當前重要考慮的因素。

2　分體式儲物箱

分體式儲物箱是在2000年左右流行的一種設計風格，受限于當時的產(chǎn)品成型工藝，沒有那么大的注塑設備及豐富的非金屬材料供選擇。分體式儲物箱需要采用生產(chǎn)線上分裝，過程比較復雜，缺乏統(tǒng)一的定位基準體系及公差分配，導致裝配后間隙面差容易不均勻，直觀品質較差，產(chǎn)生諸多產(chǎn)品質量問題。隨著消費者消費理念的提高，越來越多的市場抱怨問題出現(xiàn)。所以分體式儲物箱急需進行質量優(yōu)化來迎合市場迎合廣大消費者。

分體式儲物箱零部件有16個產(chǎn)品及30多個安裝點需在線裝配，對于產(chǎn)品制造精度要求高，集成化程度差，容易出現(xiàn)裝配工藝復雜，裝配后間隙面差不均等現(xiàn)象，整體效果不美觀，沒有品質感；塑料材質的門鎖還經(jīng)常會出現(xiàn)鎖止卡滯、斷裂、鎖體與鎖座配合困難等現(xiàn)象；造成整個儲物箱制造成本提高，質量加重，浪費工時等問題存在。

3　整體式儲物箱開發(fā)方案

隨著非金屬材料發(fā)展突飛猛進，涌現(xiàn)很多新材料及新工藝、新結構，使得設計者有多種選擇手法，平衡產(chǎn)品質感與成本、質量等因素。主流的有兩種∶塑料微發(fā)泡成型和塑料整體骨架注塑成型工藝。

塑料微發(fā)泡工藝，可以實現(xiàn)超大產(chǎn)品成型性，重量輕（密度約0.2-0.3 g/cm3），可以在模內(nèi)實現(xiàn)自結皮帶皮紋，成型后質感非常好。產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定與一致性也非常好，缺點是原料要進口、成本高。

裝配復雜間隙大間隙不均勻占用空間大門鎖容易斷裂、卡滯

圖1　分體式儲物箱存在的問題

塑料骨架整體注塑成型工藝，需采用2.5萬g左右注塑機整體注塑，重要點是背面加強手法處理，超長大平面產(chǎn)品注塑難點，就是解決產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性與變形，若能解決好的話，可以降低成本，提高材料利用率和生產(chǎn)效率，適合國內(nèi)中低重卡關注成本的車型采用。

本次整體式儲物箱的開發(fā)，考慮到成本因素，因此采用注塑成型工藝開發(fā)。全新外觀造型，體現(xiàn)時代感。由于該產(chǎn)品長約2 000 mm，高約600 mm，背面加筋太強會有表面縮痕，故面采用加強筋與氮氣輔助成型工藝進行產(chǎn)品加強。通過Molddflow分析優(yōu)化后，產(chǎn)品變形量可以控制設計變形量要求以內(nèi)，強度達到產(chǎn)品儲物柜設計強度B10壽命要求。設計之初就將前期產(chǎn)品失效模式充分分析，制定防錯方案，并采用尺寸工程理論，可實現(xiàn)線下分裝工藝可行性及尺寸穩(wěn)定性。確保產(chǎn)品的工藝可實現(xiàn)性與可控性，從而開發(fā)一款性價比高的產(chǎn)品。

3.1 整體式儲物箱的優(yōu)勢

整體式儲物箱由供應商供貨，不需要車間工人在從產(chǎn)品線上一件一件安裝，優(yōu)化產(chǎn)品質量的同時也優(yōu)化了工作環(huán)境，因此整體式儲物箱有以下幾種優(yōu)勢：

（1）產(chǎn)品通過尺寸設計，有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)精度要求，提高產(chǎn)品合格率，保障產(chǎn)品有良好的一致性。

（2）實現(xiàn)線下在工裝上組裝，裝配基準統(tǒng)一，解決不必要的裝配問題，可以很好的控制產(chǎn)品的間隙面差。

（3）整體式儲物箱整合成一個集成模塊，在線上裝配時僅有6個安裝點，有效節(jié)省工時。

（4）整體式儲物箱設計有效提升材料利用率，降低了整體產(chǎn)品重量約1.5 kg，生產(chǎn)過程中能耗也降低。

圖2　 重型卡車儲物箱零部件組成圖

3.2 優(yōu)化后儲物箱性能

國外法規(guī)對文件柜性能無特殊要求，以下為國內(nèi)法規(guī)要求：

（1）耐高溫性：將試樣放置在溫度為80℃的恒溫箱中1 h后，用紅外燈加熱，把試樣表面溫度提高到90℃，并在此溫度下保持5 h，然后將試樣取出，按QC/T15中第6條規(guī)定項目進行檢查。

（2）耐低溫性：調整低溫箱的溫度到-40℃，達到規(guī)定溫度后，將試樣放置在低溫箱中5 h，然后從低溫箱中取出，按QC/T15中第6條規(guī)定項目進行檢查。

（3）耐沖擊性：按QC/T15中5.7的落錘法進行，整體在23℃溫度下，將重500 g的重錘從1 m高處下落沖擊零件表面，按QC/T15中第6條規(guī)定項目進行檢查。

（4）冷熱循環(huán)試驗：恒溫箱溫度達到80±2℃時，將試樣放入恒溫箱4 h后，室溫放置0.5 h，再將試樣放置到溫度為-30℃低溫箱內(nèi)2 h后，室溫放置0.5 h。此為一個循環(huán)，要求循環(huán)4次。完成試驗后按照QC/T15中第6條規(guī)定項目進行檢查。

（5）阻燃性能：滿足GB 8410-2006中≤100 mm/min。（6）揮發(fā)性、甲醛含量檢測、氣味性檢測。（7）振動耐久性臺架試驗：文件柜各機構件。

3.3 使用效果

目前，這種整體式儲物箱已經(jīng)正式走向市場，新穎的外觀設計已經(jīng)榮獲外觀專利；金屬材質的鎖鉤與鎖座也已經(jīng)提報實用新型專利，專利已經(jīng)下發(fā)。憑借良好可靠的外觀質量及結構得到市場好評，即實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保又能取得較好的經(jīng)濟收益。

4　優(yōu)化后對比分析

由原來分體式線上分裝儲物箱改為整體式集成供貨儲物箱，產(chǎn)品間隙面差得到了很好控制，裝配簡化，節(jié)約裝配工時；由原來塑料鎖座及鎖鉤改為金屬材料，有效改善了卡滯和易斷裂現(xiàn)象；整體式儲物箱外觀質量得到很好保證，整體品質提高。

5　結束語

此次項目采用完全自主創(chuàng)新研發(fā)的開發(fā)方式，通過采集大量以前存在的問題點及市場調研設計而成。通過項目的洗禮進一步了解設計與生產(chǎn)的差別，為設計積累更多的實踐經(jīng)驗，以便能夠設計出更好的產(chǎn)品；進一步了解和運用材料的生產(chǎn)特性及工藝特性等相關知識。