后牌照飾板結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)

孫權(quán)　徐彪　袁寶文　李江明

摘 要：現(xiàn)代汽車上，飾板、鍍鉻飾條等外裝樹脂部件被廣泛應(yīng)用，其既滿足了外飾件的功能性要求，也極大地提高了車輛的外形美觀程度。本文以后牌照飾板為例，通過(guò)其常見結(jié)構(gòu)，提出和總結(jié)了一般設(shè)計(jì)流程和方法，具有工程實(shí)際參考指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：后牌照飾板，結(jié)構(gòu)，分析

中圖分類號(hào)：U463.83+9.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-2550（2018）03-0034-07

The Structure Design Analysis of Rear License Garnish

SUN Quan， XU Biao， YUAN Bao-wen， LI Jiang-ming

（Dongfeng Honda Automobile Co.， Ltd. Research Development Division Design Dept， Wuhan， 430056）

Abstract： The plastic exterior parts like chrome plated moulding and others are widely used in modern vehicles. It can not only meet the functional requirements for exterior parts， but also greatly improves the appearance of vehicles. In this article， taking the rear license garnish for an example， it proposes and summarizes a general design process and method via common structure illustrations. It has a referential and guiding significance.

Key Word： Rear license garnish； Structure； Analysis

汽車的后牌照飾板作為汽車的外裝飾件，大部分式樣都是將牌照燈、倒車攝像頭等凸出物遮蓋住，避免機(jī)能部件暴露，起到保護(hù)和美觀的作用。在飾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要特別注意飾板與尾門板金間的固定安裝方式以及間隙面差，因?yàn)槠鋵?duì)飾板的牢固程度和車輛外觀有著很大的影響。

1 前言

2 后牌照飾板的類型

后牌照飾板根據(jù)其與尾門的面位置關(guān)系，通?？煞譃閮煞N類型，分別是覆蓋型（圖1、2）和面一致型（圖3、4）。

覆蓋型

3 設(shè)計(jì)流程

一般設(shè)計(jì)流程如下圖5所示，在造型可行性分析階段，對(duì)由造型部門輸入的初版CAS面（A面）進(jìn)行斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢討，考慮法規(guī)、工藝、功能性、人機(jī)工程等各方面因素，將校核結(jié)果反饋給造型部門對(duì)A面進(jìn)行修改，從而初步確定飾板形狀尺寸及與周邊部件的分縫位置。車身設(shè)計(jì)部門依據(jù)生技性等因素進(jìn)行三維數(shù)據(jù)制作，并反饋問(wèn)題，最后根據(jù)評(píng)審凍結(jié)的造型面，完成數(shù)據(jù)制作。最終在完成樣品試制、單品確認(rèn)、實(shí)車安裝及整車性能驗(yàn)證后進(jìn)行投產(chǎn)。

4 法規(guī)校核

對(duì)于牌照燈隱藏在飾板內(nèi)的結(jié)構(gòu)式樣（圖6），在前期造型階段，就要充分考慮牌照燈空間，進(jìn)行相關(guān)法規(guī)校核，避免后期因法規(guī)不滿足，而重新造型和更改A面。

根據(jù)GB11554-1998，牌照燈的安裝位置必須保證光線與牌照上需要照明的任何點(diǎn)的入射角不超過(guò)82°，入射角是從照明裝置發(fā)光區(qū)的極限點(diǎn)為準(zhǔn)，至距離牌照板最遠(yuǎn)的極端位置進(jìn)行測(cè)量。見圖7、8。

根據(jù)測(cè)量的角度來(lái)調(diào)整牌照燈的位置和角度，牌照飾板的開口范圍以及折角也要隨之調(diào)整。另外，也要針對(duì)外突法規(guī)（GB11566-1995）進(jìn)行A面確認(rèn)。

5 后牌照飾板材料、板厚選取和表面處理

5.1 材料選取

通常牌照飾板的材料選取為ABS，因?yàn)槠洳捎米⑺艹尚头椒ㄋ@得的形狀自由度較高，質(zhì)量輕，尺寸穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生銹蝕，且易進(jìn)行電鍍和涂裝處理。

材料的基本物性要求如下表1所示。

5.2 板厚（肉厚）

對(duì)于一般部位的肉厚，推薦為t3.0。較大的肉厚更容易確保外觀品質(zhì)；成型過(guò)程中，膠的流動(dòng)性好；易于布置加強(qiáng)筋（加強(qiáng)筋根部厚度可以定為1.0）。

5.3 表面處理

作為裝飾件，僅靠塑料本身的色調(diào)、光澤、硬度、耐候性及精微性是不夠的，往往需要再進(jìn)行表面處理。通常以鍍鉻處理或噴塗為主。

6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求說(shuō)明

6.1 X、Y、Z三方向基準(zhǔn)的選取確定方法

對(duì)于外裝飾件，X、Y、Z三個(gè)方向上的安裝基準(zhǔn)是不可少的，否則會(huì)造成安裝不便，安裝后出現(xiàn)部件松動(dòng)，無(wú)法有效固定等不良現(xiàn)象。牌照飾板與板金（后備廂/尾門）的貼合狀態(tài)十分重要，在設(shè)計(jì)中，盡量多設(shè)定一些X和Z方向的基準(zhǔn)，以確保間隙和面差關(guān)系。

通常，X基準(zhǔn)可以設(shè)定在所有的安裝點(diǎn)上。Y基準(zhǔn)設(shè)置在CTR（中間位置）處或者CTR附近。推薦設(shè)置2處或3處Z基準(zhǔn)。Z基準(zhǔn)為2處時(shí)，將其分別設(shè)置在兩側(cè)的安裝點(diǎn)上以利于安裝；3處基準(zhǔn)時(shí)，設(shè)定在中間和兩側(cè)。當(dāng)把Z基準(zhǔn)設(shè)置為3處時(shí)，Z基準(zhǔn)間的最小間距參考圖表9。

對(duì)于基準(zhǔn)安裝點(diǎn)處卡扣或螺栓座的孔徑，要比螺栓或卡扣直徑大0.2mm。（如M6螺栓時(shí)，孔徑為6.2mm；5.6mm的卡扣時(shí)，孔徑為5.8mm）

6.2 安裝方式

建議采用以卡扣和螺栓的混合連接安裝方式。若全用卡扣來(lái)固定安裝，車輛在行駛一段時(shí)間后，塑料卡扣會(huì)因傘衣變形而導(dǎo)致嵌合力下降，造成飾板邊緣浮起的現(xiàn)象。而螺栓、螺母配合的金屬連接方式，扭力的緩和隨時(shí)間下降不多，不容易出現(xiàn)牌照飾板的松動(dòng)、不貼合、脫落等不良現(xiàn)象。選取螺栓時(shí)要注意有無(wú)表面防銹處理，因?yàn)槠溆薪佑|到雨雪的可能。另外，考慮到安裝便利性，最好不要將所有的安裝點(diǎn)都設(shè)置為螺栓連接否則失去了卡扣的預(yù)固定作用。

6.3 安裝點(diǎn)間距

牌照飾板為左右對(duì)稱外觀件，安裝點(diǎn)也盡量安置對(duì)稱為宜。對(duì)于間距，過(guò)大和過(guò)小都不合適，過(guò)大即安裝點(diǎn)數(shù)少，有安裝便利，造價(jià)便宜的優(yōu)點(diǎn)，但是容易導(dǎo)致脫落，與板金貼合狀況不佳等問(wèn)題。間距過(guò)小即安裝點(diǎn)數(shù)多，安裝不便，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)也相應(yīng)昂貴。然而承載力大，與板金不貼合現(xiàn)象少，從而有更佳的外觀特性。推薦間距值為150mm以下。

通過(guò)之前的調(diào)查對(duì)比，可以得出類似的結(jié)論。（見圖表10）

6.4 最外側(cè)安裝點(diǎn)到側(cè)邊緣的距離

安裝點(diǎn)應(yīng)放置在盡可能靠近邊緣的地方，以有效管理邊緣部，減少邊緣與板金不貼合現(xiàn)象。同時(shí)要考慮安裝點(diǎn)處卡扣座、螺栓座的成型性以及對(duì)應(yīng)板金的打孔位置成立性。推薦覆蓋型飾板的最外側(cè)安裝點(diǎn)到側(cè)邊緣的距離為20mm（參考圖表11）；面一致型的為50mm（參考圖表12）。若在這個(gè)范圍之外，最好要用雙面膠條來(lái)對(duì)邊緣部位進(jìn)行管理。

6.5 安裝點(diǎn)到上邊緣的距離

同樣，在生技性、成立性等沒(méi)有問(wèn)題的前提下，安裝點(diǎn)與上側(cè)邊緣的距離也是越小越好。螺栓連接因?yàn)橐Ш狭Υ?，與卡扣相比，在管理邊緣部的貼合情況時(shí)更有優(yōu)勢(shì)。覆蓋型牌照飾板和面一致型在與板金配合關(guān)系上有區(qū)別，對(duì)于覆蓋型飾板中的卡扣連接，安裝點(diǎn)到上邊緣的距離推薦值為20mm以下；螺栓連接，則為35mm以下。而對(duì)于面一致型，兩者皆為40mm以下。

6.6 飾板與板金貼合部間隙與形狀（上部與兩側(cè)）

貼合部間隙大小直接影響到外觀。覆蓋型飾板和面一致型的間隙要求是不盡相同的。

在視覺上，無(wú)圓突起的端部形狀比有圓突起的端部形狀看上去與板金的間隙更小。推薦牌照飾板無(wú)圓突起，與板金的圖紙間隙為0.5mm的端部形狀。對(duì)于面一致型的，由于與板金的相對(duì)位置有所不同，推薦其圖紙間隙為1.0mm。除了有不少實(shí)際車型的例子（圖表13）可以作為參考外，也可以通過(guò)計(jì)算式得出結(jié)論（斷面圖14）。

需要說(shuō)明的是，即使飾板端部在受熱后發(fā)生膨脹延伸，也只是會(huì)讓橡膠條被擠壓得更緊，所以并不會(huì)導(dǎo)致飾板與板金發(fā)生接觸碰撞，而造成板金表面出現(xiàn)刮痕。

6.7 飾板與板金貼合部間隙及形狀（下部）

考慮到手碰觸下端的可能性很大，所以一般在飾板下端部設(shè)定有圓突起形狀。同時(shí)，為排出從上部滲透進(jìn)來(lái)的水，避免水滴表面張力的影響，設(shè)定與板金的間隙為2.0mm以上為宜。另外，下端處于平常視角看不到的地方，考慮到造價(jià)成本，建議采用無(wú)膠條的結(jié)構(gòu)。如圖15所示。

6.8 膠條的選擇使用及粘貼范圍

膠條的材質(zhì)一般為橡膠、EPDM、變性PP等，一側(cè)由雙面膠與飾板粘貼，另一側(cè)則與板金直接接觸。其三者的一般尺寸關(guān)系如下圖16所示。

后退量a和b可以選取為0.5mm，但是也要取決于供應(yīng)商實(shí)際管控能力。膠條與板金的重疊量一般不應(yīng)小于3mm。雙面膠的厚度一般為0.4mm，寬度在4mm以上，這樣才能較好保證其牢固地貼粘在飾板上。

此外、應(yīng)盡量保證無(wú)膠條區(qū)域（圖17）在0～10mm的范圍內(nèi)。

6.9 其他

在基本確定了安裝點(diǎn)位置，連接類型，板金配合處間隙等關(guān)鍵內(nèi)容后，還有卡扣座、螺栓座，加強(qiáng)肋等方面的形狀結(jié)構(gòu)設(shè)定。

在螺栓連接安裝空間不足的情況下，可以考慮用上圖18的鑲件結(jié)構(gòu)，要注意的是，鑲件壁不可太厚，以免外表面產(chǎn)生縮痕?；虿捎玫紫络U空（見圖19）的方式，避免縮痕。

對(duì)于加強(qiáng)肋，要注意盡量筆直布置，根部的肉厚不要超過(guò)飾板肉厚的三分之一。為了防止在受沖撞力時(shí)發(fā)生加強(qiáng)筋斷裂，最好在根部設(shè)定r=0.5mm的倒角以減小應(yīng)力。

7 模流分析

完成3D數(shù)據(jù)后進(jìn)入生產(chǎn)前要進(jìn)行模流分析，以確保生技性無(wú)問(wèn)題。

分別進(jìn)行壁厚分析：

8 單品及整車測(cè)試

飾板要進(jìn)行單品和整車測(cè)試。

對(duì)于單品測(cè)試，涂裝和電鍍式樣在測(cè)試項(xiàng)目上有些許區(qū)別。主要測(cè)試內(nèi)容有耐冷熱性、振動(dòng)耐久性、卡口座及螺栓座強(qiáng)度、密著性、耐水性、耐二甲苯性、耐堿性、耐酸性、膜厚實(shí)驗(yàn)、涂膜硬度測(cè)試、表面光澤度、耐污染性、耐洗車擦傷性、耐候性、碎石沖擊等。

整車測(cè)試項(xiàng)目主要是整車耐久實(shí)驗(yàn)、整車淋雨實(shí)驗(yàn)、車門關(guān)閉耐久實(shí)驗(yàn)和整車?yán)錈嵫h(huán)實(shí)驗(yàn)。

而各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)條件由各主機(jī)廠根據(jù)know-how和經(jīng)驗(yàn)自行決定。

9 結(jié)語(yǔ)

本文從汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方面簡(jiǎn)單介紹和總結(jié)了后牌照飾板的類型、安裝點(diǎn)布置、板金貼合處間隙形狀、以及其他方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能要求。牌照飾板的設(shè)計(jì)要從CAS階段開始，配合造型特點(diǎn)，結(jié)合競(jìng)品車情況、市場(chǎng)中容易出現(xiàn)的不良問(wèn)題反饋，從工藝、生技性要求出發(fā)，既要外形美觀，也要保證滿足自身及整車的性能要求。

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