汽车的内饰部件与模块化设计.doc

汽车的内饰部件与模块化设计2007-01-11 21:51　　现代轿车装配作业中，借助计算机和机械手的帮助，焊接、喷漆、安装机械件等许多工序都实现或部分实现了自动化化但有些工序却难以让机械手操作，例如仪表板、内饰件安装等，耗费人工最多的地方就是内饰件装配　　例如车门，有内板、衬料、电动门窗操纵机构、控制面板、饰木条等，涉及缝工、电器装配工等工人如果这些零配件都在总装流水生产线上安装，会使生产线拉得很长，管理复杂如果将这些零配件安装上车门的工作在总装生产线以外的地方装配好，然后再将已成半产品的车门套在门铰上，那么总装生产线上的工序将会简化，生产线将会缩短，成本将会降低这种新型作业方式，就是在20世纪90年代底开始兴起的组合单元化，也就是模块化装配方式　　早在1998年2月底，美国底特律召开的美国汽车工程学会（SAE）年会展览上，美国李尔（Lear）公司展示了一辆概念车该车的车厢内饰件全部实现模抉化，车厢内被简化为前座、后座、仪表板、车间衬、车门和行李箱衬等六大件，这些部件及所有电气、机械设备都已预先装配好，可由机器人进行整车安装　　实现模块化生产，零配件生产商的角色将会发生重大变化在“模块化”生产方式下，汽车技术创新的重心在零部件方面，零部件设计者要参与汽车厂商的产品设计。

例如德尔福系统公司相继推出了座舱、接口盘制动、车门、前端、集成空气／燃油等模块　　汽车厂商方面则以全球范围作为空间，进行汽车模块设计的选择和匹配设计，优化汽车设计方案，将汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行　　采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，缩短汽车的生产周期，降低总装生产线的成本，这些都是汽车制造商梦寐以求的实现模块化生产，零配件生产商将会承担以前由汽车制造商承担的装配工作　　据李尔公司估计，如果采用模块化方式，全球汽车装饰件大生产商的业务会增加五分之一，受益非浅因此，模块化生产将使汽车制造商和零配件生产商两大家受益如此好事，促使这场生产方式的革命迅速开展起来　　内饰件集中在驾驶舱和车门上，驾驶舱模块包括仪表板、仪表、空调通风系统、加热器系统、安全气囊、控制面板和线束，每套价值1000美元以上，在1999年欧洲就生产了1百万套驾驶舱模块，而在此4年前则1套也没有　　车门模块包括车窗玻璃、升降电动机构系统、线束等，都已经安装好，运抵总装生产线后插上车身铰链，车门线束插头与车身线束插座就大功告成新型模扶将包括驾驶舱和车门的内饰件，使总装装配线上的工作更加简化。

轿车内饰件的设计开发与发展趋势2007-06-11 14:45轿车内饰是人体与车辆密切接触的部分，优秀的外饰设计会吸引顾客眼球，但真正打动顾客的还是内饰，因为与轿车打交道的绝大部分时间是在车内 　　内饰设计师非常重视顾客提出的要求，并和相关的工程设计部门密切合作，力求打造出设计精良、做工考究的内饰　　1、轿车内饰的设计和开发　　1.1、仪表板　　仪表板是内饰最重要的组成部分，可以被视为衡量不同生产厂家工艺水平和艺术风格的标准之一　　仪表板的骨架材料，欧洲轿车以用PC/ABS及增强PP、ABS为主，美国轿车大都采用苯乙烯/顺丁烯二酸酐SMA，这种材料价格低、耐热、耐冲击，具有良好的综合性能日本轿车以玻璃纤维增强的SAN为主，也有采用耐热性更好的改性PPO　　新型仪表板骨架和空调风道、仪表板金属横梁成为一体，不仅重量轻、成本低，而且安全、振动小，适合不同的造型需要　　弗吉亚公司最近开发出了高性能仪表板成型工艺，仪表板上体无需骨架，直接在表皮和仪表板骨架之间进行发泡节省物料成本又提高了外观质量　　真空复合工艺通过PVC或TPO表皮与ABS骨架复合，圆角大、皮纹一致性差并要求表皮延伸率好而阴模真空复合、喷塑和搪塑工艺，最小圆角可做到0.5mm，具有最佳的外观质量。

仪表板表皮材料和工艺目前已从传统PVC片材真空成型和搪塑向表面质量更高、整体性能更好的PU喷塑、TPO阴模真空成型方向发展TPO表皮由于在重量、满足侧向冲击、环保、价格等方面都优于PVC而应用日益广泛　　1.2、座椅　　当前，轿车座椅已成为一种技术复杂、功能齐全、符合人体工程学甚至外科矫形学和生理卫生学的高技术含量产品它具有多种调节机构，如靠背倾斜角度调节、头枕高低前后和两侧调节、座椅长度调节等不少轿车尤其是高档豪华轿车还安装了后排电动座椅调节机构，如日产风雅、凌志430等高档车型除了上述几种调节机构外，还设计了可以进行腰部支撑调节、大腿支撑调节以及靠背曲折等动作，以使乘员的坐姿最佳化　　此外，根据需要座椅还可配备回转、振动按摩、电气加热、通风排汗等功能，让乘员在旅途中得到最大限度的快意和享受　　从近期推出的车型可以看到，为了改善车内前后视野，丰田车的后排座椅头枕造型多为L形，而本田车的前排座椅头枕多为中空　　随着对乘坐安全的日益重视，座椅侧向安全气囊和主动头枕(颈部保护)的应用也越来越普及美国高速公路安全保险学会对后撞时的颈部伤害有明确的评估指标　　对于北美销售的车型，在副驾驶座椅上需要配备乘客自动感应器AOS／OCS。

对于欧洲市场，不强制配备乘客感应器，但一般要求有副驾驶座气囊关闭开关以保护坐在前排的儿童　　儿童乘员的保护在欧洲、美国、日本等国家得到了极大重视，出台了相应的法规和标准要求设计后排座椅有ISOFIX下固定点以固定儿童座椅我国的儿童乘员保护法规目前正在制订中　　1.3、门内饰板　　由于内饰主要的设计区域集中在仪表板、副仪表板和门饰板上，并要求设计和谐连贯，门内饰板采用的材料和工艺与仪表板基本相同　　鉴于产品成本的压力，一些日本中高档车的门饰板的工艺已简化为上部有表皮覆盖而下部是普通的注塑，如新推出的佳美轿车与之呼应，仪表板下部也多简化为注塑工艺　　经济型轿车后门饰板一般没有地图袋雪铁龙C6门饰板上的上下可打开地图袋是一种很新颖的结构　　此外，中高档轿车后门饰板上多配备侧窗手动遮阳帘，凌志LS460更配备电动侧窗遮阳帘以提升豪华档次　　1.4、顶饰　　成型顶饰的加工方法和性能主要取决于基材的性质目前常用的顶饰基材材料有PU、PP+玻璃纤维、PP+纤维、PET等　　顶饰按照结构分为成型顶饰和软顶饰目前软顶饰已逐渐被成型顶饰所取代　　对于成型顶饰较难控制的配合区域如天窗开口，通常顶饰周边增加铁框和尼龙搭扣定形，或增加天窗开口密封条。

丰田的天窗遮阳板前部有台阶特征，可以有效遮挡前部易见间隙　　1.5、方向盘　　方向盘骨架有镁压铸、铝压铸、钢质焊接等工艺表面材料有PU发泡、真皮包覆、实木或木壳包覆等根据不同造型和功能需要，方向盘有两辐条、三辐条和四辐条类型雪铁龙汽车公司的方向盘开发走在了前列，开发了中央固定式方向盘(装置一种“半人形”的安全气囊，气囊保护头部和胸部)和线控方向盘　　方向盘技术未来的发展趋势是：(1)降低方向盘重量与成本，如骨架轻量化设计；(2)性能提高，如碰撞性能(提高吸能性)；(3)更多的电子功能集成、气囊模块集成，如变速器档位开关等；(4)改进装配方式减少装配时间　　2、轿车内饰的发展趋势　　2.1、车内舒适性　　·人机工程学　　如何确定驾驶员的视野、准确布置控制与操纵机构的位置等是人机工程的重要工作而储物空间如地图袋、手套箱、储物盒、杯托等实用性、方便性也体现了注重细节、人性化的设计随着顾客要求日益提高，储物空间的最大化设计也成为重要的考虑因素　　·内部空间　　内部乘座空间的发展趋势是越来越大一些小型汽车如乐风、琪达都有很宽敞的内部空间对于中高级轿车，后排的乘座空间更是至关重要利用3DCAD假人模型“RAMSIS”可以方便地评估乘座空间。

新技术的应用也改善了内部空间，如电子手刹开关取代了传统的机械式手刹或脚刹　　·座椅乘坐舒适性　　目前主要的设计分析手段有CAE分析(RAM—SIS及舒适性模拟软件)、压力分布测试和道路试验主观性评估等通过设计经验参数、CAE计算机分析和开发期间反复几次的专业主观评估，可以设计出非常舒适的座椅　　2.2、内饰造型　　内饰的造型风格体现了审美取向，如日产的天籁、骐达体现的是简洁舒适的北欧家居风格；而沃尔沃汽车具有北欧斯堪的纳维亚传统，高雅、简洁和功能性强　　2.3、统一协调　　内饰的统一协调关注的是细节通常考虑以下几个方面　　·装饰　　木纹或实木、镀铬等点缀以及应用于顶饰、立柱等区域的面料可以塑造出温馨的内饰氛围人造革和真皮装饰的座椅和门板等零件更增加了内饰的豪华和品位　　·外观　　塑料零件和表皮包覆零件的皮纹粗细以及分布、光泽高低对顾客的视觉有重要影响目前一些日本车型已经采用了类似面料风格的皮纹，不影响视觉效果又降低了成本　　·照明　　目前设计部门已认识到内部照明设计对衬托内部环境的重要作用除了传统照明外，还增加了特定颜色的环境背景LED灯等，平衡各种照明或背光以获得统一协调　　·颜色　　善用颜色能造成很好的视觉效果。

小型车多通过颜色的丰富多变来达到设计效果，而高级车多选择较单一、稳重的颜色，通过材质和装饰来体现其档次　　2.4、安全　　·内饰零件的吸能和乘员保护　　针对正撞保护的内部凸出物法规对内饰零件的设计形状如圆角提出了要求而FMVSS201U北美头部碰撞保护法规迫使顶饰零件、立柱零件也进行吸能结构设计　　为了满足侧撞法规要求，门饰板要进行防撞设计，如安装泡沫防撞块，以及侧撞区域尺寸形状要求等侧撞法规对座椅的承载能力也提出了更高要求　　·乘员健康　　为了保护乘员健康，国家环保总局《国家环境友好汽车实施方案》对车内空气污染物浓度进行了限制众人瞩目的汽车环保法规即将出台，对内饰材料的使用和限用提出了更高要求　　国外汽车公司在此方面走在了前面沃尔沃公司的汽车内饰已经达到Oeko—Tex100的纺织品标准，织品、线、地毯和安全带等内饰物品都已经获得Oeko—Tex的认证其内饰用皮革采用自然植物萃取法和无铬制革流程新款沃尔沃S80更有专为过敏症患者开发的内饰，其车内空气质量获得了瑞典哮喘和过敏症协会认证　　2.5、尺寸配合　　出于对尺寸配合的重视，许多汽车公司将影响匹配相关的产品质量特性加到产品图纸中进行重点控制。

如何设定尺寸配合目标、尺寸开发以及验证等贯穿产品开发始终的尺寸管理工作是内饰项目开发中的重要组成部分　　2.6、低成本　　内饰系统模块化：包括座舱系统、顶饰系统和车门内饰板系统等的模块化例如：门饰板模块将电气零件(如喇叭、电子线束等)、机械件(如摇窗机、门锁、内门拉手)和内饰零件作为一个模块进行设计和制造供货，大大减少了主机厂开发和制造成本　　零部件共用：内饰零件如座椅调节手柄、辅助拉手、内部照明灯等不会直接影响主机厂品牌的部件和系统，可以在不同车型和不同平台共用以实现开发过程中的规模经济而节省时间、成本实际上这也是汽车产业全球工程化的一项重要战略　　轻质材料：有色金属(镁、铝)及先进复合材料技术应用，可以显著减少零件及整车重量，从而提高整车动力性能并减少使用成本如座椅后排靠背骨架将金属材料改为GMT材料　　灵巧结构：简化结构减少零件及紧固件数量，如通过后排座椅座垫和靠背的侧向延伸取消了C柱下饰板；将B柱下饰板和前后门槛板做成一个零件等随着社会的进步和生活水平的不断提高，人们在追求靓丽的车身外形和澎湃动力的同时，也越来越关注汽车内饰汽车内饰产品是人们体验驾驶乐趣、满足人们消费心理需求、体现生活质量和品味的主要载体和象征，因此，内饰部分的设计是否成功已逐渐成为衡量一辆汽车的设计成功与否。