科学技术创新2021.06
汽车门护板设计研究及探索
樊友嗣李小栋
子午线轮胎(神龙汽车有限公司，湖北武汉430056)
1概述
随着我国汽车产业的快速发展，人们对汽车座舱系统的感知质量以及智能化提出了更高的要求。因此，汽车制造商在产品开发过程中，花费了更多时间和精力去满足乘客舒适性、美观性等方面的要求。汽车座舱系统装饰件主要包括仪表板总成、门护板总成等。在此介绍的是门护板总成的设计与工艺。
2门护板总成的法规要求
产品的设计开发是将产品的概念转化成实际产品的过程，产品的概念应满足顾客要求，否则产品将没有市场。同时，产品的设计概念应该符合法律法规的要求，否则产品必将被封杀。因此，在设计阶段应考虑整个产品生命周期中所涉及的法律法规。表1
3门
护板的功能要求门护板总成的主要功能是对车门钣金进行装饰，与门护板以及座椅装饰风格进行协调一致，增加座舱系统的内部储物空间。同时，在车辆发生侧碰时，能起到一定的碰撞吸能作用，以减少座舱成员被伤害的可能。门护板总成通常有门护板上体、门护板中体、门护板下体等零部件组成。具体产品构成如图1所示。
图1
3.1门护板吸能器覆盖区域的说明为确保整车侧碰性能满足要求，门护板总成设计时应该满足以下关键设计尺寸控制要求。门护板设计开发应该遵守
ECE95,CN CA P 和CE96/27法规要求。门护板在整车试验前后，门护板总成及其子零部件不应该脱接，产品飞溅物的总克重不
能超过2g 。
在侧面侵入性试验完成后，在ECE21方向上座舱内表面不能有尖锐突出的尖角，侧部胸部安全气囊区域门护板和门里钣金之间的连接应该结实，门护板总成卡接结构不能有断裂，门护板总
成在试验中不能影响胸部安全气囊的爆破功能要求。图2表2
3.2门护板的刚性要求
门护板总成固定在模拟不可变形的门内钣金的刚性支架上，整个杂物盒支撑在刚性面板上，用刚性碰撞物模拟假人的骨盆或腹部来横向碰撞门护板。试验结束后，门护板总成应该无任何断裂，骨盆、腹部和胸部应该达到设计规定的目标区域设计要求。
3.3门护板总体模态的检测要求
将门护板总成固定在支架上，支架本身的模态应该大于100H z 。通过激振器检测零件本身的模态。试验结束后，门护板总成的模态值应该小于40H z 。3.4门护板总成异常力
门护板总成安装在刚性支架上，以150m m *30m m 的刚性平面压在门护板总成中心区域,Z 向施加50D aN 压力，速度为
作者简介：樊友嗣(1980-)，男，汉族，籍贯：湖北武汉，技术主管，研究方向：汽车座舱系统装备及装饰件。
摘要：文章主要介绍了门护板总成的主要设计方法和标准断面，以及重大功能要求和生产工艺。关键词：门护板设计；性能管理；工艺对比；材料选择中图分类号:U463.834,U466文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2021)06-0148-02编号 标题
GB 11552
乘用车内部凸出物 GB 8410 汽车内饰材料的燃烧特性 GB 20071
汽车侧面碰撞的乘员保护
尺寸 方向 要求 功能描述
A Y ≥ 190 mm 限制车门对胸部的攻击性
B Y ≥ 170 mm 限制扶手相对于骨盆区域的凸起 A -
C Y ≥ 50 mm 便于骨盆活动 A - B
Y
汽车360度全景影像>0 mm < 30 mm
汽车挂坠
-限制扶手的影响 -防止安全气囊的变形 D Z ≤ 180 mm 限制扶手的高度
E Y ≈80 mm 用厚度为E 的吸能块限制骨盆受力
天津汽车超市
F X ≈125 mm 预留出吸能块的尺寸
G X ≈125 mm 预留出吸能块的尺寸
H Z ≈90 mm 预留出吸能块的尺寸 I
Z
≈120 mm
预留出吸能块的尺寸
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2021.06科学技术创新
100+/-10m m/m i n。常温状态下要求Z方向动态变形≤10m m;Y 方向动态变形≤4m m，试验结束后Z方向残余变形≤2m m;Y向残余变形≤1m m外观上无断裂或开始断裂的趋势。高温状态下要求试验结束后Z方向残余变形≤2m m;Y向残余变形≤1m m 外观上无断裂或开始断裂的趋势。
3.5门护板总成耐久性
门护板总成固定在模拟整车环境的刚性支架上，在150m m*30m m的面积上施加10daN额外力，持续10秒钟，频率为3循环/分钟。要求在常温中进行5000个循环,60度高温进行500个循环,-30度低温进行500个循环。试验结束后要求残余变形小于2m m，零件无断裂、变形、损坏，同时不能出现间隙或者噪音问题。
3.6门护板总成耐冲击性
门护板完成4A F循环试验后，再将零件安装在整车环境中，把门护板总成安装在冲击试验台上，进行相关耐久性试验。在连续完成50000次循环后，门护板不允许出现松动、断裂、损坏、移位等质量问题。同时，对前后门总成还需要进行过载冲击试验,10个闭合循环，开关门速度为2.5m/s后，门护板总成可以通畅开启和关闭。
4门护板总成的内外部接口管理
4.1与仪表板总成配合关系
汽车的内饰门板总成与仪表板总成之间应该保证间隙的均匀性，提高座舱系统的感知质量和风格。同时，门护板总成属于运动部件，因此门护板总成周边间隙应该综合考虑车门关闭状态和车门开启过程中不能同周围环境件干涉。通常情况，门护板总成应该比仪表板总成外表面低近约2m m，仪表板总成和门护板总成之间间隙应该控制在6+/-4m m，如图3所示。
图3
4.2与门内钣金的配合关系
门护板总成和门内钣金周边配合区域，为保证良好的感知质量，避免周边钣金外漏，一般将门护板总成周边做一个小沉台的翻边，用于遮挡周边的间隙。同时，为确保门护板总成的固定可靠性，门护板总成周边卡扣之间间隙应该小于250m m。
4.3与内开启手柄的布置安装
内开启手柄布置应该方便操作，对照座舱假人H点应该布置在X方向上介于350m m到550m m之间的区
域。同时，需要考虑到一些产品安装运动方面的问题。一般来说，内开启手柄和上体高度的距离应该大于100m m，在X和Z方向上下可以浮动，通过基板或者装饰条进行定位。为保证内开启手柄的操作空间，手柄长度应该大于50m m。
4.4与玻璃升降器的布置安装
玻璃升降器开关布置应该满足人机工程学要求，避免和人体肘部接触，最佳布置位置应该放在座舱假人H点在X方向的340m m到500m m之间的区域。
4.5与扶手以及拉手盒的布置安装
扶手的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。为使驾驶员或乘客手臂舒适，扶手的总宽度需要大于60m m，平面区域大于40m m。扶手的倾斜角度应该小于6度。
4.6与地图袋的布置安装
地图袋的布置通常会受到造型的影响，但是杂物盒的体积设计过程中需要评估储物的便利性。通常需要保证至少可以正常放入一个矿泉水瓶的空间。
4.7与座椅总成的配合关系
汽车内饰门板总成应在座椅的整个行程中保持足够的间隙，当作一侧面布置有作一调节按钮时，应留有足够的人手操作空间用来操作旋钮调节座椅；同时，门饰板总成的扶手、座椅以及副仪表板的扶手，其高度和倾斜度应满足人机要求。
5门护板总成的生产工艺
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5.1普通注塑工艺
注塑成型是把熔融态塑料注射到密闭的模腔内，经过冷却成型开模后定出，而得到所需的塑料产品。
5.2阳模吸塑成型工艺
阳模吸塑成型是将PV C片材经过加热后，放入到真空成型模具中，通过真空吸复的方式来成型表皮零件。
5.3阴模吸塑成型工艺
阴模吸塑成型是将不带皮纹的片材放置在阴模成型腔内，通过真空吸附片材的方式与模具型腔进行接触成型，通过模具型腔的内表面去实现PV C表面皮纹的效果。
5.4搪塑成型工艺
内饰
将PV C粉末倒入开口的中空模具内，达到规定的容量后，模具与粉末盒联接并充分旋转，通过不断的模具旋转和加热，使原料在模具型腔内变成凝胶，经过一定的时间和温度的保压，形成所需的产品。
5.5聚氨酯(PU喷涂)
聚氨酯(PU)喷涂工艺是将含有固化剂的树脂和含有引发剂的树脂在机器人的自动控制下按一定的比例从头均匀喷涂到模具中，经过一段时间的塑化后，在产品的外表面产品一层多孔性弹性体的PU表皮。
6结论
随着未来我国电动汽车不断的发展，座舱系统智能化必将是未来新的发展趋势。所以对于汽车门护板的设计，不仅仅需要满足产品外观和使用功能的要求，要更加注重产品的轻量化和新工艺以及新技术的应用。
参考文献
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[5]赵江洪.人际工程学[M].北京：高等教育出版社,2006
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