汽车内外饰设计

汽车内外饰设计（精选3篇）

汽车内外饰设计 第1篇

对汽车而言, 内外饰的主要作用是对汽车进行装饰。随着人们生活水平的提高, 人们对汽车的内部舒适度、外观等要求越来越高, 加上人们环保意识的逐渐提高, 人们也开始注重汽车尾气排放的控制, 因此, 为满足人们对汽车的需求, 要将绿色概念引入汽车内外饰开发设计中。

1 产品材料设计与应用

1.1 工程塑料的应用

为减少汽车对生态环境的污染, 实现汽车的低碳环保, 人们逐渐将工程塑料应用在汽车内外饰设计开发中。工程塑料的质量很轻, 将其应用在汽车内外饰中, 首先能减少汽车的重量, 从而减少油耗。同时, 工程塑料的造型自由度很好, 在进行汽车内外饰设计时, 能根据设计人员的想法构建出良好的形状, 满足人们对汽车的美观要求。另外, 工程塑料能实现回收利用, 这就能有效地减少汽车污染物的排放。

1.2 新材料的应用

科学技术的飞速发展极大地带动了新材料的发展。近年来, 在汽车内外饰设计过程中, 设计人员逐渐应用免喷涂材料, 直接将树脂材料注入模具中, 构成零件, 从而满足汽车内外饰设计的需求。在汽车内外饰设计开发过程中, 减少喷漆环节, 不仅能有效地降低喷漆过程对环境的危害, 还能降低汽车的造价成本。

1.3 生物材料的应用

将生物材料应用在汽车内外饰设计开发中, 能极大地减少汽车的耗油量及污染物排放量。例如“福特汽车”将麦秸生物强化树脂当作汽车内外饰材料, 这样, 汽车每年不仅能减少将近9000kg的石油消耗量, 每年还能减少13600kg的二氧化碳排放量, 同时福特汽车还将麦秸生物强化树脂应用在空调送风口、托盘、车门等位置, 逐渐实现汽车的绿色生产。

2 产品设计

2.1 结构设计

在进行汽车内外饰设计过程中, 通过减少汽车内外饰结构的重量, 能极大地减轻汽车的总体重量。在汽车结构设计过程中, 设计人员逐渐应用塑料代替钢材料, 实现汽车内外饰结构的改变。例如, 将盖板和加油口座改变成一个加油口座总成, 用注塑成形工艺代替传统的钣金冲压工艺, 这样就能减少汽车的焊接, 达到减轻汽车重量的目的。

2.2 可回收性设计及可拆卸性设计

在进行汽车产品内外饰设计时, 设计人员要对各种零件材料的可回收性、回收价值、回收处理成本等进行详细地考虑, 最大限度地提高零件材料的可利用性, 减少零件材料对生态环境的污染。在进行汽车内外饰设计时, 还要注重对其可拆卸性进行考虑, 确保汽车内外饰结构拆卸简单, 维护方便, 同时可拆卸部分能回收利用, 从而真正地实现汽车的节能环保。

3 产品工艺设计

3.1 免喷涂高光无痕注塑工艺

对于汽车内外饰塑料构件而言, 为达到高光、闪烁、哑光等效果, 需要对其进行喷漆处理, 但在喷漆过程中, 会对生态环境造成污染, 同时塑料构件在喷漆处理过程中, 需要利用不可回收的热固性油漆, 这就会导致塑料构件表面会产生一层难以去除的涂层, 这就会减少塑料构件的回收利用价值。为改变这种现象, 设计人员逐渐采用免喷涂高光无痕注塑工艺代替传统的喷涂处理, 这种工艺能有效地降低喷漆对生态环境的影响, 减少汽车内外饰设计开发成本。但免喷涂高光无痕注塑工艺对材料有一定的要求, 同时对高光注塑模具及模具的温度有很高的要求。

3.2 微发泡注塑成型工艺

随着人们对汽车要求的逐步提高, 在进行汽车内外饰设计开发时, 设计人员需要采用各种高精度的汽车内外饰件, 在生产这些高精度的内外饰件时, 必须用到精密的注塑成型工艺。微发泡注塑成型工艺是一种新型的技术手段, 这种工艺能解决以往工艺中存在的多种问题, 可以极大地减少汽车内外饰件成型时间, 降低汽车内外饰件的重量。微发泡注塑成型工艺是利用膨胀的气孔将制品填充好, 然后在平均的低压下完成产品成型, 采用这种工艺进行汽车内外饰件加工成型时, 能将产品的误差控制在允许范围内, 同时这种工艺还能减少模具设计的反复修改, 提高了产品的成型效率。

在汽车内外饰件成型过程中, 经常会遇到翘曲变形的现象, 而微发泡注塑成型工艺的应用, 能有效地解决这个问题。采用微发泡注塑成型工艺进行汽车内外饰件加工时, 饰件时刻处于平均的低压下, 这就能确保饰件各个位置能在加工过程中均匀地收缩, 避免了饰件应力、收缩不均匀而发生翘曲变形的现象。例如, 在加工汽车牵引控制连接器外壳时, 如果采用传统的加工工艺, 构件的变形程度能达到1.1cm, 而采用微发泡注塑成型工艺, 以30%玻璃纤维增强的PBT材料进行加工, 其构件的翘曲变形程度仅为0.27cm, 由此可见, 微发泡注塑成型工艺在改善翘曲变形方面有很大的优势。

微发泡注塑成型工艺还能有效地减轻汽车内外饰件的重量, 采用微发泡注塑成型工艺生产汽车内外饰件时的原材料为填充尼龙、PBT、ABS等树脂材料, 这些树脂材料的应用能在保证产品强度不变的情况下, 减少10%汽车内外饰件的重量, 同时微发泡注塑成型工艺加工出来的产品, 其微孔结构更加紧凑, 微孔分布更加均匀。

4 总结

在新时期, 低碳环保显得越来越重要, 而国家和社会对其关注力度也越来越大, 低碳环保不仅对改善人们生活环境有很大的作用, 还是促进我国可持续发展的重要措施, 因此, 设计人员在进行汽车内外饰设计开发时, 要积极的引入绿色概念, 对环境问题进行全面分析, 从而满足人们对汽车产品的需求, 进而为我国汽车行业的稳定发展打下良好的基础。

参考文献

[1]陈基先.汽车内外饰开发设计中的绿色概念[J].企业科技与发展, 2014 (13) :80-82.

[2]曹渡.汽车内外饰设计与实战[M].北京:北京机械工业出版社, 2011.

[3]张志军.汽车内外饰设计概述[M].北京:人民交通出版社, 2008.

汽车内外饰设计 第2篇

1 定位系统的基础理论

1.1 定位系统的定义

在汽车内外饰设计中常用的定位系统有两种,分别是欧洲的RPS和美国的CDLS,虽然名称不同,但是控制的核心是一致的,都是限制零件的全部自由度,实现精确定位,本文研究的基础是美国的CDLS定位系统。定位系统在汽车内外饰设计中能使装配关系更加精准,定位和安装各有分工,安装的目标使零件连接更为可靠,定位则包括零件装配有可重复性、装配精确、便于后期产品调试等。

1.2 定位系统的设计原则

定位系统能够精确设置零件的位置,通过限制零件全部自由度,确定零件的位置,对于刚度和强度都比较好的零件,必须符合3个方面的条件,基准限制3个方向平动、至少有3个点、C基准限制转动。如图1的零件,X、Y、Z三个方向的平动和转动都被限制住了,即6个自由度被限制,其中B圆孔限制了X、Y方向的转动,A1、A2、A3是Z方向的平动、X与Y方向的转动,C长圆孔限制了Z方向的转动。

汽车内外饰零部件大多是纤维、塑料类产品,易变形,刚度较差,因而在设计安装中需要较高的精度,确保零部件之间的配合到位。

1.3 定位基准的选择要求

定位基准的选择要求主要集中在4个方面:①稳定性要求,在制造与安装时,需要确保零部件的稳定和尺寸的稳定,并且要尽量减少磨损,基准要放在平面上,否则会影响精度。②功能性要求,定位基准遵循优先顺序依次是孔、面、边,定位基准要代表实际的特征关系,在空间不足时,固定点与基准可以共用,如图2的底座既可作为定位,也能作为安装点。③检具上易实现,为了方便设计和操作,定位基准的形状尽量简单,容易测量,降低操作的难度,提高测量的精度。④一致性和可重复性要求,定位系统在汽车内外饰的设计时,尽量保持与制造、装配、检测的一致性和可重复性,汽车内外饰产品大多为一次成型,如吸塑、注塑、模压件等,需要确保设计、制造、装配、检测的共用性,以便确保内外饰产品的品质。

1.4 定位系统的设计流程

定位系统是汽车内外饰设计中的重要手段,很大程度上决定了内外饰零部件的配合精度,也是整车品质保障的组成部分。定位系统在汽车内外饰设计工作一般由尺寸工程师牵头负责,成立同步工程小组,包括供应商相关人员、市场分析人员、产品设计人员、采购人员、质保人员、物流部人员、设施规划人员等,协同合作,完成匹配工作。定位系统的设计流程必须明晰,各成员分工明确。首先,设计人员根据市场需求和竞争车型确定DTS;其次,依据DTS分析内外饰零部件的定位系统;再次,确定零件搭配和装配关系,计算尺寸链;最后,出具零件的GD&T图纸,并设计间距和制造等工作。

2 定位系统在汽车内外饰设计中的应用

2.1 设计应用案例分析

汽车内外饰设计十分多样,材料和成型的方式趋于多元化,型面复杂、刚度低,如果内外饰零部件要满足DTS要求,需要设计定位系统,并统筹分析。本文的研究基于钟表板中置仪表罩的定位系统进行研究。仪表板是重要的内外饰系统组成部分,在驾驶室的中央位置,在内外饰中要求是最高的。仪表板中的组合仪表罩是重要饰件,与周边零件的匹配要求高,因而需要确保精良的匹配。组合仪表罩的变形弧度比较大,整个零件的变形比较严重,Y向的长度较长,在仪表罩的左右两侧需要设置2个主定位销,控制Y向的变形,如图3所示。

在组合仪表罩中设置了总共9个主定位基准,确保组合仪表罩安装在仪表板中,并且控制装配的精度。为了满足DTS的间隙面差,需要增加辅助定位,如图4所示,A定位基准增加了12个定位筋。定位基准和辅助定位共同作用,完成了组合仪表罩的装配和定位,为将误差控制在精度范围内打下了良好的基础。

2.2 定位系统在汽车内外饰设计中的质量控制

汽车内外饰零部件的型面、尺寸等都比较复杂,汽车主厂商在设计中有很多的选择,配合的间隙面差和尺寸等存在较大的差异,因而需要对定位系统在汽车内外饰设计中的质量进行控制。由于尺寸和形状都比较复杂,因而质量控制时需要事先制定好执行的标准,如间隙面差、配合间距、变形大小等,需要有质量控制人员进行控制,并将检验的结果记录在案,不符合要求的需要重新设计,减少资源的浪费。设计时可以充分运用计算机辅助设计系统,如AUTOCAD、UG、ANSYS等设计软件,进行零部件的建模配合验证,并能分析零部件的变形受力等情况,以便进行针对性的改善。检具的设计同样十分重要,合适的检具方便质量控制,方便质量控制人员快速、精确地进行检验,但检具的设计需要根据汽车内外饰的实际情况,暂时没有统一的标准,因而需要尽量保持汽车内外饰设计的通用性和一致性,以减少检具投入的费用,提高经济效益。

2.3 定位系统在汽车内外饰设计中的注意事项

定位系统可以改善汽车内外饰件的配合精度,提升整体的品质,在实际的设计工作中需要注意几个方面的事项:其一,汽车内外饰件大多是纤维、塑料类零件,但是此类零件的变形比较严重,刚度差,精确的定位和配合十分必要,尤其是在重要的间隙面差的配合处需要增加辅助定位,增强匹配效果,而对于某些细长件,可以增加定位系统来提高配合精度。其二,由于汽车的类型和设计十分多元化,存在各种面型,结构件的材料刚度、强度、材料等都存在很大的差别,因而在采用定位系统设计汽车内外饰时,要根据实际的市场定位和竞争类型来针对性的设计,增强设计的质量。其三,主定位尽量布置在对间隙面差要求高的部位,且为了增强刚度和强度,在主基准定位之外增加辅助定位筋,与主定位相互配合,可以更好的定位。其四,汽车内外饰件的强度低、刚度差,变形的可能性大,尤其是在使用或经过碰撞之后,因而需要尽量缩短尺寸链的长度,达到间隙面差的要求。

3 结语

我国的汽车保有量居世界前列,各汽车生产商为了抢占市场,在汽车制造设计的各个系统中都在尝试改进,以提高汽车的整体品质。汽车内外饰是汽车设计中的重要组成部分,而定位系统已经广泛应用于其中,可以极大地提升汽车内外饰的品质,提升企业的竞争力。本文研究了定位系统的设计原则、意义和作用,然后研究其在汽车内外饰中的应用,为相关的研究提供参考。

摘要：定位系统在汽车内外饰的设计中发挥着重要的影响,文章将结合笔者的工作经验,分析定位系统的基础理论,并研究定位系统在汽车内外饰设计中的流程和应用,为相关的研究提供一定的参考,文中的观点存在一定的不足,有待进一步深入探讨。

关键词：定位系统,汽车内外饰设计,应用

参考文献

[1]李文丽,刘庆上.定位系统在汽车内外饰设计中的应用[J].汽车工程师,2013(2).

[2]郭巍.微型汽车内外饰产品设计制造技术基础研究[D].武汉:武汉理工大学,2013(4).

[3]韩丹.“80后”家用轿车的内饰设计研究[D].武汉:武汉理工大学,2013(5).

[4]毛栌浠.汽车内饰的用户体验设计研究[D].南京:南京理工大学.2011(12).

[5]唐琳博.汽车内饰设计平台的教学基础性研究[D].北京:清华大学,2007(11).

[6]陈红军,曾渡,李鹏,等.中国品牌轿车内外饰设计对标研究[J].汽车与配件,2014(2).

汽车内外饰设计 第3篇

近年来汽车工业大量应用非金属材料来代替有色金属与合金钢材。其中, 汽车最常用的非金属材料有塑料、橡胶、复合材料、织物纤维等。这既能减轻车重, 提高汽车行驶速度与舒适性, 还符合节能降本的理念。目前, 国际上把非金属材料, 尤其是工程塑料的用量作为评价一个国家汽车工业发展水平的重要指标。

1、汽车内外饰中常用的非金属材料

1.1 聚丙烯 (PP)

这属于热塑塑料聚合物, 具有良好的加工性能, 并具有高的刚性与表面硬度, 较强的耐弯曲疲劳性。另外, 具有低吸水性, 较强的耐化学药品性, 主要缺点是容易老化[1]。

1.2 改性ABS

改性ABS包括下列几种: (1) 丙烯酸酯胶乳 (ASA) ; (2) 氯化聚乙烯胶乳 (ACS) ; (3) 三元乙丙橡胶胶乳 (AES) ; (4) 透明ABS:MABS与MBS, 丙烯腈 (A) 一般被甲基丙烯酸酯 (MMA) 部分或完全取代。

1.3 聚氯乙烯 (PVC)

PVC有加工性好、自熄性与力学性能好等特点。但PVC不足之处在于不耐热, 高温下分解出二噁英等严重污染物。

1.4 聚酰胺 (PA)

PA又称为尼龙, 有很多种类, 尼龙6与尼龙66是最常用的种类, 具有耐磨耗, 韧性好, 抗冲击性好等特点。同时, 耐腐蚀、耐油污、耐酸碱, 吸水率较大是尼龙的主要缺点。

2、汽车外饰件

2.1 保险杠蒙皮

汽车传统保险杠采用的是金属材质, 不仅笨重, 还需经表面防护处理, 外观造型也很有限。通过长期的实践与研究, 现主要采用改性后的PP制作保险杠。比如, 加入三元乙丙橡胶 (EPDM) 、聚乙烯 (PE) 以及相关矿物质后, PP的物化特性将发生明显改变, 且能直接回收再利用[2]。

2.2 门板外侧防护板

该部件要求有装饰作用与保护车门的作用, 因此, 所选材质应满足一定的耐候性与表面耐划性, 即拥有较高的硬度。过去主要选用韧性强的材质, 比如, 将PVC注塑成型后, 将金属部件嵌入中间, 但加工时间较长。目前, 一般采用改性PP一次性注塑成型, 这要求模具具有极高的精度。有的中、高档轿车, 厂家还配备了门下沿饰板, 通过先进的双料注塑工艺在Z方向的上下外侧边沿处使用EPDM等弹性体材料, 并在中间部位应用改性PP等较硬的材质。

2.3 散热器隔栅

这该零件犹如汽车的脸面, 对外观要求较高。目前, 主要采用ASA/PC或PPO等材料, 以增强其耐候性与耐热性。稳定性。同时, 对表面喷涂油漆或嵌入ABS电镀光亮饰条, 以增强美观性。

3、汽车内饰件

3.1 车顶内饰

目前, 主要采用板材模压成型法制造车顶内饰。将多层PU、玻纤以及胶片粘在一起作为骨架, 或者用回收的无纺毛毡作为骨架。表层材料一般选择皮革、无纺布、针织面料等, 必须符合抗阻燃性、抗静电、易清洁、不易沾灰、色牢度好等要求。在骨架与面层之间可填充PU软泡, 以提高舒适性。

3.2 门柱内饰板

该零件主要起装饰作用。在低档汽车中, 通常选用再生无纺毡或可回收的天然纤维增强PP等材质。中、高档汽车主要采用PE或可回收的ABS等材质, 表层用皮革或复合面料, 中间使用PU发泡层, 以提高舒适性。低压注塑工艺是当前较为先进的一种制作工艺, 现将皮革或表面织物放在模具中, 利用低压把骨架材料直接注射到表皮上。

3.3 地毯与座椅

地毯在汽车中主要用于行李舱与乘客舱。行李舱要求选择低高、低温型、吸声性好的材质。乘客舱中的地毯要求耐磨性、耐清洗性、尺寸稳定性等。因此, 通常将PA、PET、PP等材料用于乘客舱地毯制作。另外, 根据轿车不同档次还应提高其舒适性与降噪效果。座椅由骨架、缓冲垫、表层材料组成。骨架是将金属材料直接冲压焊接而成的。缓冲垫由天然纤维或PU制成, 二者的主要差别在于天然纤维加工繁琐, 花费时间较长, 且舒适性与回弹性不好, 形状不易控制[3]。PU具有舒适性、耐用性、回弹性好等优点, 且制造简单, 产量高, 生产成本低等特点。

4、结语

总之, 在节能环保与汽车轻量化的理念下, 非金属材料在汽车内外饰中的应用会越来越广。但由于我国在这方面才刚刚起步, 还有很长的一段路要走。汽车制造企业必须不断探索, 追求更轻盈、安全、绿色、低廉的非金属材质, 以促进汽车行业的持续发展。

参考文献

[1]许军, 郑春应, 李军.非金属材料在汽车内外饰中的应用[J].模具工程, 2011, 38 (3) :103-106.

[2]靳琼, 周代杰.绿色环保的汽车内外饰非金属材料探析[J].企业文化, 2015, 26 (3) :202-202.