重卡地板墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究

張超，岳冬冬，鄭文源，張曉明，曹鑫，梁攀

（陜西重型汽車(chē)有限公司汽車(chē)工程研究院，陜西 西安 710200）

重卡地板墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究

張超，岳冬冬，鄭文源，張曉明，曹鑫，梁攀

（陜西重型汽車(chē)有限公司汽車(chē)工程研究院，陜西 西安 710200）

∶系統(tǒng)研究重卡地板墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，對(duì)地板墊設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程進(jìn)行了梳理；介紹地板墊常見(jiàn)結(jié)構(gòu)、材料和設(shè)計(jì)方法，同時(shí)對(duì)地板墊設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的法規(guī)要求和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了匯總。文章通過(guò)對(duì)重卡地板墊設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)考慮因素、設(shè)計(jì)基本要求等研究，為設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)思路提供參考的準(zhǔn)則。

∶地板墊；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；重卡

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.050

CLC NO.: U463.83Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-142-03

引言

當(dāng)前，隨著重型卡車(chē)動(dòng)力匹配、電器裝置等綜合性能的逐步升級(jí)，駕乘人員對(duì)重型卡車(chē)駕駛室地板墊舒適性、吸音降噪、保溫隔熱要求明顯提高，趨向于講究居家式的駕駛體驗(yàn)。

同時(shí)，重型卡車(chē)地板墊所用材料在滿(mǎn)足《GB8410內(nèi)飾材料阻燃性能要求》的基礎(chǔ)上，地板墊也應(yīng)具有良好的使用穩(wěn)定性，在踩踏、光照或其他因素影響下不變形、無(wú)異味；并且，與重型卡車(chē)地板墊配合的部件種類(lèi)多（主要包括儀表板、座椅、臥鋪、儲(chǔ)物盒、門(mén)檻壓條），配合間隙的精度要求高，地板墊應(yīng)保證此類(lèi)邊界部件能夠快速、準(zhǔn)確的裝配，達(dá)到良好的裝車(chē)效果。

1、地板墊系統(tǒng)構(gòu)成

地板墊系統(tǒng)從部件組成形式上講，主要由地板墊本體、左/右門(mén)檻壓條、中間裝飾腳墊、主副駕防滑腳墊等組成，這幾者之間形成相互配合關(guān)系。

2、設(shè)計(jì)法規(guī)及輸入條件

2.1中國(guó)法規(guī)要求

① GB 11552-2009 乘用車(chē)內(nèi)部凸出物；

② GB 8410-2006 汽車(chē)內(nèi)飾材料的燃燒特性；

③ GB/T7147-2008 塑料熱老化試驗(yàn)方法。

2.2歐盟、歐共體法規(guī)要求

① ECE R 21 關(guān)于內(nèi)飾件方面批準(zhǔn)車(chē)輛的統(tǒng)一規(guī)定；

② 2005/64/EC 歐洲廢棄車(chē)輛指令；

③ 2002/525/EC 限制六種有害物質(zhì)；

3、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程

Ⅰ. 需求收集==> 策略制定

Ⅱ. 造型CAS面設(shè)計(jì) ==>

造型CAS面校核及工程可行性分析==>

造型CAS面評(píng)審（凍結(jié)）

Ⅲ. 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) ==>結(jié)構(gòu)方案評(píng)審 ==>

制作快速樣件 ==>

樣件試裝評(píng)審 ==>

產(chǎn)品數(shù)據(jù)發(fā)布（凍結(jié)）

4、地板墊設(shè)計(jì)策略

--本文主要描述地板墊本體造型CAS數(shù)據(jù)凍結(jié)后的詳細(xì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)過(guò)程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)地板墊）--

4.1地板墊結(jié)構(gòu)形式（分塊）介紹

根據(jù)調(diào)研國(guó)內(nèi)目前現(xiàn)有重型卡車(chē)（解放、重汽、東風(fēng)、福田）地板墊，以及對(duì)標(biāo)國(guó)外主流重型卡車(chē)（BENZ、SCANIA、VOLVO、MAN）的地板墊，地板墊結(jié)構(gòu)形式主要有以下五種：

類(lèi)型Ⅰ- 單層皮革；

類(lèi)型Ⅱ- 單層皮革+底層木板；

類(lèi)型Ⅲ- 單層皮革+底層成型塑料件；

類(lèi)型Ⅳ- 單層皮革+底層復(fù)合毛氈；

類(lèi)型Ⅴ- 單層皮革+底層PU發(fā)泡；

類(lèi)型Ⅵ- 硫化EPDM+底層PU發(fā)泡。

4.2地板墊材料和成型工藝選定

通常根據(jù)開(kāi)發(fā)車(chē)型的市場(chǎng)定位（高端消費(fèi)市場(chǎng)、中端消費(fèi)市場(chǎng)、低端消費(fèi)市場(chǎng)，或是高速牽引市場(chǎng)、中途載貨市場(chǎng)、短途自卸市場(chǎng)），以及結(jié)合對(duì)標(biāo)車(chē)和現(xiàn)有產(chǎn)品的材料情況，對(duì)地板墊系統(tǒng)的材料進(jìn)行選定，同時(shí)需要依據(jù)部件的使用性能要求作最終選定。地板墊材料和成型工藝形式主要有以下四種：

類(lèi)型Ⅰ- PVC皮革；

類(lèi)型Ⅱ- PVC吸塑皮革+底層復(fù)合毛氈；

類(lèi)型Ⅲ- PVC吸塑皮革+底層PU軟質(zhì)發(fā)泡層；

類(lèi)型Ⅲ- EPDM硫化橡膠+底層PU軟質(zhì)發(fā)泡層。

4.3造型階段方案可行性分析及CAS校核檢查

4.3.1地板墊與儀表板配合關(guān)系確認(rèn)

地板墊和儀表板之間根據(jù)先后裝配順序主要有兩種不同的配合關(guān)系，每一種配合關(guān)系將需要完成相應(yīng)的CAS面數(shù)據(jù)，具體如圖1、2所示。

優(yōu)點(diǎn)是儀表板安裝螺釘被地板墊遮蔽，不足是地板墊配合結(jié)構(gòu)稍加復(fù)雜且必須后裝，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工位分布進(jìn)行選擇。

圖2　地板墊先裝、儀表板后裝

優(yōu)點(diǎn)是地板墊配合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，儀表板安裝螺釘被地板墊遮蔽，不足是儀表板安裝螺釘未能被地板墊遮蔽，也需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工位分布進(jìn)行選擇。

一般情況下，方向機(jī)管柱護(hù)罩和儀表板下護(hù)板集成為一個(gè)件。

4.3.2地板墊與臥鋪配合關(guān)系確認(rèn)

圖3　臥鋪先裝、地板墊后裝

臥鋪前擋板和地板墊水平方向進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)良好匹配關(guān)系，有限防止水漬、雜物進(jìn)入臥鋪下方，也便于對(duì)駕駛室地板墊上部進(jìn)行清理。

圖4　臥鋪先裝、地板墊后裝

臥鋪前擋板和地板墊水平方向進(jìn)行參接，在圖3所示的配合優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，外觀效果更加精致。

圖5　地板墊先裝、臥鋪后裝

4.3.3地板墊與加速踏步配合間隙校核

針對(duì)高低地板車(chē)型（發(fā)動(dòng)機(jī)地板機(jī)罩高出地板人機(jī)操作平面），需要加速踏板到機(jī)罩側(cè)面地板墊的配合間隙，此間隙最小值為40mm，一般都設(shè)計(jì)在60mm—80mm之間，否則需要反饋相關(guān)邊界以修改地板墊厚度，或者修改機(jī)罩側(cè)面的Y向位置，以獲得舒適、安全的人機(jī)操作性能。

4.3.4地板墊與座椅R點(diǎn)人機(jī)尺寸校核

考慮到駕乘人員坐在座椅上時(shí)腿部、腳部的人機(jī)舒適性，需要根據(jù)總布置相關(guān)參數(shù)要求，校核地板墊與座椅R點(diǎn)的人機(jī)尺寸。此尺寸對(duì)于重卡車(chē)型基本要求應(yīng)該是一致的，不過(guò)不同主機(jī)廠(chǎng)最終的定義也是不一樣的。

4.4地板墊詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.4.1地板墊表面皮革結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)確定的配合邊界，通過(guò)初版布置數(shù)據(jù)（不體現(xiàn)圓角、料厚等）、詳細(xì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（體現(xiàn)圓角、整體料厚）完成地板墊表面皮革結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。各主機(jī)廠(chǎng)最終

圖6　地板墊表面皮革

4.4.2地板墊底部墊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖7　地板墊底部墊層

根據(jù)駕駛室地板鈑金數(shù)據(jù)的凹凸形狀將底部墊層的下表面特征設(shè)計(jì)為相應(yīng)的凸凹式結(jié)構(gòu)，底部墊層的上表面特征完全來(lái)源于上層表皮的下表面。由上層表皮和底部墊層組成的地板墊本體總成直接鋪設(shè)在駕駛室地板本體上方，主要利用自身重力和下表面凹凸結(jié)構(gòu)與地板本體形成良好的貼合狀態(tài)。

4.4.3地板墊防滑特征設(shè)計(jì)

根據(jù)輸入的CAS數(shù)據(jù)及工藝成型可行性分析結(jié)果，在表面皮革上增加主、副駕側(cè)防滑特征的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體特征需根據(jù)各主機(jī)廠(chǎng)造型風(fēng)格來(lái)確定。

4.4.4歇腳臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)人機(jī)參數(shù)要求和輸入的CAS數(shù)據(jù)，在表面皮革上增加駕駛員側(cè)、副駕側(cè)歇腳臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖8　駕駛員側(cè)歇腳臺(tái)

圖9　副駕側(cè)歇腳臺(tái)

5、結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)品質(zhì)良好的地板墊能夠滿(mǎn)足駕乘人員對(duì)重型卡車(chē)駕駛室地板墊舒適性、隔音降噪、保溫隔熱的要求，能夠?yàn)轳{乘人員提供居家式的駕駛體驗(yàn)，提升了駕駛室的品質(zhì)感；地板墊總成采用不同區(qū)域不用厚度設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)方式靈活巧妙，能夠有效地改善地板墊和其他周邊部件的配合間隙，提高駕駛室精細(xì)化程度。

本文為汽車(chē)駕駛室地板墊的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)思路提供參考，也是內(nèi)飾設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累的過(guò)程。為筆者在實(shí)踐中實(shí)際應(yīng)用的總結(jié)，希望給業(yè)界同行提供參考。

Structural design method of heavy truck carpet

Zhang Chao, Yue Dong Dong, Zheng Wenyuan, Zhang Xiaoming, Cao Xin, Liang Pan
（ShaanXi Heavy-duty Automobile Co., LtD, Shaanxi Xi'an 710200）

A systematic study of design methods about heavy truck carpet,and combing the development processes of carpet; introducing common structure,materials and design methods of carpet, while regulatory requirements and design principles in the carpet design are summarized. Through the study of design process, the factors which be considered in the design process and the basic requirements, to provide reference criteria for the design process and design ideas of heavy truck carpet.

Carpet; Structure design; Heavy truck

∶U463.83

∶A

∶1671-7988 (2016)09-142-03

張超（1986—），男，助理工程師，就職于陜西重型汽車(chē)有限公司，從事汽車(chē)內(nèi)飾設(shè)計(jì)。