汽車行李架的設計開發研究

摘要：汽車的使用量隨著時代的發展已經不斷增大，尤其是當代社會，幾乎是每個家庭都有汽車，大家的活動范圍也在不斷擴大，自駕游也成為一種大家能夠普遍接受的方式，所以攜帶的物品也就越來越多，但是車內的空間卻十分有限，只能通過一些其他的方法來增加車輛的承栽空間，車頂行李架的使用開始受到重視，隨著而來的問題是如何擴展出更多的空間，這就設計到汽車行李架的設計問題。如何高效簡單便捷的行李架設計是汽車行李架設計的一個重要問題，也是設計中不可忽視的問題。本文將從汽車行李架的結構設計等等方面進行闡述。

關鍵詞：汽車；行李架；設計；開發研究

1問題的提出

因為市場的需要，所以在目前的市場上仍然有很多款式和功能各不相同的行李架或者行李框。但是我們注意到的一個問題是目前很多車主將本來就不是很寬闊的車頂行李架空置起來，不能很多的利用車頂行李架來節省車內的空間，通過調查我們發現主要因為這兩個原因導致汽車的行李架不能很好的被利用，第一個原因就是像旅行車與SUV等等大空間車輛的車體尺寸都相對比較大，在車頂上放置或者存取比較大的行李物品是非常不方便的，尤其是對于一些體重比較大的行李物品，還有另外一個原因就是行李本身這個東西放到車頂架后是非常不容易固定的。

2行李架設計的技術要求

目前市場上已經有的行李架都各有其優勢和劣勢，我們要通過調查和研究發現現有的行李架所存在的問題，除此之外做一個市場調查，明確消費者需求，了解到它，他們到底需要什么樣的行李架，以及行李架要滿足自己哪幾方面的設想和需求，然后根據消費者提供的一些信息從實際出發，來設計一款皆具實用與外觀的行李架。市場上已經有的行李架也是一個研究的對象，只有發現問題所在才能真正設計出滿足消費者需求的產品，除此之外，通過研究已經有的行李架的缺陷，我們在設計新的汽車行李架時就可以避免犯很多類似的錯誤。通過調查研究已有的行李架的問題，并且讓新設計的行李架不再存在已經有的行李架的問題，我們結合現在市場上已經有的汽車行李架的特點，利用其優勢，改善其存在的缺點，設計一款結構簡單，而且成本低廉的行李架，最主要是要操作簡單、方便的行李的搬運，尤其是一些不方便移動的大型的物體。

汽車行李架的設計要考慮到行李架的實際用處，考慮到各種可能遇到的情況，需要承受住一定的受力，所以在設計時要考慮到多種因素。為了讓行李架在受很多力的情況下依然能夠不受損害，這就要求行李架要有足夠的強度來承受受力，尤其是一些特別情況下，比如在汽車快速行駛的時候，或者緊急剎車的時候，以及其他特殊的情況下，均要對行李架的質量進行保證，使其不受損傷。行李架的設計要考慮到行李架自身的受力程度以及不同部位的受力情況。為減少受力給行李架帶來損傷的可能性，應不斷改善行李架的受力分布。值得注意的是，將行李架的拐角處設置成圓角可以讓其受力得到集中，盡可能避免行李架在同一部位出現多個受力峰值。

對于傳統的行李架我們都知道一個問題，就是傳統的車架前面并沒有一個橫桿，橫桿可以防止車輛在緊急剎車時避免行李向前晃出去，這就是傳統行李架的缺陷。對于該缺陷，可通過在行李架前面的位置添加橫桿的方式來解決，這一設計能夠有效增加行李的穩定性，在車輛運行過程中就不會出現傳統行李架有的問題。

3行李架的焊接

3.1行李架結構材料的選用中，45鋼可成為優選，該材料厚度較為適中，焊接性也較好，在正常合理的焊接工藝中一般是不會出現一些問題，比如氣孔和裂紋，這樣在焊接時就不用采用特殊的焊接工藝，在焊接好后也不用進行熱處理。汽車在行駛過程中載貨的作用力主要是由焊縫進行承受，而且我們都知道行李架剛性比較大，焊后接頭的收縮力也同樣比較大，因此必須采用科學的焊接方法和工藝參數1。行李架的焊接順序十分關鍵，需要進行科學、合理的編排。焊接順序以中間向兩邊焊接和對稱焊接的原則為主，以盡可能避免焊接變形情況的發生。與此同時，要對行李架部件的尺寸進行嚴格把控，保障部件之間的互換性和裝配間隙的均勻性，以盡可能避免收縮不均勻發生變形的情況。

3.2焊接方法的選擇與焊接參數的設定是及其重要的兩方面，二氧化碳氣體保護焊成本低，而生產效率又是比較高的，他的好處是抗銹抗氫的能力比較強。除此之外，二氧化碳氣體保護焊的操作簡單，可進行全方位焊接，具有良好的抗裂紋能力，可省去焊后清渣的工序，經過焊接后，焊接品的變形程度小。據此，二氧化碳氣體保護焊是焊接方法的絕佳選擇，相關焊接參數如下表所示：

3.3在進行鋼管的彎曲時，先在鐵桌子上使用具有V型槽的圓對鋼管進行固定，隨后在鋼管旁邊焊一個鋼筋，將鋼管放在圓與鋼筋的縫隙間，使三者形成水平位置。除此之外還要保證兩邊都要放置平穩，隨后對鋼管進行火焰加熱，待到鋼管發紅后對鋼管進行握平彎曲操作，使鋼管彎曲成90度。值得注意的是，在進行鋼管彎曲時，空心的鋼管可能會出現變形的情況，可以在鋼管彎曲前對其進行灌沙處理來解決；對于狐焊焊接接頭時出現的焊透缺陷，可以在焊透處使用填絲法進行處理；在二氧化碳焊接中，為防止因材料薄出現的相關問題，應避免將焊嘴緊貼材料，要嚴格控制焊接的開關，開關按時不應超過兩秒鐘，保持焊嘴在原位，直到所有的焊接工作全部結束，然后拿開焊嘴，進行下一個焊接，就這樣進行焊接，直到所有的工作全部都完成。

4行李架的安裝

4.1第一步就是進行清洗車頂，將車頂雨槽的部分清洗干凈，還包括雨槽周圍，采用沾有酒精的抹布進行清洗，在沒有酒精的情況下以水代替。清洗車頂時，清洗的動作要輕，避免用力過猛使車漆受到損傷。

4.2在行李架的組裝上，先對行李架桿的兩端進行黑色角安裝，要明確區分安裝角前后方向后再進行安裝。根據常識我們判斷，安裝在車的前端的角一般是較大的較長的那個角，然后就是把螺絲擰緊，這里不用考慮螺絲的問題，因為螺絲是統—標配的。

4.3在安裝位置的確定上，先放置兩根行李架在車頂上，確定車頂尾門縫與尾部行李架的距離為5厘米左右，確定黑色雨槽內與側端的距離為1厘米。要特別注重行李架的安裝問題，避免其直接被安裝在雨槽上，行李架的安裝位置為行李架與雨槽內側間距1厘米左右的位置。

4.4在具體的安裝過程中，明確安裝位置后，先放置行李架在車頂上，仔細觀察具體情況，看看行李架的位置是否合適，假如不是特別合適的話還要做一個調整，直到最終找到合適的位置安裝行李架，記得在確定好位置后要先做一個記號，以防安裝時因為肉眼觀察而出現誤差，確定好最終的位置就可以直接進行安裝了。

5結語

最后我們要明白一點，汽車在現在社會很普及，對于汽車行李架的開發和設計的前景非常廣闊，還有很多關于汽車行李架的功能和設計有待提高，為汽車用戶提供更好的生活體驗，這就要求設計者從實際出發，不拘泥于理論對于行李架的開發研究和設計，還要從汽車本身出發。設計操作簡單，也方便用戶進行搬運、安裝或者固定物品的汽車行李架，只有這樣才能更具有市場前景也更具有優勢，更能占領市場，贏得消費者的青睞。

要知道，汽車性能和外觀的好壞不是由單一元素決定的，這取決于很多因素，比如組成汽車的各部件的性能和組裝這些也是影響汽車的重要因素，各部件間能否合理配合與協調，行李架布置的情況等均對汽車性能和外觀產生影響。除了要保證汽車的性能和外觀，還要使零部件在車頂行李架上更好的組合在一起，使車的各方面都達到要求，這是設計時都應該考慮到的。