淺談輕型客車內飾設計

陳桂均，凌霄鵬，黃麗麗，齊珮欣，高旭東

淺談輕型客車內飾設計

陳桂均，凌霄鵬，黃麗麗，齊珮欣，高旭東

（南京依維柯汽車有限公司，江蘇 南京 211806）

文章以某輕型客車的頂內飾和側壁內飾的開發為例，結合整車開發流程，對輕型客車內飾零件的設計工作進行歸納和總結，從設計的角度出發重點闡述了造型設計和數據建立的過程，整個設計過程中都最大程度體現了以人文本的設計原則，最大限度滿足乘客的使用功能及視覺功能要求，做到內飾設計的舒適、安全、和諧、簡潔、美觀。

輕型客車；內飾開發；造型設計；工程設計

前言

隨著經濟的發展，社會的進步，人們對輕型客車的要求已經從滿足代步向舒適、安全、方便和環保等多方面發展[1]。在汽車配置趨向同質化的情況下，汽車內飾設計將成為汽車企業產品開發新的追求點和銷售的賣點，以及消費者購車的主要看點。據統計，汽車內飾人性化已經成為消費者選擇新車時考慮的第二大因素，排在車輛外觀設計之前，僅次于汽車的可靠性及耐用程度[2]。汽車內飾的設計，也就是汽車內部環境的設計。對于環境的要求，首先要保證乘員的安全感和穩定感、最佳的操作性和使用性。其次，這個環境應該是舒適恬靜的，并使乘員充分領略到車內環境的和諧美與嶄新的現代感。

如果從設計工作內容的角度出發，整車的設計過程分為四個大類：概念設計、仿真設計、工程設計和生產設計[3]。對于這四個方面，不能簡單的把它們單獨分開來，它們是相互滲透，相互依存的。汽車內飾的開發屬于整車設計的一部分，也遵循這四個過程。

1 概念設計

在這個階段，通過市場分析，確定競爭車型，明確新車型的設計基準和設計目標。整車集成和造型會依據輸入信息完成總布置設計和造型設計。內飾零件在這個階段需要配合總布置完成整車集成斷面工作和相關設計的參數確定，完成整車集成的概念方案，作為內飾造型的設計輸入，提高造型設計的工程可行性，同時也需要完成各內飾零件自身結構的典型斷面和概念方案[2]。

1.1 方案布置

此類工作主要是結合其他部門的輸入要求，如整車總布置、安全性能、市場、制造等，工程師設計出零件的概念方案，側重于設計的概念表達。并完成相關的斷面（例如：Y-O位置的斷面，H點位置的斷面等），并輸出概念方案數據。

1.2 造型設計

一般的造型設計工作可以大致分成以下幾個階段：草圖（Sketch）階段、效果圖（Rendering）階段（含可行性分析）、皮紋和材質的選擇、模型（Model）階段。

1.2.1草圖和效果圖

主要是汽車主題風格的確定，大致色彩的設計，可以初步從配置信息，成本信息上進行粗略的分析。繪制效果圖的目的是反映造型的構思，對產品前期的造型構思有重要的意義。內飾效果圖通常采用圖片處理的方式表達產品的大致形面和色彩。汽車內飾色彩應避免采用大面積的對比色搭配，避免冷色和暖色的搭配。應多使用近似色，使主調分明，只是純度和明度稍有變化。內飾件色彩應與鈑金件表面油漆色彩形成鮮明對比；轉向盤、儀表板的深色與室內主色調形成鮮明對比；座椅、門護板明朗的色彩與主色調形成鮮明對比。側壁內飾顏色應與門護板以及頂內飾顏色一致，側圍內飾主面料選擇與座椅主面料一致。總的來說，內飾色彩宜用高明度，低純度，給人以輕松、柔和、溫馨、舒適的感覺[4]。

圖1所示是某輕型客車內飾開發時所做的幾種效果圖：

圖1 某輕型客車內飾效果圖

1.2.2造型的人機工程學要求

效果圖設計好后，經過各個部門的評審選擇出最佳方案，根據此方案進入內飾造型設計階段。內飾造型就是將布局、形體、色彩、材質、機理等表現出來。

汽車內飾造型應該遵循以人為本的原則。下面以頂內飾設計為例進行說明。

（1）汽車室內頂篷線過低，或者空調通道過于龐大，都會使乘員感覺到頭重腳輕、重心不穩定。圖2是某車型的頂內飾，空調風道與頂內飾做為一體化，很大程度上增加了車內的空間。

（2）遮陽板的設計要滿足人體工程學要求。

圖2 某輕型客車頂內飾

遮陽板不應有尖角，邊緣零件的圓角R不應小于3.2mm；本體厚度小于3.2mm時，圓角R取厚度的15%-50%。

當遮陽板本體繞X軸旋轉至其下邊緣處于最低位置時，其下邊緣V2點所確定的仰視角為α在5°的范圍內。不使用時，其本體不應減小駕駛員視野。如圖3所示意：

圖3 遮陽板的安裝示意圖

1-眼橢圓或近點；2-遮陽板放置位置；3-遮陽工作位置；4-風窗

1.2.3汽車內飾形體的構成

汽車造型設計應善于用點、線、面的特性，運用幾何形狀的運動變化，創造出一個有意境、有情調的汽車室內空間。

1.2.4內飾材料的選擇

汽車內飾常用的材料有以下幾類：人工合成樹脂材料：PP、PVC、PE、PUR、ABS等；人造合成纖維：尼龍、晴侖、丙侖、粘膠、化纖織品；其他還有毛、麻、織品、木材、橡膠、鋁合金等。下面介紹下輕型客車頂內飾和側圍內飾材料選擇。

輕型客車頂內飾主要有兩種：軟頂和硬頂。

軟頂一般由面料和泡沫層用層壓法或火焰法復合在一起。面料多數為無紡布機織布或PVC 膜等材料制造。泡沫層用聚氨酯或交聯聚乙烯泡沫制造。面料起裝飾作用，其顏色及質地要與車身內飾顏色和質地相協調。泡沫層起隔熱、隔音、吸音、減振作用。這種頂內飾優點是質量小，成本低，但軟頂與金屬頂蓋間隙大，占用室內空間；布袋與飾面連接處上凸，行車時軟頂振顫，整體裝飾效果不理想。

成型硬頂主要由飾面，泡沫層和基材三層組成，利用大型成套生產設備，用熱壓成型法將它們復合成一個整體，成為具有一定剛性和立體形狀的內飾件。

由于成型硬頂美觀耐用，可靠性好，輕型客車在選材時大多選用此種材料。

輕型客車側圍內飾的選材，立柱內飾護面采用ABS板材，因為ABS塑料價廉、尺寸穩定性好、力學性能良好、表面皮紋易加工，以及優異的表面色澤度和耐沖擊性，工藝采用吸塑，該工藝可以用來成型大尺寸內飾件，并且采用模具簡單，只需一個凸模即可，設備和模具費用低，并且模具材料多樣，在設計驗證期間，就采用木模-樹脂模-鋁模或銅模的更替過程，木模和樹脂模修模容易，修改速度快，提高設計更改速度，從而節省設計驗證時間，另結合輕型客車車身側壁下部平整方正的特點，及與整車內飾的協調統一，側圍下部采用經濟性和隔音效果良好的纖維板+無紡面，表面覆蓋與坐椅一致的面料與PVC，工藝采用高頻熱壓及膠粘。

1.2.5皮紋的選擇

皮紋上的對比可以使內飾環境更加生動。如某輕型客車頂內飾與側壁內飾以及閱讀燈色彩紋理的配合既要達到和諧統一，又要達到對比突出的效果。儀表板、門內飾板功能件和基皮紋對比明顯，進而突出功能件。

1.2.6模型制作

造型做完通常會制作內部模型，即把車身內飾造型按1：1的比例模型進行效果驗證，從而得出人乘坐時真實的感覺，對不滿意的地方進行重新修正和確認。

對簡單的總成件可以直接進入數模的建立，比如頂內飾等，對復雜的總成（如儀表板、門內飾板等）需要做油泥模型然后進行掃描點云做A面。

2 仿真設計

虛擬仿真設計可以分為兩個層次，整車級別和零件級別。整車性能的虛擬包括安全碰撞仿真、NVH、HVAC仿真等等。主要考察的是整車性能參數。除了整車狀態的虛擬分析外。內外飾零件也可以進零件級的虛擬分析。

另外，在生產制造的時候，為了提高注塑零件的質量．避免熔接痕和注塑變形等產品缺陷，可以采用Model flow來進行分析。

3 工程設計

從工程設汁的分類和過程兩個方面來概括介紹。

3.1 設計類型

零件的設計工作可以分為兩個類型，一類指零件的集成設計，另一類指零件的結構設計。集成設計：可以包括向上——內外飾件集成到整車上；向下——子零件集成到內外飾總成雩件上。

結構設計：主要指完成零件的自身特征和特性的設計。依據造型的輸入，結合總布置要求和設計硬點要求，從加工、裝配、安裝調試、維修可行性，方便性，經濟性出發，設計出滿足法規和標準要求的內外飾零件。

3.2 設計過程

設計過程可以分為三個階段：典型斷面、主斷面、數模結構設計。

典型斷面：主要在設計的前期，向總布置提交的斷面，來表示零件之間一般邊界或者搭界關系，或者自身零件的一些特征和尺寸。

主斷面：在造型數據輸入的基礎上，結合之前的典型斷面，在整車坐標下體現該車型的零件結構和特征的斷面。

結構數據：在主斷面的基礎上，完善零件的料厚，特征，邊界定義等，生成實體零件。下面以頂內飾建模為例詳細說明。

3.2.1 A面設計

通過三維建模或者是掃描點云拉出A面后，可以進行數據處理和校核：內飾件中的高可見區域要達到A 級曲面的光順要求。A 級曲面的標準為：

半徑大于3的倒角都需要達到二階（曲率）連續。

曲面階數小于等于7階。

光照檢查時曲面之間連接平緩且曲面無渦旋。

邊界處達到0.01mm距離要求、0.1°角度要求和0.05曲率連續要求。

3.2.2零部件的具體設計

在A面造型構建完畢后，進行零部件的結構設計。在建模時需要分析如下幾個方面：

（1）進行合理的分塊

以某輕型客車頂內飾為例進行說明：客車頂內飾通常面積較大，選擇合理的分塊一方面可以使之固定方便另一方面便于多車型中零件的通用性。

分塊邊界定在上橫梁，頂內飾直接固定在車頂加強橫梁上，避免了車頂增加頂內飾固定支架。如圖4：

圖4 某車型頂內飾分界截面

（2）分析各個零部件之間的配合關系，確定合適的搭接方式，盡量使得搭接處不可見或間隙容易控制。如某輕型客車設計中頂內飾和側壁內飾的配合處，設計在窗簾導軌處，使間隙被遮蓋。如圖5所示：

圖5 頂內飾和側壁內飾搭接

3.2.3數據校核及可行性分析

3.2.3.1 要滿足法規要求和功能要求

內飾設計要考慮到滿足相關法律法規的要求，例如：材料要滿足阻燃性能要求，強度、耐候性等要達到相關要求；結構布置要滿足相關法規。

3.2.3.2 配合校核

主要檢查零件之間有無干涉，和車身鐵件配合有無露白等方面，也包括相關零件空間布置，如B柱上的安全帶及上車扶手，如后包角上的后門限位器和行李箱氣彈簧的布置，還有如窗簾扎帶的固定位置都是需要反復校核。

3.2.3.3 制造可行性分析

主要考慮內飾件基本厚度、最小厚度、脫模方向、最小拔模角。

3.2.3.4 工藝校核

工藝校核主要分析裝配的可行性，以及從設計中盡量避免裝配誤差帶來的間隙。以頂內飾為例：首先要分析裝配的合理性，由于客車內飾由幾塊頂內飾拼接而成的，考慮白車身的尺寸誤差和內飾零件的誤差，頂內飾的設計要留有足夠的調節余量，避免過長或露白。對于內飾的配合處，要盡量避免在可視處進行配合，使間隙盡量不可見。間隙在允許范圍要均勻一致。

4 生產設計

這個部分的工作主要是指模具、工裝夾具、檢具等的設計工作，本文就不進行詳細論述了。這個部分的工作是零件質量的前提，沒有好的制造設計，就沒有高品質的零件生產出來。而在一般情況下，這個設計過程往往是主機廠與配件廠進行并聯的同步開發來完成的，這樣會相對節約時間和成本。

5 結論

輕型客車的內飾設計首先強調是整體感，即整個內部環境形成一個完整協調的設計主調，各個部分的形體、色彩、材料的質感紋理等諸多因素都圍繞這個主調。對于本文中論述的四個方面的設計，可以理解成，這四個內容的設計工作一定程度上也是并聯的同步設計，目為當開始概念方案設計的時候，就已經陸續考慮到其他三個方面的要求了。

設計是產品生產、經營和搶占市場的先導，工程師只有熟悉了整個內飾零件設計的過程．掌握方法，才能為我們的整車設計保駕護航，設計出有競爭力的產品。

[1] 黃莉莉.客車內飾件的選用設計[J].城市車輛,2008（5）:44.

[2] 逄蘭芹.關于“以人為本”的汽車內飾設計[J].汽車實用技術,2018 (20):179.

[3] 姚海湘,高正娟.內外飾設計工作概述[C].汽車內外飾產品及新材料國際研討會論文集,154-155.

[4] 吳俊.客車內飾與車身的色彩設計[J].客車技術與研究,2005(2).

Discussion on interior design of Commercial passenger car

Chen Guijun, Ling Xiaopeng, Huang Lili, Qi Peixin, Gao Xudong

( Nanjing IVECO Motor Co. Ltd., Jiangsu Nanjing 211806 )

Based on the top of a light-duty bus interior wall interior development as an example, combining with the vehicle development process, the design of light bus interior parts work induction and summary, from the perspective of design expounds the modelling design and data process, the entire process of design, the greatest degree embodies the design principle of the text, in order to satisfy the use function of passengers and the visual function requirements, do the interior design of comfortable, safe, harmonious, concise, and beautiful.

Commercial passenger bus; Interior design; Modeling design; Engineering design

U462

A

1671-7988(2019)18-57-04

U462

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陳桂均（1976-），男，江蘇南京人，高級工程師，就職于南京依維柯汽車有限公司，研究方向為汽車車身及內外飾開發。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.18.020