遮阳板设计开发详解

2021年5月5日
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一  前言

遮阳板位于整车内饰前部,靠近前风挡,其主要作用是遮挡阳光,另外兼

有其他配置,如化装镜、照明灯、地图带、乘员警告标识及车库门开关等。

二  产品及制造基础

1 结构图

遮阳板设计开发详解

遮阳板设计开发详解

2 构造特征

1)、金属骨架+PU 发泡成型;该结构表面手感好,属于豪华型车载遮阳板配置;

2)、金属骨架+纸板覆合;一般小型车、低档车、降价车采用该配置,强度不高;

3)、金属骨架+PP 吹塑成型;现在已经用的比较少了,笨重不容易满足法规要求;

4)、表面织物有针织面料和 PVC 表皮两种,同上,一般小型车、低档车、降价车采用PVC面料;

5)、其它配置

现在汽车遮阳板在副驾驶位置上都带化妆镜,部分中、高档车要求带照明灯、带镜盖;另外遮阳板上带地图袋、带延伸板、带安全警告标识、车库门开关等;

3 面料的包覆工艺

主要采用两种工艺:机器缝合和热合接缝,机器缝合外观看起来较粗糙,感觉比较低档,快要淘汰;热合接缝也就是通常所说的高频焊接,要求接缝高度小于 1mm,因为过高影响外观,尤其 PVC 面料型很明显,基本上现在主流供应商都采用该工艺;需要注意的是:如果针织面料的配置要采取高频焊接工艺,则也必须在背面附带 PVC,焊接是通过PVC 的连接来实现的;

三 产品设计

2.1、遮阳板布置要求

遮阳板设计开发详解

1)如上图所示:通过 H 点往上 635mm,得到一眼点中心;当遮阳板翻转到竖立位置时,过该眼点做遮阳板的切线,该切线与通过眼点得水平线的夹角不得超过 5°,且遮阳板的最低点距离水平线的距离在 20mm 到 30mm 的范围内;遮阳板在闭合位置时,过 95%假人的眼球圆椭圆的上极限位置到遮阳板最低点的切线为前方上视野角,要求该角度不得小于 7°;

2)根据钣金所能冲处孔的最小值,遮阳板的固定点从距离钣金支架 8mm 起开始布置,结合前页的前方视野和其它相关要求合理布置固定点的坐标值,坐标值尽量为整数,满足不了也只能取一位小数,而且小数值要求为 5mm;布置时要注意防止遮阳板翻转到最大位置时不要打到玻璃;遮阳板的长度和宽度需要车型的大小以及其它要求合理选择具体的值;其中部分遮阳板还布置有侧面翻转功能,用于遮挡侧面的阳光。

3)化妆镜位置:遮阳板化妆镜中心位置应在过眼点中心,与 Y=0 平面平行的平面内。

4)运动校核:遮阳板有前翻和侧翻两种功能,要求能前翻 180°,且在转动过程中不能与前风档玻璃干涉;遮阳板向前翻转 90 度,转轴从固定座 B 的挂钩里取出,检查侧翻时遮阳板本体是否与顶棚或其他顶饰件干涉,一般还要求不能与头部干涉,但这法规上没有明确要求。

2.2、遮阳板的法规要求

遮阳板的法规校核主要是内部突出物的校核,其中校核的内容主要包括以下三个方面:

1、遮阳板固定座的校核,要求圆角半径≥3.2mm,设计时要求≥3.5mm,并且检测零

部件的宽度大于头部中心在测量的过程中下降的值;

2、镜子的圆角半径校核,如果化妆镜带镜盖,则要求检测镜盖在打开和闭合两种状态下圆角半径≥3.2mm,设计时要求≥3.5mm;碰撞过后要求镜片没有尖锐的碎片产生(要求玻璃的黏结性强);

3、骨架的要求,遮阳板的骨架要求最大直径为 5mm;遮阳板本体应使用吸能减震的材料或表面覆盖柔性材料或设计成吸能减震的结构;边缘零件的圆角 R 不应小于3.2mm;本体厚度小于 3.2mm 时,圆角 R 取厚度的 15%~50%。

2.3、遮阳板的结构

1)要求骨架左右旋转中心线同轴,旋转轴心都在旋转轴线上;要求遮阳板骨架旋转中心线与固定座 A、固定座 B 的安装轴心垂直;旋转轴与固定座 A 之间通过圆柱标识定位,防止安装方向错误。

2)遮阳板的旋转的折弯角度一般都不是 90°,根据每个车的顶棚的实际型面校核。大部分角度都在 86°到 87.5°之间;

3)遮阳板骨架结构见前;

上述是两种较成熟的遮阳板的骨架结构,分别有双边定位和单边定位两种,其中:右侧的双边定位操作力较大,在开启的最大位置后很稳定,不会自动回弹;左边的图片显示的是目前大众和通用的车上普遍采用的一种结构,该结构通过两个弹簧片来控制操作力,该结构操作力偏小一些,操作轻便一些,能开启到用户所期望的任何位置,两个弹簧片的弹力来控制遮阳板停留在开启位置而不晃动,而且很容易的通过调节两个弹簧片来调整操作力;

4)固定座 A 与顶棚及钣金的配合:一般要求固定座 A 压顶棚 1.5~2mm,遮阳板的固定座要压住顶棚边缘至少 3mm,一般 5mm,遮阳板的底部和顶棚一般要保留 10mm 左右的间隙,安装平面要与钣金平面贴合,顶棚需要制作一个凹槽,这样可以遮挡装车时出现的小间隙,提高装车效果。

5)固定座 B 与顶棚及钣金的配合:

一般要求固定座 B 压顶棚 1.5~2mm;固定座 B

安装凸台高度至少要求 2mm,太低螺钉容易打穿、开裂;顶棚需要制作一个凹槽,这样可以遮挡装车时出现的小间隙,提高装车效果;固定座 B 开孔宽度一般比本体转轴直径小1.2mm,内部直径一般比本体转轴直径大 0.6mm,拔出力一般要求>5N,防止转动时遮阳板容易从固定座 B 中脱落,但不同的材料,过盈量不一样。

6)遮阳板本体与顶棚的配合:遮阳板本体与顶棚的配合间隙一般要求 10mm 以上,避免遮阳板前翻时前端与顶棚干涉,但这间隙不是绝对的,要根据具体车型布置而定;为了减小配合间隙,遮阳板在闭合状态还考虑设计成-4 度角,即关闭时遮阳板后端与顶棚略微干涉;遮阳板后端顶棚一般需要设计凸台结构,凸出高度一般为遮阳板厚度的一半,以能遮挡遮阳板的接缝线为佳;在顶棚设计时还需考虑遮阳板的扣手位置,扣手位置左、中、右都有,一般要求能伸进去两个手指。

7)遮阳板镜子:镜盖的开启角度一般为 100 度,两侧通过弹片定位。

8)遮阳板延伸板:遮阳板延伸板是为了遮挡中间透过的阳光,延伸长度需要根据具体车型的空间位置来确定。

3、主要性能要求

3.1 接缝强度要求

遮阳板周边应平整,无开裂现象;若遮阳板周边采用热合接缝,则焊缝宽度应小于 1.5mm,每 30mm 长度的焊缝承受拉力应不小于 50N。

3.2 操作要求

遮阳板应操作灵活、平稳、无噪声,并能停止在任意位置上。

3.3 操作力矩

3.3.1 遮阳板绕 X 轴旋转(上下方向)的操作力矩

在任意位置上(除锁止位置)最小操作力矩应大于振动加速度为 50m/s2 时的等效力矩;最大操作力矩应小于 2N·m(当最小操作力矩不小于 2N·m,其操作力矩由供需双方协商决定)。

等效力矩 T 由下式求出:

 F=ma

 T=FB

 T=maB=50mB

式中:T——振动加速度为 50m/s2 时的等效力矩,N·cm(Kg·cm)

 M——本体质量(不包括转轴的质量),Kg

 B——从转轴中心线至本体重心的距离,cm

3.3.2 遮阳板绕 Y 轴(左右方向)的操作力矩

最小操作力矩应大于 0.4 N·m;最大操作力矩应小于 4N·m。

3.4 转动的耐久性能 

3.4.1 X 轴

遮阳板绕 X 轴(上下方向)往复转动 5000 次后,在任意位置上(除锁止位置)最小操作力矩应大于振动加速度为 50m/s2 时的等效力矩;最大操作力矩应小于 2N·m(当最小操作力矩不小于 2N·m,其操作力矩由供需双方协商决定)。

3.4.2 Y 轴

遮阳板绕 Y 轴(左右方向)往复转动 2000 次后,最小操作力矩应大于 0.4 N·m 最大操作力矩应小于 4N·m。

3.5 耐高温性能 

试验后遮阳板应符合:

1)遮阳板的颜色、纹理应符合经规定程序批准的色板或样品,其表面不应有毛刺、裂纹、污点、凸凹及松弛等缺陷,且表面无开裂、变形、变脆。

2)遮阳板周边应平整,无开裂现象;若遮阳板周边采用热合接缝,则焊缝宽度应小于 1.5mm,每 30mm 长度的焊缝承受拉力应不小于 50N。

3)遮阳板应操作灵活、平稳、无噪声,并能停止在任意位置上。

3.6 耐低温性能

试验后遮阳板应符合 3.7 中的规定。

3.7 耐高低温交变性能 

试验后遮阳板应符合 3.7 中的规定,且表面无明显的褪变色、开裂、变形、变脆等缺陷。

3.8 耐光性能 

遮阳板试验后按 GB250 标准评价,要求色牢度等级≥4 级。

3.9 气味性

低档车:要求评分≤4.0 级;

中档车:针织面料型遮阳板要求评分≤3.5 级,PVC 面料型遮阳板要求评分≤4.0 级;

高档车:要求评分≤3.0 级。

3.10 阻燃性能 

要求:燃烧速度≤75mm/min。

3.11 灯泡耐久性能 

要求:试验结束后,灯泡应无损坏。

3.12 照明灯开关耐久性能 

要求:试验结束后,照明灯开关功能应完好,通电时电气回路应正常工作。

3.13 化妆镜镜盖耐久性能

要求:试验结束后,镜盖在开启位置无自动闭合趋向,在闭合位置无自动开启趋向。

3.14 延伸板的耐久性能

要求:延伸板的操作力矩(15±5) N·m,经 3000 次往复试验后能保持上述操作力矩。

3.15 落球试验 

试验后化妆镜应无碎片飞出。

3.16 耐摩擦色牢度

3.16.1 干态

变色≥4 级,沾色≥4 级;

3.16.2 湿态

变色≥4 级,沾色≥4 级。

3.17 甲醛含量

要求甲醛含量≤10mg/Kg。

3.18 气雾冷凝值

要求气雾冷凝值≤2mg。

3.19 有机物散发

要求有机物散发≤50ugc/g。

4 其他要求

4.1 人机工程问题

4.1.1 遮阳板的遮光效果不好

4.1.2 遮阳板打开过程中与前风挡玻璃干涉

4.1.3 遮阳板与后视镜干涉

4.2 外观装饰

4.2.1 遮阳板和顶棚贴合不好,有间隙

4.3 舒适性

4.3.1 遮阳板容易从固定座 B 中脱出

4.3.2 遮阳板翻转时有异响

4.3.3 延伸板拉动过程中异响

4.4 耐久性

4.4.1 固定 B 在路试过程中断裂

4.4.2 化妆镜镜盖耐久性试验不合格

4.4.3 延伸板的耐久性试验不合格

4.4.4 使用一段时间后遮阳板照明灯不亮或有时亮有时不亮

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