汽车内外饰设计与实战手册

序

前言

第1 章　汽车内外饰概述 1

1.1　汽车内外饰的发展与现状 1

1.2　汽车内饰主要系统简介 3

1.2.1　主副仪表板系统 4

1.2.2　门内饰板系统 5

1.2.3　立柱系统 7

1.2.4　NVH 系统 8

1.2.5　座椅系统 9

1.3　汽车外饰主要系统简介 11

1.3.1　前后保险杠系统 11

1.3.2　外后视镜系统 12

1.3.3　汽车其他外装饰件 13

1.4　汽车内外饰开发概述 13

第2 章　设计开发流程与内外饰设计 16

2.1　设计开发流程 16

2.1.1　预研阶段 16

2.1.2　方案阶段 18

2.1.3　设计验证阶段 19

2.1.4　投产阶段 22

2.2　造型设计开发 23

2.2.1　前期定义 26

2.2.2　造型设计 29

2.2.3　造型确认 31

2.3　内外饰开发设计 31

2.3.1　开发目标设定 31

2.3.2　可行性分析 33

2.3.3　工程化设计 35

2.3.4　同步分析 41

2.3.5　模具/工装开发 44

2.3.6　设计验证 45

2.4　精致工艺 50

2.4.1　精致工艺评价 50

2.4.2　精致工艺流程 53

2.4.3　精致工艺影响因素 54

2.4.4　执行精致工艺的优点 55

2.4.5　精致工艺总结 55

第3 章　内外饰设计常用工具与设计方法 56

3.1　工程设计常用工具 57

3.1.1　三维数模工程设计 57

3.1.2　几何公差产品图纸 57

3.1.3　尺寸工程 61

3.1.4　数字样车技术 68

3.1.5　设计检查清单 71

3.1.6　CAE 分析 73

3.1.7　模流分析 74

3.1.8　设计失效模式及后果分析 80

3.2　内外饰设计验证方法 84

3.2.1　同步工程的应用 85

3.2.2　断面可行性分析 85

3.2.3　人机工程虚拟仿真与样车验证 87

3.2.4　快速成型件验证 88

3.2.5　零部件设计验证 89

3.2.6　可靠性设计方法 91

3.2.7　检具 91

第4 章　汽车内外饰材料与工艺 93

4.1　内外饰材料 94

4.1.1　塑料 94

4.1.2　橡胶 108

4.1.3　面料 111

4.1.4　泡沫类材料 119

4.1.5　声学包装材料 122

4.1.6　刚强度复合材料 126

4.1.7　粘结剂 132

4.1.8　涂料 137

4.2　内外饰零件选材原则 138

4.2.1　选材考虑因素 138

4.2.2　选材步骤 139

4.2.3　NVH 零件选材原则 139

4.3　内外饰零件选材方法及案例 140

4.3.1　选材方法 140

4.3.2　选材案例 141

4.4　内外饰常用塑料失效机理及案例分析 145

4.4.1　塑料失效机理 145

4.4.2　塑料失效分析方法 147

4.4.3　失效案例 149

4.5　内外饰部件成型工艺 151

4.5.1　注射 151

4.5.2　吹塑 158

4.5.3　其他工艺 159

4.5.4　表面处理工艺 168

4.6　内外饰常用材料发展趋势 182

第5 章　内外饰仿真分析的应用 185

5.1　结构仿真分析 187

5.1.1　结构仿真的应用流程 187

5.1.2　常用的结构仿真分析类型 189

5.1.3　主要系统的结构仿真及案例 194

5.2　工艺仿真分析 200

5.2.1　工艺仿真的应用流程 201

5.2.2　常用的工艺仿真分析类型 202

5.2.3　装配模拟技术的应用及案例 208

第6 章　内外饰常规性能验证 215

6.1　法规安全类试验 215

6.1.1　乘用车内空气质量 216

6.1.2　禁用物质及多环芳烃 217

6.1.3　乘用车内部凸出物 218

6.1.4　乘用车外部凸出物 219

6.1.5　阻燃性试验 220

6.2　可靠性试验 221

6.2.1　环境性能试验 221

6.2.2　物理性能试验 227

6.3　感官品质类试验 234

6.3.1　颜色和光泽测试 234

6.3.2　气味评价 235

6.3.3　软质材料触感舒适性测试 236

6.3.4　内饰零件操作舒适性 236

第7 章　内外饰工装设计 238

7.1　注射成型模具 238

7.1.1　注射模具 238

7.1.2　蒸汽高光模具 246

7.1.3　模内装饰模具 249

7.1.4　低压注射模具 252

7.1.5　双色注射模具 255

7.2　模压模具 258

7.2.1　主要NVH 零件成型工艺及模具材料 260

7.2.2　模压模具结构及设计要求 261

7.2.3　模具制作流程 262

7.3　发泡模具 262

7.3.1　发泡成型原理及分类 262

7.3.2　发泡模具结构 263

7.3.3　发泡模具设计要求 263

7.3.4　发泡模具制作流程 264

7.4　辅助工装 264

7.4.1　检具 264

7.4.2　焊接工装 283

第8 章　仪表板系统设计 287

8.1　仪表板系统可行性分析 289

8.1.1　人机工程 290

8.1.2　法规 297

8.1.3　安全 303

8.2　仪表板结构设计 310

8.2.1　仪表板本体结构设计 310

8.2.2　风管及风口设计 318

8.2.3　储物箱(盒) 结构设计 320

8.2.4　中间面板的设计 322

8.2.5　左下护板及膝盖碰撞吸能结构设计 323

8.2.6　副仪表板的结构设计 324

8.2.7　转向支撑的设计 330

8.3　主副仪表板系统制造工艺 334

8.3.1　成型工艺 334

8.3.2　连接工艺 337

8.3.3　组装工艺 337

8.4　主副仪表板系统设计试验验证 339

8.4.1　零部件DV 验证 339

8.4.2　整车路试验证 342

第9 章　门内饰板系统设计 344

9.1　门内饰板设计可行性分析 345

9.1.1　人机 346

9.1.2　法规 347

9.1.3　安全 347　

9.2　门内饰板系统结构设计 348

9.2.1　侧门内饰板系统设计 348

9.2.2　背门内饰板结构设计 357

9.3　门内饰板系统制造工艺 359

9.4　门内饰板系统设计试验验证 359

9.4.1　门内饰板设计验证 359

9.4.2　门内饰板产品验证 360

第10 章　立柱门槛内饰件设计 362

10.1　立柱门槛内饰件设计输入 362

10.1.1　人机 362

10.1.2　法规 363

10.1.3　安全 363

10.2　立柱门槛内饰件结构设计 364

10.2.1　立柱门槛内饰件零部件安装定位设计 364

10.2.2　立柱门槛内饰件零部件典型断面 365

10.2.3　立柱门槛内饰件零部件结构设计 367

10.2.4　与NVH 性能相关的设计 369

10.3　立柱门槛内饰件制造工艺 369

10.4　立柱门槛内饰件设计试验验证 369

10.4.1　设计验证 369

10.4.2　产品验证 370

第11 章　NVH 系统设计 371

11.1　NVH 系统设计可行性分析 373

11.1.1　顶盖内衬性能要求 374

11.1.2　人机 374

11.1.3　法规 377

11.2　NVH 系统结构设计 378

11.2.1　顶盖内衬安装、定位设计 378

11.2.2　顶盖内衬总成结构设计 379

11.2.3　顶盖内衬常见故障模式 383

11.2.4　顶盖内衬精细化设计要求 384

11.3　NVH 系统制造工艺 384

11.3.1　顶盖内衬工艺介绍 384

11.3.2　顶盖内衬工艺优缺点介绍 385

11.4　NVH 系统验证 386

11.4.1　设计验证 386

11.4.2　产品验证 386

第12 章　座椅系统设计 387

12.1　座椅系统设计输入、输出 388

12.1.1　输入 388

12.1.2　输出 389

12.2　座椅系统设计可行性分析 390

12.2.1　人机 390

12.2.2　法规 393

12.2.3　安全 395

12.2.4　舒适性 396

12.2.5　搭接边界 398

12.3　座椅系统结构设计 400

12.3.1　头枕设计 400

12.3.2　骨架设计 403

12.3.3　座椅调节机构件设计选择 405

12.3.4　座椅接插件固定设计 408

12.3.5　座椅操作手柄设计 408

12.3.6　座椅鞋盒设计 409

12.3.7　座椅泡沫垫及面套设计 409

12.3.8　座椅塑料件设计 413

12.3.9　座椅舒适性设计 414

12.4　座椅制造工艺 419

12.5　座椅系统设计试验验证 419

第13 章　保险杠系统设计 421

13.1　保险杠系统可行性分析 422

13.1.1　人机 423

13.1.2　法规 426

13.2　保险杠系统结构设计 432

13.2.1　保险杠系统与车体的典型结构设计 433

13.2.2　保险杠系统与电器的典型结构设计 442

13.2.3　保险杠系统与其他外饰件的典型断面设计 447

13.2.4　保险杠系统内部的典型断面设计 448

13.3　保险杠系统制造工艺 452

13.3.1　保险杠系统内部各子零件的制造工艺 452

13.3.2　保险杠系统的装配工艺 453

13.4　保险杠系统设计验证试验 453

第14 章　外装饰件设计 455

14.1　前罩装饰件设计 455

14.1.1　前罩装饰件可行性分析 456

14.1.2　前罩装饰件结构设计 457

14.1.3　前罩装饰件制造工艺 459　

14.1.4　前罩装饰件设计试验验证 460

14.2　扰流板设计 461

14.2.1　扰流板可行性分析 462

14.2.2　扰流板结构设计 462

14.2.3　扰流板制造工艺 465

14.2.4　扰流板设计验证 466

14.3　车身下护板设计 466

14.3.1　车身下护板可行性分析 466

14.3.2　车身下护板结构设计 466

14.3.3　车身下护板制造工艺 468

14.3.4　车身下护板试验验证 468

第15 章　内外饰功能件设计 470

15.1　外后视镜 470

15.1.1　外后视镜可行性分析 471

15.1.2　外后视镜结构设计 473

15.1.3　外后视镜制造工艺 475

15.1.4　外后视镜设计验证 475

15.2　遮阳板设计 477

15.2.1　遮阳板设计可行性分析 477

15.2.2　遮阳板结构设计 477

15.2.3　遮阳板制造工艺 478

15.2.4　遮阳板设计验证 479

15.3　安全拉手设计 480

15.3.1　安全拉手可行性分析 480

15.3.2　安全拉手结构设计 480

15.3.3　安全拉手制造工艺 483

15.3.4　安全拉手设计验证 483

15.4　出风口设计 483

15.4.1　出风口可行性分析 484

15.4.2　出风口结构设计 484

15.4.3　出风口制造工艺 486

15.4.4　出风口设计验证 486

第16 章　汽车内外饰发展理念与趋势 488

16.1　环保 488

16.1.1　法规介绍 488

16.1.2　内外饰产品禁用物质控制和可回收利用率提升 490

16.1.3　车内空气质量提升 491

16.1.4　接触安全(多环芳烃) 494

16.2　轻量化技术 494

16.2.1　传统内外饰轻量化技术 495

16.2.2　以塑代钢轻量化技术 496

16.3　感知质量 500

16.3.1　舒适性 500

16.3.2　精致工艺 501

16.4　模块化 508

16.4.1　汽车产品模块的种类 509

16.4.2　模块化的优点 509

16.4.3　内外饰模块化设计简介 509

16.5　个性化定制 511

16.6　智能化 513

参考文献 515