上車踏板設計

許國慧，林春雷

（1.北京現代汽車有限公司技術中心，北京 101300；2.北汽股份有限公司，北京 101300）

引言

SUV底盤高的特點使它具有良好的通過性，但底盤高，駕駛員和乘員在上下車時不方便，因此中高檔SUV都配置了上車踏板。經過不斷演化，以及消費者對外觀要求的不斷提高，現在上車踏板不僅具有輔助上車的功能，同時還豐富了車的造型，成為造型的一個亮點。造型時要考慮外觀上的整體效果，以達到造型的目的。設計構想中，應定義上車踏板的類型，如：上車踏板和側裙護板做成一體，還是分開處理；上車踏板是整體注塑，還是本體采用鋁合金擠出，端頭加塑料裝飾件；上車踏板與車身的固定方式、承載重量、是否超出最大車寬等都需要考慮全面。

1 開發流程簡述

2 上車踏板分類

2.1 分體造型

圖1

上車踏板與側裙護板分體（圖2），上車踏板固定于底板上，由安裝支架、本體和塑料件端頭等組成（圖3）。這種結構，本體采用鋁合金擠出成型，大大節省了模具費用，結構簡單，相對穩定，可以滿足承載要求，但是外觀不及整體式美觀。

圖2

圖3

2.2 整體造型

目前，造型趨勢是將上車踏板與側裙做成一體（圖4），整體注塑成型，下部用鋁合金支架托起，加強承載性，外觀效果好，但其模具費用較高。主要組成部分見圖5：

圖4

圖5

2.3 圓管造型

圓管造型為皮卡常用造型，尤其北美市場的皮卡更青睞這種造型（圖6），組要組成部分見圖7。圓管造型更顯粗獷張揚和越野性能，國內城市SUV很少用，部分純越野車型使用此造型。

圖6

3 設計注意事項

3.1 造型、結構合理性

上車踏板外觀及結構比較復雜，設計時首先考慮外觀的整體效果。除保證各部位連接、定位的可靠性外，還應特別注意拆裝的方便性。做到自身配合、以及與周邊鈑金及側裙護板間隙合理，無干涉現象。

前期造型需考慮側腳踏板上車空間問題，如果車門下部造型突出，將會限制腳踏板寬度，從而影響上車空間，導致人機工程不滿足要求。曾開發的某款車型車門下部向外突出，側裙為配合門弧度也往外伸，導致踏板的腳部空間小。如圖7所示，上車踏板突出側裙外沿僅21.7mm，若往外移動，又改變整車寬度，導致腳踏板踩踏面積偏小，影響上車舒適性，從而降低整車商品性。

圖7

3.2 成型工藝可行性

上車踏板涉及的常用成型工藝有擠出成型、注塑成型、沖壓成型等。

擠出成型工藝產品料厚需設計成均勻料厚，端面形狀要求簡單，這樣有利于產品成型；降低產品的廢品率。

注塑成型要求盡可能不要出現倒扣，如果因為結構原因必須倒扣，則需要足夠的滑塊空間；產品設計要避免尖角，尖角影響模具壽命；產品最小圓角為0.5mm；料厚盡量均勻；背面結構的料厚盡量不要超過本體料厚的 1/3，太厚容易出現縮痕問題。

沖壓成型產品盡量為開口狀態，沖壓深度盡量淺，折彎角度盡量做成鈍角。

成型工藝涉及的專業知識比較多，在設計過程中，需要和供應商進行充分溝通，確保凍結數據不會出現工藝問題。充分利用CAE分析手段，將問題盡量消除在設計階段，避免后期模具大的修改，甚至報廢模具，增加不必要的成本及開發周期。

3.3 裝配工藝可行性

上車踏板一般由供應商總成供貨。總成通常采用螺栓固定方式，安裝至車身底板上。上車踏板為承載件，設計過程中需考慮到安裝的可靠性，考慮安裝支架及固定螺栓的強度和承載力。設計中還需考慮安裝空間是否足夠，操作是否方便，工具空間是否可行等。

3.4 間隙合理性

上車踏板作為重要的外觀件，與周邊件的配合要求較高。上車踏板與側裙護板分體造型的踏板，在X向通常與側裙護板保持平齊，Z向和側裙的間隙通常為1-3mm，且要求保持間隙均勻。

圖8

和側裙護板做成一體式的踏板，和車門的間隙需合理設置。車門為活動件，且考慮到車門的下垂和車身裝配的精度，通常留 6mm的間隙。最終間隙的確定，在滿足結構需要的前提下，由造型確定。

圖9

3.5 承載能力、上車方便性

安裝支架一般采用冷軋鋼管彎折成型，或者采用2.5-3mm厚的鋼板沖壓成型，根據上車踏板的長度，單側上車踏板常采用3個或4個固定支架，以保證承載的需求。

設計完成后按照300kg的過載重量來進行CAE應力分析（圖 11，由藍到紅應力逐步增大），修改支架結構，確保支架可靠性，并最終確定支架的個數。從上車方便性考慮，上車踏板在Y向一般要超出側裙邊緣至少60mm，但最好不要超出最大車寬，避免上車踏板影響整車車寬，超出認證尺寸。

圖10

4 常用安裝結構

4.1 本體與不銹鋼裝飾條

圖11

4.2 本體與骨架通過卡子固定

圖12

4.3 本體與骨架通過螺栓固定

圖13

4.4 踏板總成與車身底板固定

圖14

5 結束語

上車踏板同時具備了功能性和裝飾性，設計上要求可靠性與美觀性同時兼顧。以上的設計方法簡單易用，經歷過多款車型的使用驗證。北京現代新勝達、上海大眾途觀、北汽福田薩瓦納等車型上車踏板均能找到以上的類似設計，經過市場考驗，可靠耐久承載性能良好。