汽車內部裝飾件的配合設計方式分析與優化

王珂,傅杰,陸磊

(1.東風汽車公司技術中心，湖北武漢 430056；2.神龍汽車有限公司，湖北武漢 430056)

0 引言

汽車工業發展的幾十年中，內飾系統的設計涌現過許多流行趨勢:比如包覆感設計、儀表板的分層，比如桃木材質的廣泛應用、鍍鉻亮條的大面積使用以及真皮、打孔皮質、皮質縫線的應用；在配色上，曾經高度流行淺色內飾，隨著運動型轎車的興起，近些年，深色內飾又開始廣泛回歸。雖然汽車內飾系統的趨勢不斷變化，但是萬變不離其宗的是不斷提升汽車內飾系統的精致感和高檔感，給乘客營造安全舒適的內部環境。

在營造內飾系統精致感和高檔感上，造型、材質和色彩方面均衡向前發展。但是內飾件的配合設計卻是內飾系統設計的基礎，也是構成內飾系統整體精致度和高檔感的不可忽視的因素。近年來，越來越多的從業者投入到內飾系統的配合研究中，隨著白車身精度的不斷提高及內飾零件自身尺寸精度的提升，現在內飾系統的很多配合開始摒棄重疊搭接的形式，敢于使用對接的形式，給乘客營造平整和精細的配合關系。特別是對于環形配合的內飾件，將配合尺寸偏差累計到重疊搭接上，重疊搭接的界面選擇在哪里打斷就尤為重要。

1 汽車內部裝飾件概述

1.1 汽車內部裝飾件分類

汽車內部裝飾件為車身內部起裝飾作用的零部件統稱，分為：門護板系統、側部立柱飾件系統、頂棚系統、行李箱內部或者背門護板系統，以及地毯及隔音墊系統，如圖1所示。其中頂棚系統、地毯及隔音墊系統屬于軟內飾，材料多用泡棉及紡織纖維；側部立柱飾件一般屬于硬質件，常使用PP或者PP+TALC材料。

圖1 汽車內部裝飾件分類

1.2 汽車內飾件的配合形式

內飾件的配合一般分為以下幾種情況：一種是硬質內飾件與硬質內飾件的配合，一種是硬質內飾件與軟質內飾件的配合，還有一種是軟質內飾件和軟質內飾件的配合。一般來說后兩種和軟質內飾件的配合都有一定的壓縮量，多為過盈配合，過盈量根據所用材料的柔軟度而不同。

硬質內飾件與硬質內飾件的配合一般分為以下兩種形式：一種是重疊搭接配合形式，如圖2所示；一種是偏移式對接配合形式，如圖3所示。

圖2 重疊式配合 圖3 偏移式配合

硬質內飾件與硬質內飾件的配合多出現在立柱護板的配合界面，比如B柱上護板與B柱下護板的配合、A柱上護板與儀表板的配合等界面，其中重疊搭接的配合形式如圖2所示，由于兩個硬質內飾件之間沒有直接的間隙面差要求，只有貼合要求，所以配合保證難度小，曾廣泛應用于硬質內飾件的配合設計；但是這種配合形式，兩個硬質內飾件之間有明顯的臺階感，用戶的感知精致度比較差。偏移式對接配合形式如圖3所示，由于兩個硬質件的配合有直接的間隙面差要求，所以配合難度較大，但是由于兩個件的配合，形成的間隙與零件同色，而不是黑色間隙，視覺間隙會變小，而且兩個件是零面差設計，觸摸時沒有臺階感，比較平滑光順，所以感知精致度有所提升，常見于A、B、C柱側部硬質護板配合界面。

硬質內飾件與軟質內飾件的配合則可以采用圖4所示的邊對邊配合形式，這種配合形式也有直接的間隙面差要求，由于間隙是黑色而不是零件色，所以對間隙要求尤其高，配合保證難度大，但是如果能夠保證配合無間隙，則能取得良好的感知效果，常見于頂棚與A、B、C柱護板處的配合搭接界面。

圖4 邊對邊配合

2 汽車內飾件各區域配合形式優化

2.1 側部護板區域配合形式

側部護板區域主要是指由A柱上下護板、B柱上下護板及C柱上下護板、頂棚及門檻護板等組成的封閉環形內飾區域，這個區域的配合由于是一個閉環，所以不能對所有界面均采用偏移式及邊對邊的配合形式，需要在一些感知敏感度低的區域實施重疊式搭接配合來釋放尺寸鏈累加誤差。

側部護板區域的配合形式分布如圖5所示，對于A、B、C柱上下護板的搭接，主要是硬質塑料件之間的配合，需要設計為間隙配合，客戶開門及乘客艙中視覺敏感區域主要集中在上部區域，所以需要將對接的形式盡量集中在客戶視覺敏感度最高的區域。客戶在系安全帶時，會第一時間關注到B柱上護板和B柱下護板的分縫，主要采用了對接的形式，斷面見圖6，間隙理論值設計為0.3 mm，面差理論值設計為0，B柱下護板的定位也在這個間隙面差分縫附近，所以公差帶也可以保證在±0.3 mm內。而B柱下護板和門檻裝飾件的分縫，如圖7所示斷面，由于被前座椅做了遮擋，客戶無法在正常視野區域內觀測到這個分縫，所以將這個分縫做了搭接的設計，來釋放B柱下護板的尺寸鏈累積誤差。圖5所示斷面為搭接斷面的標準形式，面差上部的搭接件應該在端部做減薄設計，最薄的端部應該控制在1.5 mm以內，盡量減小臺階感。

圖5 側護板區域配合形式

圖6 B柱上下護板斷面 圖7 B柱下護板與門檻裝飾板斷面

A柱上護板、A柱下護板與儀表板的搭接形式與其他護板之間的搭接有所不同，主要是由于儀表板的結構設計復雜和裝配散差大。A柱上護板與儀表板的界面，多采用A柱上護板插入儀表板內的設計，形成Y向和X向的間隙，如圖8所示的Y向間隙斷面，由于A柱護板設計卡子定位在儀表板上，所以理論間隙設計為0.5 mm，公差可以達到±0.5 mm,這個界面沒有面差要求。

A柱下護板與儀表板的配合形式如圖9所示，雖然采用了對接的形式，有直接的間隙面差設計，但是由于儀表板定位在兩側的中間，空調與儀表板骨架有固定點，所以空調裝配后，儀表板的重心改變，儀表板會繞骨架有一定的翻轉，造成儀表板下部與A柱下護板的間隙變小，一般會變小2～3 mm。所以這個區域理論間隙需要設計為5 mm，公差帶為±3 mm。而面差的設計依舊保持對接的零面差設計。對于這個界面，儀表板下部需要設計一個翻邊，翻邊的長度應該大于間隙的最大公差即8 mm。儀表板與A柱下護板的配合區域對客戶來說屬于次敏感區域，間隙設計理論值大，所以儀表板需要設計這個翻邊，來保障間隙是黑色的，不會露出儀表板內部的技術件。過去幾年，對自主品牌車型的這個界面關注少，通常儀表板下部沒有翻邊，當間隙達到4 mm時，儀表板內部的骨架、塑料件就變得可視，顯得十分凌亂，最近一些自主品牌車型比如博瑞、榮威RX5在儀表板下部都增加了這個翻邊，對間隙起到了一定的遮擋作用。

圖8 A柱上護板與儀表板配合斷面 圖9 儀表板與A柱下護板配合斷面

頂棚的材質比A、B、C柱護板偏軟，根據配置不同，一般中高配的頂棚會采用軟內飾，內部包含3 mm泡棉，低配的頂棚還是屬于硬內飾。A、B、C柱護板與頂棚的配合要考慮兩種情況，如圖10所示，一種是硬內飾件與硬內飾件的配合，一種是硬內飾件與軟內飾件的配合，兩種配合設計的過盈量不同。頂棚與A柱上護板的配合斷面如圖11所示，硬質頂棚與A柱上護板的配合，過盈量一般設計為2 mm，而軟質頂棚與A柱上護板的配合，過盈量一般設計為1 mm。這兩種配合形式的搭接區域都應該保證至少設計8 mm，為了減少A柱上護板的端部臺階感，應該做減薄處理，一般A柱護板的厚度為2.5 mm，端部減薄后應保證有1.5 mm的厚度。

圖10 A柱上護板與頂棚配合

圖11 A柱上護板與頂棚的配合斷面A-A

頂棚與B柱上護板及C柱上護板的配合形式類似，均為邊對邊的配合形式，如圖12所示。過盈量的設計與頂棚與A柱配合一樣：硬質頂棚與B柱、C柱上護板的配合，過盈量一般設計為2 mm；而軟質頂棚與B柱、C柱上護板的配合，過盈量一般設計為1 mm。B柱上護板與頂棚的配合斷面圖如圖13所示。這兩種配合形式的搭接區域都應該保證至少設計8 mm。

圖12 柱上護板與頂棚配合

圖13 B柱上護板與頂棚的配合斷面

門檻裝飾件與下護板的配合形式均為重疊式搭接，如圖14所示，根據裝配的順序，應該考慮搭接的先后順序，門檻裝飾件壓在A柱下護板的上部，而C柱下護板則是壓住門檻裝飾件的。搭接的斷面如圖15所示，壓在上部的件應該在端部做減薄處理，比如對于門檻裝飾件前部與A柱下護板搭接的端頭就應該設計減薄，正常件厚度(不包含紋理)為2.5 mm，端部減薄段厚度(不包含紋理)為1.5 mm。

圖15 門檻裝飾件與A柱下護板搭接斷面

同理，對于C柱下護板與門檻裝飾件壓接處也應該做減薄處理。對門檻裝飾件和C柱下護板做減薄處理時，過渡圓角建議設計為1 mm。

2.2 背門護板區域的配合形式

背門護板一般根據造型的情況會分為4段，如圖16所示，也即組成了一個環形。通常情況是背門護板上部的兩個配合界面設計成重疊式搭接來吸收公差，但是最近3年內上市的主流車型，都將背門護板的4個配合界面設計成了偏移式對接。仔細分析，主要是由于背門4個護板都裝配在背門內板一個沖壓件上，背門內板的護板裝配孔基本是一道工序沖出來的。近些年國內沖壓件的精度不斷提升，所以越來越多的車型背門4個護板全部被設計成偏移式對接的形式。

圖16 背門護板之間的配合

背門上、下護板與背門左護板的配合斷面分別如圖17、圖18所示。

圖17 背門左護板與背門上護板配合斷面

圖18 背門左護板與背門下護板配合斷面

2.3 車門護板區域的配合形式

因為前、后車門護板屬于開啟件，所以前、后車門護板與B柱下護板之間的配合間隙會比較大，這個界面配合還涉及到密封條的結構。目前大部分自主品牌轎車還是采用圖19所示的密封條與護板配合的斷面結構，即密封條的黑色裙邊壓住B柱上下護板。目前一些歐美合資品牌已經采用了圖20所示的密封條與護板配合的斷面結果，這種結構的優點是將B柱護板的邊緣插入密封條的槽口中，這樣乘客就看不到密封條的黑色裙邊。因為目前使用淺色內飾時，與密封條的黑色唇邊配合，視覺感知質量會比較差，如果采用圖20所示的斷面，乘客在座艙內，看到的都是護板的顏色，整體協調性會提升。目前一些日系車中在使用圖19所示的斷面時，為了彌補淺色內飾和黑色密封條裙邊的視覺效果差的感知現象，采用了雙色密封條，即密封條的裙邊使用白色橡膠材質，但是這種密封條和淺色內飾B柱上下護板之間會形成色差，視覺效果仍然不是很理想。

車門護板與B柱下護板配合時，采用圖19所示的斷面時，間隙的最小值一般設定為10 mm，而密封條的裙邊壓接在B柱護板上后，這個間隙會縮小到8 mm左右；而采用圖20所示的斷面，車門護板與B柱護板之間的間隙可以設定為7 mm，這個間隙就是最終的視覺間隙。

圖19 常用的B柱護板與車門護板配合斷面

圖20 優化的B柱護板與車門護板配合斷面

2.4 前地板地毯區域的配合形式

地毯及隔音墊系統屬于軟內飾，和護板及主副儀表板配合時，均應設計為過盈配合狀態。通常將這部分軟硬內飾配合的過盈量設計為2 mm，如圖21所示，前地板地毯與副儀表板的左右側護板配合時，設計過盈量為2 mm。前地毯跨過地板的中通道，是一個整體式地毯。而圖22所示的后地毯分左右兩塊，分別和副儀表板的左右側護板配合，設計過盈量也為2 mm。地毯與副儀表板配合的外觀要求比較低，只要不露縫隙即可，所以這里副儀表板與前、后地毯的Z向間隙公差帶為±2 mm,最大可以接受4 mm的過盈量。

圖21 副儀表板與前地毯配合斷面

圖22 副儀表板與后地毯配合斷面

3 結束語

無論是車主還是乘客，待在車內的時間總是占大多數的，所以汽車的內飾設計也成為客戶選車時的一項重要指標。汽車內部當然不會出現簡單的貴重材料的堆積，人們花了大量成本去使用更高端的材質，那么就要有良好的配合設計和制造工藝去實現這些高端材質帶來的高檔感，所以配合設計是基礎。車內部裝飾件的設計已經由前些年的一味追逐高檔材質和追求淺色內飾配色逐步轉化為內部裝飾件精細化設計。而談到精細化設計，首先就應該確定內部裝飾件的配合設計。內部裝飾件的配合特點與外部裝飾件有很大不同：外部裝飾件的配合設計由于材料及裝配的關系，基本都是可視的間隙和面差；而內部裝飾件由于材料有一定的柔性及軟內飾的應用，一般的配合設計更趨向于不可視間隙，這樣可以給乘客營造更好的包覆感和精致度。

未來新能源汽車的推廣，使底盤零件的數量大大減少，將有更大的空間去布置汽車內部的裝飾件，那么內部裝飾件的分塊和配合也會產生一定的演變。無論如何演變，方向都是為客戶提供更舒適、更精致的感受。大巧不工，重劍無鋒，汽車內部裝飾件的配合設計是營造內飾豪華感的基礎，從業者需要有足夠的耐心和恒心去不斷優化它，只有基礎牢固了，在不斷追求使用高檔材質和復雜工藝的同時，才能營造出整體的精致度和豪華感。