后牌照飾板結構分析與設計

孫權　徐彪　袁寶文　李江明

摘 要：現代汽車上，飾板、鍍鉻飾條等外裝樹脂部件被廣泛應用，其既滿足了外飾件的功能性要求，也極大地提高了車輛的外形美觀程度。本文以后牌照飾板為例，通過其常見結構，提出和總結了一般設計流程和方法，具有工程實際參考指導意義。

關鍵詞：后牌照飾板，結構，分析

中圖分類號：U463.83+9.2 文獻標識碼：A 文章編號：1005-2550（2018）03-0034-07

The Structure Design Analysis of Rear License Garnish

SUN Quan， XU Biao， YUAN Bao-wen， LI Jiang-ming

（Dongfeng Honda Automobile Co.， Ltd. Research Development Division Design Dept， Wuhan， 430056）

Abstract： The plastic exterior parts like chrome plated moulding and others are widely used in modern vehicles. It can not only meet the functional requirements for exterior parts， but also greatly improves the appearance of vehicles. In this article， taking the rear license garnish for an example， it proposes and summarizes a general design process and method via common structure illustrations. It has a referential and guiding significance.

Key Word： Rear license garnish； Structure； Analysis

汽車的后牌照飾板作為汽車的外裝飾件，大部分式樣都是將牌照燈、倒車攝像頭等凸出物遮蓋住，避免機能部件暴露，起到保護和美觀的作用。在飾板的結構設計過程中，要特別注意飾板與尾門板金間的固定安裝方式以及間隙面差，因為其對飾板的牢固程度和車輛外觀有著很大的影響。

1 前言

2 后牌照飾板的類型

后牌照飾板根據其與尾門的面位置關系，通常可分為兩種類型，分別是覆蓋型（圖1、2）和面一致型（圖3、4）。

覆蓋型

3 設計流程

一般設計流程如下圖5所示，在造型可行性分析階段，對由造型部門輸入的初版CAS面（A面）進行斷面結構設計檢討，考慮法規、工藝、功能性、人機工程等各方面因素，將校核結果反饋給造型部門對A面進行修改，從而初步確定飾板形狀尺寸及與周邊部件的分縫位置。車身設計部門依據生技性等因素進行三維數據制作，并反饋問題，最后根據評審凍結的造型面，完成數據制作。最終在完成樣品試制、單品確認、實車安裝及整車性能驗證后進行投產。

4 法規校核

對于牌照燈隱藏在飾板內的結構式樣（圖6），在前期造型階段，就要充分考慮牌照燈空間，進行相關法規校核，避免后期因法規不滿足，而重新造型和更改A面。

根據GB11554-1998，牌照燈的安裝位置必須保證光線與牌照上需要照明的任何點的入射角不超過82°，入射角是從照明裝置發光區的極限點為準，至距離牌照板最遠的極端位置進行測量。見圖7、8。

根據測量的角度來調整牌照燈的位置和角度，牌照飾板的開口范圍以及折角也要隨之調整。另外，也要針對外突法規（GB11566-1995）進行A面確認。

5 后牌照飾板材料、板厚選取和表面處理

5.1 材料選取

通常牌照飾板的材料選取為ABS，因為其采用注塑成型方法所獲得的形狀自由度較高，質量輕，尺寸穩定，不會產生銹蝕，且易進行電鍍和涂裝處理。

材料的基本物性要求如下表1所示。

5.2 板厚（肉厚）

對于一般部位的肉厚，推薦為t3.0。較大的肉厚更容易確保外觀品質；成型過程中，膠的流動性好；易于布置加強筋（加強筋根部厚度可以定為1.0）。

5.3 表面處理

作為裝飾件，僅靠塑料本身的色調、光澤、硬度、耐候性及精微性是不夠的，往往需要再進行表面處理。通常以鍍鉻處理或噴塗為主。

6 結構設計要求說明

6.1 X、Y、Z三方向基準的選取確定方法

對于外裝飾件，X、Y、Z三個方向上的安裝基準是不可少的，否則會造成安裝不便，安裝后出現部件松動，無法有效固定等不良現象。牌照飾板與板金（后備廂/尾門）的貼合狀態十分重要，在設計中，盡量多設定一些X和Z方向的基準，以確保間隙和面差關系。

通常，X基準可以設定在所有的安裝點上。Y基準設置在CTR（中間位置）處或者CTR附近。推薦設置2處或3處Z基準。Z基準為2處時，將其分別設置在兩側的安裝點上以利于安裝；3處基準時，設定在中間和兩側。當把Z基準設置為3處時，Z基準間的最小間距參考圖表9。

對于基準安裝點處卡扣或螺栓座的孔徑，要比螺栓或卡扣直徑大0.2mm。（如M6螺栓時，孔徑為6.2mm；5.6mm的卡扣時，孔徑為5.8mm）

6.2 安裝方式

建議采用以卡扣和螺栓的混合連接安裝方式。若全用卡扣來固定安裝，車輛在行駛一段時間后，塑料卡扣會因傘衣變形而導致嵌合力下降，造成飾板邊緣浮起的現象。而螺栓、螺母配合的金屬連接方式，扭力的緩和隨時間下降不多，不容易出現牌照飾板的松動、不貼合、脫落等不良現象。選取螺栓時要注意有無表面防銹處理，因為其有接觸到雨雪的可能。另外，考慮到安裝便利性，最好不要將所有的安裝點都設置為螺栓連接否則失去了卡扣的預固定作用。

6.3 安裝點間距

牌照飾板為左右對稱外觀件，安裝點也盡量安置對稱為宜。對于間距，過大和過小都不合適，過大即安裝點數少，有安裝便利，造價便宜的優點，但是容易導致脫落，與板金貼合狀況不佳等問題。間距過小即安裝點數多，安裝不便，結構復雜，造價也相應昂貴。然而承載力大，與板金不貼合現象少，從而有更佳的外觀特性。推薦間距值為150mm以下。

通過之前的調查對比，可以得出類似的結論。（見圖表10）

6.4 最外側安裝點到側邊緣的距離

安裝點應放置在盡可能靠近邊緣的地方，以有效管理邊緣部，減少邊緣與板金不貼合現象。同時要考慮安裝點處卡扣座、螺栓座的成型性以及對應板金的打孔位置成立性。推薦覆蓋型飾板的最外側安裝點到側邊緣的距離為20mm（參考圖表11）；面一致型的為50mm（參考圖表12）。若在這個范圍之外，最好要用雙面膠條來對邊緣部位進行管理。

6.5 安裝點到上邊緣的距離

同樣，在生技性、成立性等沒有問題的前提下，安裝點與上側邊緣的距離也是越小越好。螺栓連接因為咬合力大，與卡扣相比，在管理邊緣部的貼合情況時更有優勢。覆蓋型牌照飾板和面一致型在與板金配合關系上有區別，對于覆蓋型飾板中的卡扣連接，安裝點到上邊緣的距離推薦值為20mm以下；螺栓連接，則為35mm以下。而對于面一致型，兩者皆為40mm以下。

6.6 飾板與板金貼合部間隙與形狀（上部與兩側）

貼合部間隙大小直接影響到外觀。覆蓋型飾板和面一致型的間隙要求是不盡相同的。

在視覺上，無圓突起的端部形狀比有圓突起的端部形狀看上去與板金的間隙更小。推薦牌照飾板無圓突起，與板金的圖紙間隙為0.5mm的端部形狀。對于面一致型的，由于與板金的相對位置有所不同，推薦其圖紙間隙為1.0mm。除了有不少實際車型的例子（圖表13）可以作為參考外，也可以通過計算式得出結論（斷面圖14）。

需要說明的是，即使飾板端部在受熱后發生膨脹延伸，也只是會讓橡膠條被擠壓得更緊，所以并不會導致飾板與板金發生接觸碰撞，而造成板金表面出現刮痕。

6.7 飾板與板金貼合部間隙及形狀（下部）

考慮到手碰觸下端的可能性很大，所以一般在飾板下端部設定有圓突起形狀。同時，為排出從上部滲透進來的水，避免水滴表面張力的影響，設定與板金的間隙為2.0mm以上為宜。另外，下端處于平常視角看不到的地方，考慮到造價成本，建議采用無膠條的結構。如圖15所示。

6.8 膠條的選擇使用及粘貼范圍

膠條的材質一般為橡膠、EPDM、變性PP等，一側由雙面膠與飾板粘貼，另一側則與板金直接接觸。其三者的一般尺寸關系如下圖16所示。

后退量a和b可以選取為0.5mm，但是也要取決于供應商實際管控能力。膠條與板金的重疊量一般不應小于3mm。雙面膠的厚度一般為0.4mm，寬度在4mm以上，這樣才能較好保證其牢固地貼粘在飾板上。

此外、應盡量保證無膠條區域（圖17）在0～10mm的范圍內。

6.9 其他

在基本確定了安裝點位置，連接類型，板金配合處間隙等關鍵內容后，還有卡扣座、螺栓座，加強肋等方面的形狀結構設定。

在螺栓連接安裝空間不足的情況下，可以考慮用上圖18的鑲件結構，要注意的是，鑲件壁不可太厚，以免外表面產生縮痕。或采用底下鏤空（見圖19）的方式，避免縮痕。

對于加強肋，要注意盡量筆直布置，根部的肉厚不要超過飾板肉厚的三分之一。為了防止在受沖撞力時發生加強筋斷裂，最好在根部設定r=0.5mm的倒角以減小應力。

7 模流分析

完成3D數據后進入生產前要進行模流分析，以確保生技性無問題。

分別進行壁厚分析：

8 單品及整車測試

飾板要進行單品和整車測試。

對于單品測試，涂裝和電鍍式樣在測試項目上有些許區別。主要測試內容有耐冷熱性、振動耐久性、卡口座及螺栓座強度、密著性、耐水性、耐二甲苯性、耐堿性、耐酸性、膜厚實驗、涂膜硬度測試、表面光澤度、耐污染性、耐洗車擦傷性、耐候性、碎石沖擊等。

整車測試項目主要是整車耐久實驗、整車淋雨實驗、車門關閉耐久實驗和整車冷熱循環實驗。

而各項實驗的具體實驗方法和實驗條件由各主機廠根據know-how和經驗自行決定。

9 結語

本文從汽車結構設計的方面簡單介紹和總結了后牌照飾板的類型、安裝點布置、板金貼合處間隙形狀、以及其他方面的結構設計功能要求。牌照飾板的設計要從CAS階段開始，配合造型特點，結合競品車情況、市場中容易出現的不良問題反饋，從工藝、生技性要求出發，既要外形美觀，也要保證滿足自身及整車的性能要求。

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