張超，岳冬冬，鄭文源，張曉明，曹鑫，梁攀

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

重卡地板墊結(jié)構(gòu)設計方法研究

張超，岳冬冬，鄭文源，張曉明，曹鑫，梁攀

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

∶系統(tǒng)研究重卡地板墊結(jié)構(gòu)設計方法，對地板墊設計開發(fā)流程進行了梳理；介紹地板墊常見結(jié)構(gòu)、材料和設計方法，同時對地板墊設計中應該遵循的法規(guī)要求和設計原則進行了匯總。文章通過對重卡地板墊設計流程、設計考慮因素、設計基本要求等研究，為設計過程和設計思路提供參考的準則。

∶地板墊；結(jié)構(gòu)設計；重卡

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.050

CLC NO.: U463.83Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-142-03

引言

當前，隨著重型卡車動力匹配、電器裝置等綜合性能的逐步升級，駕乘人員對重型卡車駕駛室地板墊舒適性、吸音降噪、保溫隔熱要求明顯提高，趨向于講究居家式的駕駛體驗。

同時，重型卡車地板墊所用材料在滿足《GB8410內(nèi)飾材料阻燃性能要求》的基礎上，地板墊也應具有良好的使用穩(wěn)定性，在踩踏、光照或其他因素影響下不變形、無異味；并且，與重型卡車地板墊配合的部件種類多（主要包括儀表板、座椅、臥鋪、儲物盒、門檻壓條），配合間隙的精度要求高，地板墊應保證此類邊界部件能夠快速、準確的裝配，達到良好的裝車效果。

1、地板墊系統(tǒng)構(gòu)成

地板墊系統(tǒng)從部件組成形式上講，主要由地板墊本體、左/右門檻壓條、中間裝飾腳墊、主副駕防滑腳墊等組成，這幾者之間形成相互配合關系。

2、設計法規(guī)及輸入條件

2.1中國法規(guī)要求

① GB 11552-2009 乘用車內(nèi)部凸出物；

② GB 8410-2006 汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性；

③ GB/T7147-2008 塑料熱老化試驗方法。

2.2歐盟、歐共體法規(guī)要求

① ECE R 21 關于內(nèi)飾件方面批準車輛的統(tǒng)一規(guī)定；

② 2005/64/EC 歐洲廢棄車輛指令；

③ 2002/525/EC 限制六種有害物質(zhì)；

3、設計開發(fā)流程

Ⅰ. 需求收集==> 策略制定

Ⅱ. 造型CAS面設計 ==>

造型CAS面校核及工程可行性分析==>

造型CAS面評審（凍結(jié)）

Ⅲ. 結(jié)構(gòu)方案設計 ==>結(jié)構(gòu)方案評審 ==>

制作快速樣件 ==>

樣件試裝評審 ==>

產(chǎn)品數(shù)據(jù)發(fā)布（凍結(jié)）

4、地板墊設計策略

--本文主要描述地板墊本體造型CAS數(shù)據(jù)凍結(jié)后的詳細結(jié)構(gòu)方案設計過程（以下簡稱地板墊）--

4.1地板墊結(jié)構(gòu)形式（分塊）介紹

根據(jù)調(diào)研國內(nèi)目前現(xiàn)有重型卡車（解放、重汽、東風、福田）地板墊，以及對標國外主流重型卡車（BENZ、SCANIA、VOLVO、MAN）的地板墊，地板墊結(jié)構(gòu)形式主要有以下五種：

類型Ⅰ- 單層皮革；

類型Ⅱ- 單層皮革+底層木板；

類型Ⅲ- 單層皮革+底層成型塑料件；

類型Ⅳ- 單層皮革+底層復合毛氈；

類型Ⅴ- 單層皮革+底層PU發(fā)泡；

類型Ⅵ- 硫化EPDM+底層PU發(fā)泡。

4.2地板墊材料和成型工藝選定

通常根據(jù)開發(fā)車型的市場定位（高端消費市場、中端消費市場、低端消費市場，或是高速牽引市場、中途載貨市場、短途自卸市場），以及結(jié)合對標車和現(xiàn)有產(chǎn)品的材料情況，對地板墊系統(tǒng)的材料進行選定，同時需要依據(jù)部件的使用性能要求作最終選定。地板墊材料和成型工藝形式主要有以下四種：

類型Ⅰ- PVC皮革；

類型Ⅱ- PVC吸塑皮革+底層復合毛氈；

類型Ⅲ- PVC吸塑皮革+底層PU軟質(zhì)發(fā)泡層；

類型Ⅲ- EPDM硫化橡膠+底層PU軟質(zhì)發(fā)泡層。

4.3造型階段方案可行性分析及CAS校核檢查

4.3.1地板墊與儀表板配合關系確認

地板墊和儀表板之間根據(jù)先后裝配順序主要有兩種不同的配合關系，每一種配合關系將需要完成相應的CAS面數(shù)據(jù)，具體如圖1、2所示。

優(yōu)點是儀表板安裝螺釘被地板墊遮蔽，不足是地板墊配合結(jié)構(gòu)稍加復雜且必須后裝，需要根據(jù)實際生產(chǎn)工位分布進行選擇。

圖2　地板墊先裝、儀表板后裝

優(yōu)點是地板墊配合結(jié)構(gòu)簡單，儀表板安裝螺釘被地板墊遮蔽，不足是儀表板安裝螺釘未能被地板墊遮蔽，也需要根據(jù)實際生產(chǎn)工位分布進行選擇。

一般情況下，方向機管柱護罩和儀表板下護板集成為一個件。

4.3.2地板墊與臥鋪配合關系確認

圖3　臥鋪先裝、地板墊后裝

臥鋪前擋板和地板墊水平方向進行對接，實現(xiàn)良好匹配關系，有限防止水漬、雜物進入臥鋪下方，也便于對駕駛室地板墊上部進行清理。

圖4　臥鋪先裝、地板墊后裝

臥鋪前擋板和地板墊水平方向進行參接，在圖3所示的配合優(yōu)點基礎上，外觀效果更加精致。

圖5　地板墊先裝、臥鋪后裝

4.3.3地板墊與加速踏步配合間隙校核

針對高低地板車型（發(fā)動機地板機罩高出地板人機操作平面），需要加速踏板到機罩側(cè)面地板墊的配合間隙，此間隙最小值為40mm，一般都設計在60mm—80mm之間，否則需要反饋相關邊界以修改地板墊厚度，或者修改機罩側(cè)面的Y向位置，以獲得舒適、安全的人機操作性能。

4.3.4地板墊與座椅R點人機尺寸校核

考慮到駕乘人員坐在座椅上時腿部、腳部的人機舒適性，需要根據(jù)總布置相關參數(shù)要求，校核地板墊與座椅R點的人機尺寸。此尺寸對于重卡車型基本要求應該是一致的，不過不同主機廠最終的定義也是不一樣的。

4.4地板墊詳細設計

4.4.1地板墊表面皮革結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)確定的配合邊界，通過初版布置數(shù)據(jù)（不體現(xiàn)圓角、料厚等）、詳細結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（體現(xiàn)圓角、整體料厚）完成地板墊表面皮革結(jié)構(gòu)設計。各主機廠最終

圖6　地板墊表面皮革

4.4.2地板墊底部墊層結(jié)構(gòu)設計

圖7　地板墊底部墊層

根據(jù)駕駛室地板鈑金數(shù)據(jù)的凹凸形狀將底部墊層的下表面特征設計為相應的凸凹式結(jié)構(gòu)，底部墊層的上表面特征完全來源于上層表皮的下表面。由上層表皮和底部墊層組成的地板墊本體總成直接鋪設在駕駛室地板本體上方，主要利用自身重力和下表面凹凸結(jié)構(gòu)與地板本體形成良好的貼合狀態(tài)。

4.4.3地板墊防滑特征設計

根據(jù)輸入的CAS數(shù)據(jù)及工藝成型可行性分析結(jié)果，在表面皮革上增加主、副駕側(cè)防滑特征的結(jié)構(gòu)設計，具體特征需根據(jù)各主機廠造型風格來確定。

4.4.4歇腳臺結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)人機參數(shù)要求和輸入的CAS數(shù)據(jù)，在表面皮革上增加駕駛員側(cè)、副駕側(cè)歇腳臺的結(jié)構(gòu)設計。

圖8　駕駛員側(cè)歇腳臺

圖9　副駕側(cè)歇腳臺

5、結(jié)束語

設計品質(zhì)良好的地板墊能夠滿足駕乘人員對重型卡車駕駛室地板墊舒適性、隔音降噪、保溫隔熱的要求，能夠為駕乘人員提供居家式的駕駛體驗，提升了駕駛室的品質(zhì)感；地板墊總成采用不同區(qū)域不用厚度設計原則，設計方式靈活巧妙，能夠有效地改善地板墊和其他周邊部件的配合間隙，提高駕駛室精細化程度。

本文為汽車駕駛室地板墊的設計過程和設計思路提供參考，也是內(nèi)飾設計經(jīng)驗積累的過程。為筆者在實踐中實際應用的總結(jié)，希望給業(yè)界同行提供參考。

Structural design method of heavy truck carpet

Zhang Chao, Yue Dong Dong, Zheng Wenyuan, Zhang Xiaoming, Cao Xin, Liang Pan
（ShaanXi Heavy-duty Automobile Co., LtD, Shaanxi Xi'an 710200）

A systematic study of design methods about heavy truck carpet,and combing the development processes of carpet; introducing common structure,materials and design methods of carpet, while regulatory requirements and design principles in the carpet design are summarized. Through the study of design process, the factors which be considered in the design process and the basic requirements, to provide reference criteria for the design process and design ideas of heavy truck carpet.

Carpet; Structure design; Heavy truck

∶U463.83

∶A

∶1671-7988 (2016)09-142-03

張超（1986—），男，助理工程師，就職于陜西重型汽車有限公司，從事汽車內(nèi)飾設計。