王鎮(zhèn)龍，彭翼尖，梁振堃，彭宏，滕永泉

淺述汽車門飾板人性化設計理念

王鎮(zhèn)龍，彭翼尖，梁振堃，彭宏，滕永泉

（廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院，廣東 廣州 511434）

文章從人性化開發(fā)理念出發(fā)，介紹了門飾板系統(tǒng)開發(fā)要點。從設計角度闡述了舒適、精致、空間、安全等方面的設計思路，有助于主機廠在前期設計階段綜合考慮，以設計最佳的用戶體驗產(chǎn)品。

門飾板系統(tǒng)；人性化；舒適；安全

前言

近年來受全球經(jīng)濟放緩及新冠疫情的影響，整個汽車行業(yè)的下行壓力增大。中國自主品牌在整體承壓，面臨大洗牌的狀況下[1]，唯有通過深挖消費者需求，提升自身產(chǎn)品競爭力，才能在汽車寒冬中逆襲。汽車內(nèi)飾與消費者日常用車息息相關，人性化的設計能極大提升消費者對品牌的好感度。對用戶體驗的設計已研究多年，曹維福論述了從內(nèi)飾的形態(tài)設計、色彩設計、燈光設計等方面的優(yōu)化原則[2]；周甘華、王書等人研究了基于用戶體驗的汽車內(nèi)飾的發(fā)展趨勢，從用戶體驗模型進行分析[3]。但以往研究著重于整體內(nèi)飾宏觀設計原則論述，對于具有內(nèi)飾零件的設計要點鮮有提及，本文聚焦于汽車門飾板系統(tǒng)的人性化設計要點的研究，給出了門飾板設計中的幾點思考。

1 門飾板系統(tǒng)介紹

門飾板系統(tǒng)是指安裝在前后側(cè)門鈑金上，在車內(nèi)側(cè)起遮擋修飾作用，并具有一定操作、倚靠、保護乘員安全、儲物等功能的內(nèi)飾零件；同時門飾板系統(tǒng)還承載電器開關，高音喇叭等電器零件的安裝。

門飾板系統(tǒng)通常由多個分零件件通過焊接、螺接等方式組成。依據(jù)造型和配置有不同，零件分塊會有差異，如圖1所示主要包括：上裝飾板、嵌飾板、扶手、開關面板、本體、地圖袋、內(nèi)開拉手等零件。

門飾板系統(tǒng)在乘客日常駕車過程中提供緊密接觸，貼近消費者的結(jié)構設計能為乘員提供安心享受的乘車環(huán)境。

2 舒適性設計

門飾板為乘客提供側(cè)面依靠與支撐，大面積軟質(zhì)零件設計，極大滿足了乘客身體肩、肘、手臂各部位對舒適的要求。目前軟質(zhì)包覆的種類豐富，如手工包覆、熱壓覆合、真空吸附、kimekomi（壓邊工藝）、低壓注塑，根據(jù)整車風格會采用不同工藝。

上裝飾板既要與儀表臺的造型風格銜接，又同時要為肩部提供依靠。通常會采用了陰模吸附（IMG）工藝來生產(chǎn)。這種工藝能使產(chǎn)品兼具高光澤度和皮紋飽滿的優(yōu)點，又能提供柔軟的質(zhì)感，其主要工藝見圖2。

圖2 IMG工藝流程圖

嵌飾板及扶手是為胳膊提供舒適的休息空間，需要零件柔軟富有彈性，兼顧成本因素，常選用帶有發(fā)泡厚度的PVC表皮。此外，考慮到手肘支撐的特殊手感，可以在扶手位置增加PU發(fā)泡層來滿足，發(fā)泡厚度推薦≥10 mm，如下圖所示。

圖3 扶手包覆層結(jié)構

要達到舒適的手感，可以通過控制發(fā)泡層的密度來實現(xiàn)軟硬質(zhì)感。設計階段，采用不同的表皮與發(fā)泡層厚度組合，通過一系列工藝參數(shù)設計[4]，進而選擇最優(yōu)設計方案。

3 精致性設計

精致的產(chǎn)品一向受到消費者青睞，門飾板通過縫線、裝飾條等搭配，能為消費者帶來親切的主觀享受?？p線可以在包覆表皮上勾勒出不同的線型和色彩，呈現(xiàn)出多樣的風格，圖4列出了常用縫線類型。

表1 縫線類型及效果

序號縫紉類型圖示 縫紉方法正面反面 1翻邊雙縫（真雙縫） 2假雙縫 3單面翻邊縫紉 4裝飾縫紉

針對不同表皮的材質(zhì)、厚度及縫合形式，對應選用不同縫線的間距、粗細、縫紉方式，能夠設計出更人性化的風格。

裝飾條的設計引入，則進一步提升門飾板精致檔次。裝飾條從最早的桃木紋，發(fā)展到現(xiàn)在具有觸感的仿木紋，都離不開裝飾條生產(chǎn)工藝的提升。目前主流采用的模內(nèi)嵌件注塑（INS, Film Insert Molding），能給消費者帶來豐富多彩的圖案種類。圖4展示了INS工藝可以將印刷好的片材先進行預成型并裁剪后再放到模具中，在注塑成型的同時實現(xiàn)產(chǎn)品裝飾的工藝。由于圖案可以預先印刷在膜紙上，因此INS工藝幾乎可實現(xiàn)任意圖案的裝飾。

圖4 INS工藝流程

4 空間性設計

門飾板空間設計主要包括人機空間和儲物空間，用心的設計能提供便捷的體驗。

人機空間設計主要是根據(jù)不同人體的尺寸和使用需求，設計適合于消費者使用的結(jié)構[5]，以達到最佳操作手感。不僅包括內(nèi)扣拉手、扶手、拉手盒、把手布置位置設計要滿足人機工程要求，如圖5所示；還包括內(nèi)開拉手手柄尺寸、操作空間尺寸、拉手盒尺寸設計等，通過在拉手盒位置增加隨手型的結(jié)構，能提升消費者使用的舒適度。參考圖6要求，考慮到乘客手指在操作中的舒適性，要對各種類型的拉手操作尺寸對標驗證，設計出最適合人機操作的尺寸。

圖5 門飾板人機布置要求

圖6 不同類型內(nèi)開拉手尺寸示意

門飾板的地圖袋承載了消費者們儲物的期望，充裕的地圖袋空間設計必然能拓展消費者用車場景。設計時要對市場上不同尺寸飲料瓶等尺寸進行收集整理，更需要對儲物的取放過程進行校核設計，結(jié)合人機工程要求，設計出便于取放的地圖袋結(jié)構，如下圖7所示。

圖7 地圖袋水平取放校核

此外，門飾板上增加卡槽、儲物盒、雨傘槽等優(yōu)秀設計也越來越多應用，設計過程中要綜合考慮人機、結(jié)構等限制，增加門飾板儲物空間的多樣性。

5 安全性設計

車輛發(fā)生側(cè)面碰撞時，門飾板與乘客直接接觸，任何設計的瑕疵都將帶來致命的后果。門飾板的側(cè)碰防護性能是設計的核心，體現(xiàn)出主機廠對于消費者安全的負責。在側(cè)碰過程中乘客的肩部、腹部、骨盆3處最易受到傷害，如圖8所示。

主流門飾板設計采用“碰撞能量吸收”的理念，在各體側(cè)碰風險區(qū)域做吸能設計。針對人體肩部和腹部區(qū)域，門飾板與鈑金間保留適當?shù)陌踩彌_距離，可以在碰撞時形成重要的緩沖空間?？紤]到扶手區(qū)域需要滿足支持剛度和舒適性等要求，則可以通過內(nèi)部結(jié)構破壞吸收能量來達到保護乘客腹部安全的作用，如增加弱化槽、結(jié)構挖空等方案實現(xiàn)。而在人體臀部區(qū)域，門飾板背面增加防撞塊（吸能塊）結(jié)構。防撞塊的布置和尺寸的設計需要結(jié)合整車的碰撞要求確定。側(cè)碰過程中，防撞塊的設計，能夠有效地推動人體發(fā)生側(cè)傾，又進一步降低腹部收到的沖擊力。防撞塊可以采用PU發(fā)泡體與本體焊接而成；也可以與地圖袋設計成PP材質(zhì)的一體結(jié)構，降低成本，如下圖所示。

圖8 假人側(cè)碰點示意

圖9 防撞塊與地圖袋一體設計

對門飾板碰撞性能的研究了許多年，常通過工程設計中的CAE (計算機輔助工程)來指導結(jié)構設計，再通過實物零件碰撞試驗驗證分析結(jié)果，修正CAE參數(shù)[6-8]。不斷積累數(shù)據(jù)，能得到有效的仿真分析結(jié)果，從而指導設計，降低成本與周期。

6 結(jié)論

門飾板系統(tǒng)設計體現(xiàn)了主機廠對精工極致的追求、對顧客需求的負責、對工匠精神的堅持。越來越多公司已經(jīng)將用戶體驗作為開發(fā)的重點，許多新技術如3D mash材料的應用、發(fā)光飾條等已經(jīng)在門飾板上應用，極大提升消費者用車體驗，人機交互理念逐步形成[9]。正如胡海中研究稱[10]，設計時應當從內(nèi)飾外觀品質(zhì)、結(jié)構造型以及功能配置和技術工藝與選料等多個方面著手，這樣才能提高內(nèi)飾設計的人性化、個性化水平。

[1] 劉春輝.2019年中國汽車市場發(fā)展回顧及2020年展望[J].汽車與配件,2020(04):50-53.

[2] 曹維福.關于汽車內(nèi)飾優(yōu)化設計的幾點思考[J].內(nèi)燃機與配件, 2020(03):264-265.

[3] 周甘華,王書,吳功臣,等.基于用戶體驗的汽車內(nèi)飾的發(fā)展趨勢研究[J].內(nèi)燃機與配件,2018(01):190-191.

[4] 蔣志軍,張志剛,呂崇建,等.汽車內(nèi)飾包覆零件設計與工藝研究[J].汽車實用技術,2018(07):131-134.

[5] 王旭初,李新,鄒剛.門飾板內(nèi)扣手與內(nèi)把手舒適性研究[J].汽車實用技術,2018(21):165-168+171.

[6] 陳維新,蔣偉春,張健,等.基于C-NCAP側(cè)撞性能優(yōu)化的轎車門內(nèi)飾板設計[J].上海汽車,2008(4):13-17.

[7] 曹日山,楊東升,孫歷強.基于側(cè)撞目標要求的門內(nèi)飾板結(jié)構及性能優(yōu)化[A].中國汽車工程學會.2015中國汽車工程學會年會論文集（Volume2）[C].中國汽車工程學會:中國汽車工程學會,2015:6.

[8] 張學庸,程昕.門飾板側(cè)碰安全性能分析及結(jié)構優(yōu)化[J].汽車技術,2009(9):30-34.

[9] 逄蘭芹.關于“以人為本”的汽車內(nèi)飾設計[J].汽車實用技術,2018 (20):179-181.

[10] 胡忠海,卿劍波.汽車內(nèi)飾設計過程中的人性化元素思考[J].科技創(chuàng)新導報,2019(31):73-74.

Discuss on Humanized Design Concept of Automobile Door Trim Panel

WANG Zhenlong, PENG Yijian, LIANG Zhenkun, PENG Hong, TENG Yongquan

( Automotive Engineering Research Institute of Guangzhou Automobile Group Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 511434 )

Based on the concept of humanized development, this paper discusses the key points of door trim system design. From the design angle, this paper expounds the design ideas of comfort, delicacy, space and safety, which is helpful for comprehensively consideration in the preliminary design stage, so as to design products with the best user experience.

Door trim system;Hommization;Comfortable;Security

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.021.028

U463.83+4

A

1671-7988(2021)21-110-04

U463.83+4

A

1671-7988(2021)21-110-04

王鎮(zhèn)龍，碩士，工程師，就職于廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院，從事門飾板、立柱等設計開發(fā)工作。