張超

（神龍汽車有限公司，武漢 430056）

主題詞：行李箱地毯 結(jié)構(gòu) 設(shè)計

NVH Noise Vibration Harshness

PVC Polyvinyl Chloride

PET Polyethylene Terephthalate

VOC Volatile Organic Compounds

PP Polypropylene

PHC Polyethylene-based Honeycomb-core Composite

PU Polyurethane

SUV Sport Utility Vehicle

EPP Expanded Polypropylene

PVC Polyvinyl Chloride

AF Adaption Function

RH Relative Humidity

1 前言

隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車行李箱地毯作為汽車內(nèi)飾的重要組成部分，其設(shè)計理念的迭代更新也越來越快。行李箱地毯不僅遮蓋了行李箱內(nèi)地板和其它不該被用戶看見的零部件（如螺柱、線束等），而且能承載放入行李箱的物品重力，還能起到阻隔和降低車外噪聲、提升整車NVH水平的作用。

2 行李箱地毯的結(jié)構(gòu)及選材分類

行李箱地毯主要由表面層、基材層、底布層組成，此外還有如墊片、導(dǎo)軌、拉繩或塑料拉手等附件，這些附件可以根據(jù)需要選擇配置。行李箱地毯的表面層采用的是裝飾用的面毯結(jié)構(gòu)，所以表面層也叫面毯層。基材層為支撐用的板狀結(jié)構(gòu)，所以基材層也叫支撐板層。

2.1 行李箱地毯的層數(shù)

行李箱地毯層數(shù)的選擇是根據(jù)設(shè)計車型的等級而制定的策略。尺寸越小、價格越低的車型對吸隔音性能和外觀感知質(zhì)量要求越低，其行李箱地毯設(shè)計的結(jié)構(gòu)也就越簡單，用料越少，產(chǎn)品的成本和造價也就越低。每層的連接方式主要是膠接，這是因為涂膠粘貼每層工序簡單、工時少、利于工業(yè)化量產(chǎn)。

A 級車（緊湊型車）及A0 級車（小型車）和A00 級車（微型車）的車型主要考慮成本優(yōu)先，采用兩層結(jié)構(gòu)，即為表面層加上基材層。

B 級車（中型車）要考慮外觀感知質(zhì)量，增加了底布層，底部的無紡布和上層的表面層使用膠水粘合或縫線縫合將基材層夾在中間。采用的3層結(jié)構(gòu)為：上層為表面層，中間層為基材層，下層為底布層。

C級車（中大型車）要考慮感知質(zhì)量和吸音隔音的NVH 要求。在3 層的基礎(chǔ)上，在中間增加了吸音棉。采用了4 層或5 層結(jié)構(gòu)。4 層結(jié)構(gòu)為：上層為表面層，第2 層為吸音棉、第3 層為基材層，最下層為底布層。5層結(jié)構(gòu)：上層為表面層，第2層為吸音棉、第3層為基材層，第4層為吸音棉、最下層為底布層。

綜上所述，不同級別車型地毯的層數(shù)不同，如圖1所示。

圖1 不同層數(shù)的行李箱地毯結(jié)構(gòu)

2.2 行李箱地毯的段數(shù)

行李箱地毯段數(shù)的選擇是根據(jù)用戶提升地毯的旋轉(zhuǎn)軸和搭邊結(jié)構(gòu)來決定的。

段數(shù)可以分為全鋪整體式、表面層全鋪基材層半鋪的1段式、2段分段式和3段分段式。下面結(jié)合2層結(jié)構(gòu)地毯為例說明，段數(shù)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 行李箱地毯的段數(shù)

全鋪整體式的行李箱地毯為表面層和基材層都為一個整體，全部鋪滿行李箱艙。其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉；缺點是旋轉(zhuǎn)軸在最前面根部，打開行李箱地毯去拿備胎或工具盒的時候需要旋轉(zhuǎn)整個行李箱地毯，若基材采用比較厚重的木粉板，那么力氣小的女性用戶打開地毯將會很費力甚至打不開，操作舒適性差。

表面層全鋪基材層半鋪的1段式的地毯為基材層的長度為表面層的一半，表面層全鋪行李箱艙起到遮擋作用。行李箱系統(tǒng)的布置為前半部分為鈑金支撐平臺，中間為備胎，后半部分為備胎的鈑金坑。支撐板搭在備胎坑左、右、后端的鈑金凸臺平面上，搭接量為10～15 cm，前面搭在備胎上，這樣支撐板就將備胎坑蓋住并給重物提供支撐使其不塌陷。因為備胎坑只在行李箱艙的后半部分，所以可以只在后半部分采用支撐板結(jié)構(gòu)。前半部分有鈑金支撐，可以只使用表面層的面毯覆蓋。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于支撐板只有整體式結(jié)構(gòu)的一半，成本進一步降低；旋轉(zhuǎn)打開行李箱地毯的旋轉(zhuǎn)軸在中間位置，只需要抬起全鋪整體式一半的質(zhì)量就可以打開行李箱地毯。缺點為：支撐板容易被壓塌陷，因前半部分無支撐板在前后方向起到對后半部分支撐板阻擋作用，汽車在急剎的時候，后面的支撐板以及上面的重物在慣性的作用下往前竄動15 mm以上，造成支撐板不能搭接在后端的鈑金凸臺平面。少了后端鈑金凸臺平面的支撐，行李箱地毯很容易被重物壓塌陷到備胎坑里面。

2 段式行李箱地毯的有2 段基材層，每段基材層分別與表面層涂膠連接在一起，相當于在1段式行李箱地毯基礎(chǔ)上在前面增加了一塊同等大小的支撐板。2 段基材層之間間隔20 mm，以便后半段旋轉(zhuǎn)打開時，后半段前部不與前半段后部干涉。其優(yōu)點為支撐強度強，緊急制動時，前段支撐板抵在行李箱艙前端鈑金，后端支撐板抵在前端支撐板上面，后端支撐板不能從行李箱艙后端鈑金凸臺平面脫出，避免了行李箱地毯的塌陷風(fēng)險。2段式行李箱地毯外觀感知質(zhì)量得到了提高，但是產(chǎn)品的成本也增加了。

3段式行李箱地毯相當于在2段式行李箱地毯基礎(chǔ)上在前面增加了一塊小支撐板。這個支撐板及其上面前端的面毯一起斜搭在行李箱艙前端的后座椅靠背上，避免行李箱地毯漏鈑金，保證行李箱地毯對內(nèi)部的零部件全部遮蓋，體現(xiàn)其良好的裝飾性。

2.3 行李箱地毯的材料

衡量行李箱地毯的同種材料的物理性能比如強度、剛度和吸音性能的指標主要為厚度和每平米克重。在一定范圍內(nèi)，支撐板的厚度和每平米克重越大，它的強度、剛度性能越高，支撐承載性能越好；吸音棉的隔音性能特性隨著厚度和克重的增加，總體表現(xiàn)出緩慢上升的趨勢

2.3.1 表面層的材料

表面層的材料主要有2 種：一是PVC 材質(zhì)、二是PET材質(zhì)針刺無紡布。

PVC 主要成份為聚氯乙烯，通過加入增塑劑、穩(wěn)定劑來增強其耐熱性、耐寒性、韌性、延展性，其主要優(yōu)點是易清潔，不易滋生霉菌。缺點是外觀感知質(zhì)量較差，會散發(fā)難聞的氣味，不滿足VOC 和氣味性的要求，只用于部分出租車等低端車型，目前逐漸被取消。

PET 針刺無紡布面毯的材料主要是PET 纖維。PET 行李箱地毯由PET 纖維、定型膠、PE 淋膜和鋪層的多層纖維構(gòu)成。用PET 材質(zhì)面飾材料生產(chǎn)制造的行李箱地毯具有成本低、工藝簡單、性能可靠、氣味低、環(huán)保性能高的特點，是目前國內(nèi)外汽車行業(yè)首選的主要材料。另外，底布層也用PET無紡布，底布層和表面層使用膠水粘接或縫線縫合做出包邊結(jié)構(gòu)。

2.3.2 基材層的材料

基材層的材料比較多：木粉板、PP木粉板、木纖維板、PP蜂窩板和PHC紙蜂窩。

PP 木粉板是利用低成本的廢舊木材和塑料形成的木塑復(fù)合材料。它的優(yōu)點是可以深成型、深拉伸，可與各種面料熱壓復(fù)合，成本低，成型工藝相對簡單，同時邊角余料可回收利用。缺點是成型后零件容易產(chǎn)生翹曲、變形，還會受環(huán)境變化影響產(chǎn)品的收縮率，影響安裝和使用。木粉板則是利用廢舊木材鋸末粉末粘接模壓而成，成型就是一塊平板，沒有塑性。木纖維板也是一種木塑復(fù)合材料，以木纖維或植物纖維為主要組分，經(jīng)過預(yù)處理使之與熱塑性樹脂或其它材料復(fù)合而成的—種新型材料。它的優(yōu)點是可以在滿足質(zhì)量的前提下大大減輕質(zhì)量，價格低，經(jīng)濟性好。缺點是受加工過程中受膠水添加劑影響，氣味和散發(fā)性不能滿足當前技術(shù)需求，這兩種材料由于性價比較髙曾被大量用作行李箱地毯骨架材料，但由于尺寸穩(wěn)定性差和環(huán)境友好性能低的因素影響，這3種種材料逐漸被PP蜂窩板和PHC這些新材料取代。

市面上常見的PP蜂窩板克重在1 000～2 000 g∕m，厚度為4.5～6 mm，是一種典型的“三明治”結(jié)構(gòu)，上下表皮層是厚度在0.5 mm 左右的PP 片材，中間的蜂窩結(jié)構(gòu)也是由PP板吸塑獲得，如圖3所示。由于板材在成型過程中是利用余熱將3 層結(jié)構(gòu)復(fù)合在一起的，無須粘合劑，其氣味性和VOC性能很好。其中蜂窩結(jié)構(gòu)可以根據(jù)要設(shè)定不同的結(jié)構(gòu)、密度以及厚度，從而滿足不同性能的產(chǎn)品要求，同時實現(xiàn)輕量化。研究表明，與同等強度的PP木粉板相比，PP蜂窩板的質(zhì)量可以減輕40%以上。根據(jù)試驗經(jīng)驗總結(jié)，如空腔最大尺寸＜150 mm，可考慮采用克重為1 500 g∕m的PP蜂窩板；如空腔最大尺寸＞150 mm，需考慮采用克重為2 000 g∕m以上的PP蜂窩板。

圖3 PP蜂窩板的結(jié)構(gòu)

PHC紙蜂窩是一種典型的夾層結(jié)構(gòu):中間層是紙蜂窩結(jié)構(gòu)，紙結(jié)構(gòu)上、下側(cè)鋪設(shè)定長玻纖，上、下側(cè)最外層噴涂PU，成型工藝為熱模壓?？紤]成本因素紙結(jié)構(gòu)采用蜂窩狀。因為它兩側(cè)噴涂了PU，故也稱之為PU紙蜂窩。蜂窩紙的厚度規(guī)格在5～25 mm范圍，其力學(xué)性能也相應(yīng)不同。PU 紙蜂窩板材的力學(xué)性能不僅和蜂窩紙結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能有關(guān)，跟蜂窩紙兩側(cè)鋪設(shè)的玻纖含量、噴涂的PU含量均有關(guān)系，根據(jù)實際需求選擇不同的策略。

因性價比高，PP 蜂窩板多用于轎車。而PHC 紙蜂窩承載能力強，多用于對承載要求更高的SUV 車型。2種支撐板的結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 2種支撐板結(jié)構(gòu)

隨著汽車內(nèi)飾新材料、新工藝的發(fā)展和未來發(fā)展趨勢，行李箱地毯的基材層還使用了2種新型材料：鋁蜂窩板、PP吹塑板。

鋁蜂窩板的結(jié)構(gòu)和PP蜂窩板的結(jié)構(gòu)類似。它是由上鋁合金板、中間蜂窩結(jié)構(gòu)和下鋁合金板組成的“三明治”結(jié)構(gòu)，如圖5所示。鋁蜂窩板的上鋁合金板和下鋁合金板均采用優(yōu)質(zhì)的鋁合金板為基材，厚度為2 mm；中間蜂窩結(jié)構(gòu)采用正六邊形鋁箔，六邊形的邊長為3 mm，鋁箔厚度為0.05 mm，正六邊形采用焊接或粘接拼接而成。上、下鋁合金板與中間蜂窩芯結(jié)構(gòu)一般采用粘接膠粘接，近幾年也有采用新技術(shù)釬焊連接。根據(jù)需求，可以在四周使用鋁合金板進行封邊。鋁蜂窩板的優(yōu)點很多：PP 蜂窩板在耐熱承載方面較差，在暴曬高溫環(huán)境下，因為PP蜂窩板收縮率比面毯層大，容易從面毯層脫膠分層，甚至自身變形，產(chǎn)生外觀缺陷。而鋁蜂窩板收縮率較小，且耐熱，不會產(chǎn)生以上缺陷。PHC 材料在VOC、輕量化方面較差；鋁蜂窩板由于是鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)，同時兼顧了承載性、輕量化和VOC 性能，美中不足的是其制造成本較高，多用于售價較高的豪車車型中。

圖5 鋁蜂窩板的結(jié)構(gòu)

PP 吹塑板則是利用了PP 的熱塑性，采用吹塑成型技術(shù)成型。PP吹塑板是將熔融狀態(tài)的PP材料添加到進料筒，融化擠出到吹塑模具中，通過進氣口吹氣保壓使得產(chǎn)品預(yù)成型，最終成型為一塊內(nèi)部中空的封閉板。PP 吹塑板的總厚度一般在12～30 mm，壁厚均勻為1.0～1.5 mm。為了增加中空板的強度，通常會采用在中空層注入EPP填充泡沫和中空層加筋的結(jié)構(gòu)，3種結(jié)構(gòu)如圖6所示。PP吹塑板的優(yōu)點在于其采用了模具，成型的形狀不再局限于矩形板，造型自由度比較高；可以把表面面毯層或底布層無紡布放入模具中，PP 吹塑板在熔融狀態(tài)下和這些面料粘接，不需要粘接劑，并實現(xiàn)行李箱地毯一次成型，生產(chǎn)效率高。缺點就是PP 吹塑板的模具定型后，只能生產(chǎn)模具設(shè)計的尺寸的吹塑板，當開發(fā)新車型的行李箱地毯的尺寸與當前車型不一致的時候，必須重新再開一套模具。而PP蜂窩板可以使用切割機切割出不同的尺寸滿足不同的車型需要。

圖6 PP吹塑板的結(jié)構(gòu)

2.3.3 吸音棉的材料

吸音棉的材料主要有單組份和雙組份。

所謂單組份就是僅有PET 材料的吸音棉。單組份是將直徑為25 μm 的PET 短纖維經(jīng)過機械或熱加固粘合而成。由于PET纖維的微孔和間隙很多，所以其對傳入的聲音產(chǎn)生很大的流阻，從而起到吸音和隔音的效果。

雙組份就是PP 纖維和PET 纖維混合材料的吸音棉，其中PP 含量為60%～65%，PET 含量為35%～40%。雙組份是將PP 原料熔融、擠出，然后在高溫高壓空氣的吹融下，成為長纖，最后冷卻結(jié)晶后和PET短纖混合而成。由于聚丙烯PP 纖維直徑為2 μm，小于普通吸音棉的纖維直徑，單位面積內(nèi)纖維數(shù)更多，材料內(nèi)部互相貫通的微孔和間隙更多，且這些孔隙更小。這樣的結(jié)構(gòu)對聲音在其中的傳播產(chǎn)生更多阻礙，使雙組份吸音棉吸音能力更好。

單位克重的雙組份吸音性能要高于單組份，但是雙組份的成本要高于單組份，實際在設(shè)計吸音棉的時候，根據(jù)具體情況選擇。

3 行李箱地毯的工藝

本文以某車型2層行李箱地毯為例介紹其生產(chǎn)工藝，工藝步驟如下:

（1）面料制備:取無紡布,在無紡布上撒上膠粉，上膠量為55 g∕cm;經(jīng)烘箱烘溫加熱后，冷卻定型；

（2）面料裁斷:取步驟（1）所得面料放置在裁斷機的備胎蓋板斬刀模上，啟動裁斷機裁斷；尺寸按照設(shè)計尺寸裁取；

（3）加熱烘溫:將步驟（2）所得裁好的面料送入烘箱內(nèi)進行加熱烘溫,烘溫溫度130 ℃,烘溫時間為80 s；

（4）保壓貼合:將PP蜂窩板及步驟（3）所得烘好的面料送到貼合到模具中,使用定位塊定位，放下定位塊，進行貼合;貼合壓力5 MPa,成型時間為40 s；

（5）包邊及附件安裝:將需要包邊位置的面毯噴膠后包在PP蜂窩板上,并將附件EPP墊塊、拉繩、帶背膠墊片安裝好,按不同產(chǎn)品需求進行調(diào)整,即得成品，然后入庫。

行李箱地毯的工藝流程圖如圖7 所示，行李箱地毯的制作示意圖如圖8所示.

圖7 工藝流程

圖8 制作示意

4 行李箱地毯的法規(guī)要求

行李箱地毯的設(shè)計應(yīng)該滿足法律法規(guī)要求，不符合法律法規(guī)的產(chǎn)品和汽車將會被召回，汽車企業(yè)會因此會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。

對于空氣質(zhì)量的法規(guī)是一個逐漸完善的過程。隨著人們對車內(nèi)空氣質(zhì)量（氣味、VOC）、環(huán)保舒適及節(jié)能的要求越來越高，2007年國家頒布了HJ∕T 400—2007《車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》；2009 年國家環(huán)境保護部發(fā)布了《車內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機物濃度要求》征求意見稿；2011年發(fā)布GB∕T 27630—2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》，2012年實施。

行李箱地毯的法規(guī)要求除了有VOC 和氣味性的空氣質(zhì)量指標還有燃燒性、汽車禁用物質(zhì)要求、汽車部件可回收利用性標識，匯總?cè)绫?所示。

表1 行李箱地毯的法規(guī)要求

5 行李箱地毯的斷面設(shè)計校核

5.1 行李箱地毯的定位設(shè)計

行李箱地毯一般由地毯的型面貼合鈑金進行定位，必要時可在地毯上增加緊固件。鈑金臺面上焊有帶螺紋的焊接螺柱，將圓柱型塑料卡扣（含內(nèi)螺紋）卡緊在焊接螺柱上，圓柱型塑料卡扣的外圓和行李箱地毯的表面層和支撐板的圓孔形成軸孔配合，實現(xiàn)行李箱地毯的定位,如圖9 所示。行李箱地毯孔與塑料卡扣的直徑差為1～2 mm。

圖9 行李箱地毯的圓柱卡扣定位

另外一種端蓋型塑料卡扣的定位方式：將端蓋型塑料卡扣（含內(nèi)螺紋）卡緊在鈑金的焊接螺柱上，端蓋型塑料卡扣的外圓和行李箱地毯的表面層和支撐板的圓孔形成軸孔配合，實現(xiàn)行李箱地毯的定位（圖10）。端蓋型塑料卡扣不僅有定位的功能，而且還兼顧了卡緊的功能。

圖10 行李箱地毯的端蓋卡扣定位

除了卡扣定位，行李箱地毯的定位方式還有依靠自身形狀和周邊環(huán)境件，如行李箱左右側(cè)硬質(zhì)裝飾件定位。如圖11所示，行李箱地毯在左、右中間及最前端各預(yù)留一個類似矩形的缺口，兩側(cè)對稱，圖11中僅展示一側(cè)，缺口卡子左右側(cè)硬裝飾和前側(cè)裝飾件突出的凸臺形成配合，限制了向和向的移動，實現(xiàn)其在向和向的定位。

圖11 行李箱地毯的型面定位

5.2 行李箱地毯的平整性設(shè)計校核

5.2.1 行李箱地毯的支撐部件

行李箱地毯的支撐部件主要有鈑金、行李箱側(cè)裝飾件、EPP工具盒、備胎和EPP備胎支撐塊。

一般而言，中低端車型的支撐部件搭配為鈑金臺面加備胎，鈑金臺面上面有軟質(zhì)側(cè)裝飾件用于遮蓋鈑金，若備胎突出部分朝上，則還要設(shè)計EPP 備胎支撐塊以保證支撐面水平。

而中高端車型的支撐部件搭配為鈑金、硬質(zhì)側(cè)裝飾件、備胎、EPP工具盒，通常硬質(zhì)側(cè)裝飾件安裝在鈑金上面，由硬質(zhì)側(cè)裝飾件的臺面對行李箱地毯直接支撐，備胎突出部分一側(cè)朝下，平整的一側(cè)朝上，備胎放入方形的EPP工具盒中間的圓槽中，如圖12所示。

圖12 備胎和工具盒支撐

隨著城市汽車救援便捷服務(wù)的完善，隨著防爆輪胎新技術(shù)的發(fā)展，新能源汽車逐步減少備胎質(zhì)量和空間，增加電池空間以增加續(xù)駛里程，新車車型取消后備箱備胎正在成為汽車行業(yè)的趨勢。因此，沒有備胎，僅由鈑金、行李箱側(cè)裝飾件、EPP工具盒的組成支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，如圖13所示。

圖13 工具盒支撐

5.2.2 行李箱地毯的支撐面

鈑金臺面加備胎支撐結(jié)構(gòu)的支撐面為鈑金備胎坑四周的帶軟質(zhì)側(cè)裝飾件的鈑金臺面和備胎平整面朝上的面。對于備胎平整面朝下，突出面朝上時，往往要增加EPP 備胎支撐塊，這種情況下，EPP 備胎支撐塊就是支撐面。

鈑金、硬質(zhì)側(cè)裝飾件、備胎、EPP工具盒的支持結(jié)構(gòu)的支撐面為鈑金上的硬質(zhì)側(cè)裝飾件、備胎平整面朝上的面、EPP工具盒上表面。

鈑金、行李箱側(cè)裝飾件、EPP 工具盒的支撐結(jié)構(gòu)的支撐面為鈑金上的硬質(zhì)側(cè)裝飾件、EPP工具盒上表面。

5.2.3 行李箱地毯平整性的設(shè)計校核

以中低端車型行李箱地毯為例校核平整性。行李箱地毯的搭接面如備胎坑四周的鈑金平面，以及中間的備胎上的備胎支撐塊的平面，這些主要支撐平面是否在同一個水平面。若這些平面不在同一個平面，地毯就不容易放置水平，產(chǎn)生斜面，特別是中間備胎支撐塊和地毯在向是否有間隙，若有間隙，地毯在載重情況下中間容易發(fā)生塌陷，如圖14所示。

圖14 平整性校核

5.3 行李箱地毯的搭接量和對接量的設(shè)計校核

行李箱地毯與左右側(cè)鈑金平臺的搭接量如圖15所示，表面層長出支撐板的長度1=15～20 mm；表面層和鈑金側(cè)面預(yù)留1=10 mm；行李箱地毯面毯層搭接鈑金平臺1≥100 mm。

圖15 左右側(cè)鈑金和行李箱地毯的搭接

行李箱地毯在后面與尾門檻鈑金平臺的搭接量如圖16所示，同理，2=15～20 mm；2=10 mm；1≥25 mm。

圖16 尾門檻鈑金和行李箱地毯的搭接

行李箱地毯在前面與后座椅靠背的搭接量如圖17所示，面毯層與座椅靠背的干涉量=5～10 mm。之所以做成干涉是因為若表面層面毯與座椅靠背設(shè)計為對接，雖然設(shè)計上兩者緊貼但是因為制造過程中的尺寸公差的波動，兩者會出現(xiàn)間隙，內(nèi)部的鈑金就漏出來了，行李箱地毯失去其遮蓋的功能。也可以在后座椅處的地毯分一小段，使這一小段支撐板搭靠在座椅靠背上，這樣遮擋效果更好。

圖17 座椅靠背和行李箱地毯的搭接

行李箱地毯分段支撐板對接量如圖18所示，對于3層以上的行李箱地毯，即為支撐板被表面層和底布層包覆且邊緣和折邊包邊粘合結(jié)構(gòu)，為了保證翻轉(zhuǎn)順暢不干涉，兩塊支撐板對接的間隙設(shè)計為=15～20 mm。

圖18 行李箱地毯支撐板的對接

6 行李箱地毯的性能要求

6.1 耐氣候老化

氣候老化需要經(jīng)歷 4 個 AF 連續(xù)循環(huán)，4 個 AF 氣候循環(huán)如下：

（1）常溫升到40 ℃，相對濕度升到95%，保持16 h；

（2）溫度為40 ℃，濕度為95%，降到-20 ℃，并保持3 h；

（3）溫度從-20 ℃升到85 ℃，并保持6 h；

（4）溫變速率：2 ℃∕min；

（5）以上為1個AF循環(huán)，一共經(jīng)歷4個AF循環(huán)。

模擬實車裝配狀態(tài)下，零件接受4 個AF 連續(xù)循環(huán)。要求：尺寸變化必須符合要求；長度、間隙和相關(guān)配件必須保持在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。

試驗結(jié)束后，整體部件保持功效（拉起作用力、干擾噪音）；不能有任何斷裂或裂紋；不應(yīng)該觀察到任何外觀的改變。

6.2 負載下的彎曲強度

零件安裝在實車鈑金或是模擬工裝上，負載圓柱體荷重為500 N，直徑為250 mm，負荷時間為5 min，負荷位置:中心點。環(huán)境條件：初始狀態(tài)和4 個AF 循環(huán)后在23 ℃狀態(tài)下要求：下垂量≤40 mm；殘余變形量（拿開負載后的變形量）＜3 mm；外觀不允許有變形等損傷出現(xiàn)（圖19）。

圖19 行李箱地毯彎曲強度要求

6.3 負載下的耐熱性

零件安裝在實車鈑金或是模擬工裝上，載荷重為50 N,直徑為250 mm，溫度為85 ℃，負荷時間為4 h。負載位置：中心點。要求：回到室溫6 h后的殘余下垂量＜2 mm；不允許有裂紋、分層、變形、外觀損傷現(xiàn)象產(chǎn)生。

6.4 耐冷沖擊性

將測試件固定在技術(shù)底座上，放置在溫度為（23±2）℃，濕度為（50±5）%至少3 h，然后放置在-30 ℃中達到平衡后，用沖擊頭從高度為600 mm、導(dǎo)向管中沖擊樣品的沖擊點。

沖擊頭條件：質(zhì)量為3 kg；直徑為50 cm；溫度為-30 ℃。撞擊位置為地毯4個角和中部。試驗結(jié)束后，不應(yīng)當存在任何斷裂或裂紋，試驗如圖20所示。

圖20 行李箱地毯的耐冷沖擊

6.5 沖擊強度

零件安裝在實車鈑金或是模擬工裝上，荷重25 kg,長寬高尺寸為200 mm×300 mm×20 mm，高度為200 mm；沖擊點為抓握區(qū)域，如把手以及縫細、孔洞等要求：外觀不允許有破裂、剝落等現(xiàn)象出現(xiàn)。試驗如圖21所示。

圖21 行李箱地毯的沖擊強度

6.6 耐降落性

對于行李箱地毯：在常溫下從1 m 高度投下行李箱地毯。要求：任何位置從1 m 高度跌落不得出現(xiàn)斷裂、損傷或功能退化。

6.7 裝載耐久性

對于有滑軌等附件的行李箱地毯，在行李箱地毯的滑軌上安置一個5 kg 的負荷（負荷尺寸200 mm×100 mm，材質(zhì)為塑料)，沿軸的一次載荷滑動400 mm，1 個循環(huán)為一來一回的滑動，速度100 mm∕s。常溫(23±2）℃做10 000次循環(huán)；高溫(60±2）℃做2 000次循環(huán)；低溫(-30±2）℃做2 000次循環(huán)。高低溫中放置保留1 h。試驗后，滑軌無故障或松脫現(xiàn)象，材料沒有撕裂、伸長，沒有殘余變形。試驗設(shè)備為快速電缸耐久測試系統(tǒng)，試驗如圖22所示。

圖22 行李箱地毯導(dǎo)軌的裝載耐久

6.8 零件提升力

零件安裝在實車鈑金或是模擬工裝上，用一個合適的夾具固定在抓握區(qū)域，測量將行李箱地毯提起而產(chǎn)生的作用力。打開角度：60°，要求：提升力≤60 N。

6.9 零件提升系統(tǒng)的強度

零件安裝在實車鈑金或是模擬工裝上，在把手上施加一個F 方向的300 N 的力，23 ℃環(huán)境中和4 個AF 循環(huán)后進行30 個循環(huán)(1 個循環(huán)為一個張力30 daN+停止3 s)，施力點及方向如下圖23 所示，其中1==30 daN，前后（134 方向）和左右（12 方向）均需進行試驗。要求：不允許有脫開、分裂失效情況發(fā)生。

圖23 行李箱地毯提升系統(tǒng)強度受力

6.10 機械強度

零件安裝在實車鈑金或是模擬工裝上，在約1 m×1 m 的行李箱地毯上設(shè)置25 個測量點，在鉸鏈處設(shè)置5 個測量點。用尺寸為60 mm×80 mm 的分配器在測量點上施加一個50 N 的力，保持5 s，施力速度為100 mm∕min。每個點單獨測試。23 ℃環(huán)境中和4 個AF 循環(huán)后均需進行試驗。要求：下垂量≤5 mm；回到室溫后的殘余變形量＜1 mm；不應(yīng)該出現(xiàn)斷裂、變形的外觀異常情況。

7 結(jié)束語

以行李箱地毯的層數(shù)和段數(shù)分類組合的結(jié)構(gòu)很多。其各個結(jié)構(gòu)的材料也很多，每種材料都有其優(yōu)缺點以及其適配的工藝，設(shè)計產(chǎn)品時，要根據(jù)各方面因素綜合考慮，才能得到最優(yōu)解。同時設(shè)計還要兼顧法規(guī)對氣味和燃燒性的要求。在設(shè)計校核階段，要對設(shè)計的斷面重點校核。在產(chǎn)品工業(yè)化樣件生產(chǎn)階段，要對行李箱地毯做性能試驗，以保證最后量產(chǎn)的產(chǎn)品的可靠性。綜合以上關(guān)鍵點，才能設(shè)計出外觀美觀、滿足法規(guī)、性能可靠、符合要求的行李箱地毯。