汽车外饰件的镶嵌结构设计
2018-11-10刘达春
刘达春
摘 要:近几年伴随着汽车产业的快速发展,其对于汽车多个方面提出的要求也不断的提升,特别是对于外观装饰件的结构设计。汽车车身里大运动件例如发动机罩板和前门以及后门上经常会使用到一些中小型的外装饰件例如前盖装饰板和后视镜安装座以及尾门拉手与后扰流板,因为需要对其外观的美观和装配牢固以及塑料件的成形工艺等因素给以考量,因此在对于这些外饰件进行生产过程中一般都是使用镶嵌结构,使其能够实现整车外观美观简洁还有工整,同时还能够对于零部件在功能上的要求给予满足。本文主要是将没有截面图的形式,去对多种安装方式存在的优缺点进行分析,最终去对适合汽车外饰件的镶嵌结构进行确认。
关键词:镶嵌结构;外装饰件;装配
本文主是针对汽车外饰件所使用的几种镶嵌结构在进行设计和对其自身镶嵌结构对于塑料件产生的影响给予相关的分析和阐述,同时对于所使用到的多种镶嵌结构其存在的优点和缺点给予分析,并且对于适宜汽车外装饰件的镶嵌结构给予有效的确认。
1汽车外饰件镶嵌结构相关设计
我们这里所提到的镶嵌结构其自身主要值得是在一些塑料产品中去完成相关的镶嵌或者是装配的工艺,其主要涉及到了金属紧固件还有就是就是非金属的紧固件比如螺栓和螺母以及卡扣等相关结构。本文主要是使用X微型车其在尾门拉手以及前盖装饰板的镶嵌去对几种经常会使用到的镶嵌结构具体的设计进行说明。
1.1尾门拉手镶嵌结构的设计
在尾门上的尾门拉手可以说属于汽车的外装饰件,同时其也是在尾门开启过程中非常主要的一个承受力部件,因此其对于后门拉手的装配牢固性有着较高的要求,需要使用螺栓或者是螺母将其拧紧。假如按照常规的形式直接在后门拉手上去进行开孔,使用螺栓令后门拉手和后门保持紧固,那么为了令其在装配之后螺栓不产生外露的情况,就应该在安装孔位置去增加装饰盖,装饰盖和后门拉手主体在模具成本受到制约的情况下将很难配合好,这就使得制造过程中存在非常大的难度,同时也对外观效果产生不利的影响,并且这一方式进行生产的效率并不高。所以,在后门拉手的结构设计过程中我们主要是使用一种镶嵌的结构。
1.1.1镶嵌螺栓直接注塑在塑料件里结构的设计 在后门拉手主体上去对其设置支撑座,支撑座周边壁厚设计为2.0 ~ 2.5 mm,为防止后门拉手表面出现缩印,支撑座根部厚度的设计在0.8 ~ 1.2 mm,支撑座周边需要加设强筋使其能够对于支撑座自身的强度给予提升;支撑座上还需要去装配镶嵌螺栓,镶嵌螺栓主要是非标准件,镶嵌螺栓座设计的厚度需要保持在2 ~ 4 mm,形状则是14 mm x 14 mm x 2 mm的长方体;螺栓需要能够在凸凹模合模之前事先的装配在模具上,注塑成形的时候需要使用塑料去将螺栓进行有效的包裹,为了能够使得装配的强度满足设计的所需,包裹螺栓头位置塑料其自身的厚度应需要保持在2 ~ 2.5 mm。
可以说使用這样的结构很好的对于尾门拉手外观难看的情况给予了有效的处置,可是其中也有着非常多无法预防的缺陷:经常会在支撑座和尾门外板贴合面使其出现缩印,因为此面在零件内部,因此其自身对于产品的外观以及装配并不会产生比较严重的影响;假如镶嵌螺栓无法在模具里去被放置到位,那么就会使得整体产品出现报废或者是使得模具被损坏。
1.1.2镶嵌螺栓卡入式的这种结构设计
镶嵌螺栓卡人式的这种结构与镶嵌螺栓都是直接被注塑到塑料件中的一种结构设计形式,可是这种涉及形式自身存在的差别主要是对于螺栓以及尾门拉手在对其主体进行镶嵌过程中所使用的连接方式,镶嵌螺栓以及装配支撑座彼此需要完成所需要的配合但是因为其在尺寸上有一定的差别。卡入式结构其自身主要是在零件注塑完成之后再去将镶嵌螺栓装配到零件的主体中的一种镶嵌形式。
其中使用的镶嵌螺栓属于非标准件,其和前面使用的镶嵌螺栓之间的规格是一致的,镶嵌螺栓座其自身的设计厚度需要保持在2 ~4mm,形状则需要设置为14mm x 14 mm x 2 mm的长方体。
卡入式的结构支撑座周边壁厚设计应该是2.0 ~2.1 mm,为防止后门拉手表面出现缩印的情况,支撑座根部其自身的厚度设计需要保持在0.8 ~ 1.2 mm。在支撑座周边去加设强筋使其能够令支撑座自身的强度得到强化。支撑座上装配镶嵌螺栓,为了能够令镶嵌螺丝栓能够有效的完成装配。镶嵌螺栓和支撑座之间进行接触的面积不可以过大,在支撑座上设计尺寸为1.5 mm x 1.2 mm的筋条主要是支撑螺丝栓,镶嵌螺栓座和支撑座附近的间隙需要保持在 0.2 mm,螺柱和支撑座四周的间隙需要保持在0.3 mm,为了能够令装配强度满足相关的要求,同时也为了能够令镶嵌螺栓可以比较顺利的被卡入到支撑座里,把装配镶嵌螺栓的入口设计成和装配方向为45°的夹角,使其能够起到一个导向的作用,导向入口处其自身最小的尺寸需要保持在6.4 mm。并且,为了预防镶嵌螺栓在进行装配之后出现脱落的情况,还需要把入口根部设计为5.8 mm,令其自身能够和镶嵌螺栓单边有0.1 mm的过盈量。
卡入式的结构与直接注塑在塑料件的结构比较起来,其自身具备的优势可以说是非常明显的,除了其自身可以对于外观不美观的问题给予处置之外,它还能够对于生产效率比较低和零件报废率相对较高的问题给予处置,同时还能够解决因为镶嵌螺栓在模具里无法放置到位而使得模具出现损坏的风险问题。
1.2前盖装饰板镶嵌结构的想设计
X微型车的前盖饰板也主要用于其所有物和受力构件的外观。因此,镶嵌结构主要用于安装结构的设计。与后挡板把手不同,该部件主要运用的是塑料卡扣组装在前盖饰板的主体上,其使用的并不是金属的嵌件,并且主要是用做组装塑料搭扣的安装支架形成在前盖装饰面板的主体上。安装座具有两个三角形结构,以限制螺栓左右移动。三角形结构的高度为0.3mm,塑料带扣插入小三角形结构中。其单边为0.3毫米,移动允许1毫米,以防止塑料卡扣脱落。为了便于组装塑料带扣,塑料带扣的底部也与小表面接触,塑料带扣和安装座之间的间隙为0.1mm。为了增加强度,安装配合表面的厚度为2mm,塑料按扣底部的厚度为1.5mm。肋条围绕安装座放置。
这样的一种镶嵌结构和之前我们介绍的2种镶嵌形式进行比较我们可以看出,当前的这种镶嵌结构在进行生产过程中所需要付出的成本比较低,而在将其装配到整车上的时候也不需要使用到螺母或者是螺栓去完成所需要的紧固,只需要在钣金上冲出与之相对的圆孔就可以使其本身能够快速的实现所需要的固定。但是因为其自身有着比较弱的强度,所以卡扣也经常会产生断裂的情况,时间一长零件就可能会出现松动的情况。
2总结
目前,微型汽车总成设计的重点是安装方法,对装配过程的要求比较高,安装简单可靠,外观美观。上述三种镶嵌结构的设计得到了广泛的应用和验证。它们非常适合于部件本身的功能和装配要求,尤其是后挡板把手的第二嵌入形式和前盖装饰。板的嵌入形式可以非常有效地补充塑料成型过程中嵌入式螺栓的缺陷,同时可以快速提高产品本身的生产效率和质量,以及产品的缺陷率和废品率也会有所减少。
参考文献
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(作者单位:东风悦达起亚汽车有限公司)