行李箱蓋的一般設(shè)計

1、行李箱蓋的一般設(shè)計1、概述行李箱蓋系統(tǒng)是汽車車身結(jié)構(gòu)中相對獨立的總成，是供乘員取放行李、工具及其他備用物品的必要通道，其基本形狀及在車身上的位置如圖5-1所示。行李箱蓋系統(tǒng)主要由行李箱蓋焊接總成、行李箱附件（開啟機構(gòu)、鎖、密封條等）組成。本章主要討論行李箱系統(tǒng)的總體布置和行李箱焊接總成的設(shè)計。行李箱蓋系統(tǒng)的組成如圖5-2所示。行李箱蓋圖5-1 汽車行李箱蓋圖5-2 行李箱蓋總成結(jié)構(gòu)行李箱蓋的設(shè)計直接影響到整車的造型效果、密封性、視野以及噪聲控制等諸方面。行李箱蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計與附件布置考慮的因素也較多，既要保證行李箱蓋與整車的協(xié)調(diào)一致，還要保證行李箱蓋本身的技術(shù)要求。行李箱蓋焊接總成包括行李箱蓋內(nèi)外

2、板（或稱為內(nèi)外蒙皮）、行李箱蓋加強件等，是一個整體涂漆、未裝配狀態(tài)的鈑金焊接總成，是實現(xiàn)行李箱整體造型效果、強度、剛度及附件安裝的基礎(chǔ)框架。行李箱蓋作為汽車的組成部分，是車身尾部最富變化和最受人關(guān)注的對象。一方面，行李箱蓋作為車身結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，其造型風格、強度、剛度、可靠性及工藝性等必需滿足車身整體性能的要求；另一方面，行李箱蓋結(jié)構(gòu)自身的視野性、安全性、密封等性能，既對整個車身結(jié)構(gòu)性能影響較大，也是行李箱蓋功能要求的重要部分。行李箱蓋的基本功能包括：第一，對使用方便性來說，要求開關(guān)靈活、輕便、自如，在最大開度時能可靠限位，同時開度應(yīng)足夠，確保上下物品方便性。第二，對視野性來說，要求行李

3、箱蓋外板上表面的高度（或擾流板高度）不得影響內(nèi)后視野的下視線；第三，對可靠性安全性來說，要求足夠的強度、剛度，不允許因變形而影響行李箱開關(guān)可靠性，行李箱蓋開關(guān)時不允許有振動噪聲，并且部件性能可靠、不干涉，碰撞中行李箱不允許自行打開，以確保物品安全。第四，對密封性來說，要求雨、雪、塵不能進入行李艙內(nèi)，應(yīng)具備良好的氣密封性。第五，對工藝性維修性來說，要求易于生產(chǎn)制造，拆裝方便。二、行李箱蓋總布置參數(shù)設(shè)計1 總布置參數(shù)與行李箱蓋設(shè)計相關(guān)的總布置參數(shù)如表5-1和圖5-3所示。表5-1 行李箱蓋總布置參數(shù)表代號描述最小值推薦值最大值A(chǔ)開口寬(mm)8509501100B關(guān)閉力作用點水平長度(mm)200

4、300400C門檻高度(mm)550600660D開啟手柄高度(mm)600700800E開啟最高位置(mm)150016001800FO初始開啟力(N)3040-5070FC關(guān)閉力(N)3040-5070圖5-3 行李箱蓋總布置參數(shù)2 總布置參數(shù)設(shè)計2.1 開口寬度 行李箱蓋開啟后，應(yīng)為用戶提供足夠的取放行李的通過空間，行李箱蓋的開口寬度則顯得猶為重要。開口寬度A主要受到整車寬度、后燈位置及造型、兩側(cè)流水槽結(jié)構(gòu)的影響。在整車的效果圖凍結(jié)后，這個開口寬度已基本確定。 開口寬度A最小應(yīng)在850mm，一般選取950mm，當然，在車寬允許的情況下，這個值越大越好。在進行效果圖分析時，就應(yīng)對這個尺寸進

5、行檢查，同時要考慮后燈的布置對流水槽的影響，使流水槽在滿足排水性的前提下盡量窄，以增加開口寬度。2.2 關(guān)閉力作用點水平長度 三廂轎車的行李箱蓋開啟后，其最下端應(yīng)向車的前方移動。關(guān)閉力作用點水平長度是指，當行李箱蓋開啟到最大位置時，人手的施力點（行李箱蓋最后端）與汽車尾部的水平距離。如果這個尺寸過小，人在取放行李時，頭部容易觸及行李箱蓋，對操作造成影響。如果這個尺寸過大，人在關(guān)閉行李箱蓋時，需要將手盡量伸長，對于身材較小的用戶，操作起來較為困難，且減小了外力的力臂，使關(guān)閉起來較為費力。 關(guān)閉力作用點水平長度設(shè)計在200-400（mm）之間，一般選取300mm左右為宜。這個尺寸是通過行李箱蓋開啟

6、機構(gòu)特別是鉸鏈軸心線的位置來實現(xiàn)的。2.3 門檻高度 門檻高度是指行李箱蓋關(guān)閉時，最下端的離地高度，這個尺寸對用戶取放行李具有直接影響。如果門檻過高，超出行李箱承物面較多，用戶取放行李時始終有較大距離的“抬升”過程，對用戶的使用造成影響。如果門檻過低，在進行追尾試驗時，行李箱蓋將直接承受后部的沖擊力，能量得不到有效傳遞，甚至可能通過行李箱內(nèi)的物品，傳遞到后排座椅，對后排乘員的安全構(gòu)成威脅。 門檻高度應(yīng)在效果圖分析時進行檢查，設(shè)計在550-660(mm)之間，一般選取600mm左右。這樣的門檻高度，既不會高出行李箱承物面很多，又能使追尾時，由后裙板接受沖擊力，通過后縱梁有效傳遞能量，確保乘員安全

7、。2.4 開啟手柄高度 行李箱蓋關(guān)閉時，需要施加外力使行李箱打開。開啟手柄高度是指外力作用點的離地高度。這個尺寸主要受到行李箱高度和人機的影響。手柄的設(shè)計位置不能過低，這樣會使身材高大的用戶需要較大程度的彎腰才能觸及手柄。手柄位置過高時，手的施力較別扭，同樣不利于用戶操作。當手柄安裝在牌照燈裝飾蓋上，或者直接用裝飾蓋代替手柄時，施力點的位置首先要滿足牌照安裝的法規(guī)要求。開啟手柄高度應(yīng)在效果圖分析時進行檢查，設(shè)計在600-800(mm)，一般選取700mm左右。2.5 開啟最高位置 行李箱蓋開啟的最高位置，是指行李箱蓋開啟到最大角度后，其尾端的離地高度。如果開啟高度過高，在關(guān)閉時，身材較小的用戶

8、較難施力。如果開啟高度過低，在用戶特別是身材高大的用戶取放行李時，頭部容易觸及行李箱蓋，對用戶造成傷害。這個高度由行李箱蓋開啟機構(gòu)的設(shè)計參數(shù)決定。當行李箱蓋的鉸鏈軸心線布置完成后，應(yīng)根據(jù)開啟最高位置參數(shù)的要求確定最大開度，并校核關(guān)閉力作用點水平長度，并根據(jù)需要調(diào)整軸心線位置。當軸心線和開度最終確定后，應(yīng)根據(jù)最大開度，在鉸鏈上設(shè)計限位機構(gòu)，實現(xiàn)最大開度的要求。開啟最高位置設(shè)計在1500-1800(mm)之間，一般選取1600mm左右。2.6 操作力 行李箱蓋的操作力包括開啟力和關(guān)閉力。操作力過大，將對用戶的使用帶來不便，但操作力過小，反而增加行李箱蓋的不穩(wěn)定性，影響用戶使用安全。行李箱蓋的操作力

9、一般設(shè)計在40-50N之間。 在行李箱蓋總成重心、重量基本確定后，行李箱操作力主要是通過行李箱開啟機構(gòu)的設(shè)計來實現(xiàn)的，包括軸心線位置、鉸鏈結(jié)構(gòu)、彈性機構(gòu)的設(shè)計等，這方面的知識在“兩蓋系統(tǒng)附件”中進行詳細介紹。三、行李箱蓋鈑金設(shè)計1 行李箱蓋的設(shè)計流程行李箱蓋是車身結(jié)構(gòu)中的一個分總成，行李箱蓋設(shè)計應(yīng)與車身總體設(shè)計相統(tǒng)一。在進行具體的行李箱蓋設(shè)計前首先應(yīng)根據(jù)整車參數(shù)，以同類型車為參考，進行行李箱蓋部分的產(chǎn)品描述，確定行李箱蓋類型、附件類型及種類。行李箱蓋的設(shè)計過程包括以下內(nèi)容：1產(chǎn)品描述根據(jù)設(shè)計任務(wù)書和調(diào)研的分析結(jié)果對行李箱蓋總成及零件進行定性描述；2確定輸入和輸出輸入一般指：市場部提供的設(shè)計任務(wù)

10、書；車身CAS表面數(shù)模；設(shè)計法規(guī)等。輸出一般是確定需要建立的三維模型、二維圖紙、特性清單和技術(shù)要求等；3確定行李箱蓋邊界，進行行李箱蓋的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計：1） 確定邊界；2） 行李箱蓋附件布置；3） 行李箱蓋主斷面設(shè)計4） 行李箱蓋鈑金設(shè)計；5） 附件設(shè)計。4行李箱蓋的法規(guī)校核、DMU檢查、運動校核；5安全性校核；6根據(jù)校核結(jié)果進行修改，完成設(shè)計。當然，上述的設(shè)計步驟并不是絕對不變的，要根據(jù)設(shè)計的需要靈活進行，各步驟之間的反復(fù)往往要多次進行，如：根據(jù)鉸鏈位置等初步確定行李箱蓋邊界，然后進行附件布置，但布置過程中出現(xiàn)問題又要求重新修改邊界等等，各步驟不斷交叉進行，多方面考慮才能保證最終設(shè)計的合理

11、。行李箱蓋附件的布置可分為兩大部分，一部分是要與外部行李箱開口周邊相配合的附件如鉸鏈或四連桿結(jié)構(gòu)、行李箱鎖的鎖體等；另一部分是行李箱內(nèi)部的附件如行李箱鎖的拉桿（拉索）等。行李箱蓋外附件的布置是在確定行李箱蓋與行李箱開口周邊結(jié)構(gòu)件之間的關(guān)系的情況下進行的。在整個行李箱蓋附件的布置設(shè)計過程中不存在一個結(jié)論性的方法和流程，是一個逐步調(diào)整、逐步優(yōu)化的過程，具有明顯的試探性、反復(fù)性和不確定性等特點。一般情況下，在進行行李箱蓋附件布置時，首先在滿足各附件基本的功能要求的情況下給出附件各自粗略的初始定位；然后在保證不出現(xiàn)安裝干涉和運動干涉的情況下對它們的位置進行逐步的調(diào)整和細化。在調(diào)整的過程中，各附件的位置

12、是相互作用的，都有可能進行變動，不會出現(xiàn)給定某一或某些附件的位置，而只調(diào)整其它附件的情況。 行李箱附件的布置、設(shè)計、校核、技術(shù)要求等內(nèi)容具體可參見兩蓋系統(tǒng)附件部分，這里主要介紹行李箱蓋主斷面設(shè)計和行李箱蓋鈑金設(shè)計。2 行李箱蓋主斷面設(shè)計在進行行李箱蓋焊接總成詳細設(shè)計之前，通常根據(jù)CAS面進行主斷面制作和分析，通過主斷面預(yù)先進行附件初步布置與造型和設(shè)計可行性分析，主斷面的設(shè)計與上述附件的布置為同步工程，也是造型設(shè)計階段的主要工程輸入。行李箱蓋需要制作的主斷面分布如圖5-4所示。圖5-4 行李箱蓋主斷面2.1 A-A斷面A-A斷面（圖5-5）表達的是行李箱與側(cè)圍的相互關(guān)系。此斷面一般包括行李箱內(nèi)外

13、蒙皮、側(cè)圍外蒙皮、后側(cè)圍內(nèi)蒙皮、流水槽等。行李箱與側(cè)圍的間隙比較明顯，一般為35(mm)，公差在±0.5±1.5(mm)之間，段差為0.5mm或1mm，側(cè)圍一般應(yīng)高于行李箱，段差的具體數(shù)值要根據(jù)具體的外形和分塊線來確定，原則是從側(cè)面看不到行李箱與側(cè)圍的縫隙。圖5-5 A-A斷面 A-A斷面還要考慮行李箱的密封結(jié)構(gòu)。一方面，流水槽要有一定寬度，便于流水。另一方面，行李箱的開口寬度要求流水槽盡量窄。此時，要通過增加流水槽的深度來提高排水性能，使流水槽寬度盡量減小。同時，應(yīng)要求側(cè)圍與流水槽的搭接位置，在滿足焊接通道和沖壓要求的前提下盡量減少斜度，使流水槽的寬度得到控制。另外，該斷

14、面確定后，行李箱內(nèi)板兩側(cè)上部的密封面結(jié)構(gòu)得以確定。2. 2 B-B斷面 B-B斷面（圖5-6）表達的是后組合燈、行李箱與側(cè)圍的相互關(guān)系。此斷面與A-A斷面類似，只是后組合燈替代了側(cè)圍外板。行李箱與后組合燈的間隙一般為35(mm)，公差在±0.5±1.5(mm)之間，段差為0.5mm或1mm，后組合燈也應(yīng)高于行李箱蓋，具體情況要根據(jù)外形和此處的分塊來確定。 B-B斷面同樣需要考慮行李箱的密封結(jié)構(gòu)。除了A-A斷面中所提及的因素外，還要考慮后組合燈對流水槽的要求，如果需要在流水槽上設(shè)計安裝點，應(yīng)考慮后組合燈安裝面的排水性。 另外，該斷面確定后，行李箱內(nèi)板兩側(cè)下部的密封面結(jié)構(gòu)得以確

15、定。圖5-6 B-B斷面2.3 C-C斷面C-C斷面（圖5-7）表達的是行李箱蓋上端與后擋玻璃結(jié)合的結(jié)構(gòu)。這個斷面包括行李箱內(nèi)外板、后擋玻璃、置物板等，主要考慮行李箱的密封結(jié)構(gòu)和開啟過程運動間隙。圖5-7 C-C斷面在行李箱上端，密封條夾持在置物板的翻邊上，置物板應(yīng)構(gòu)成類似流水槽的形狀，也應(yīng)使這個流水槽盡量窄，使整個行李箱的開口加大。但是，受到行李箱密封面布置和排水性的影響，流水槽應(yīng)有一個寬度，這里同樣可以通過增加深度來提高排水性。另外，置物板形成的這個流水槽，應(yīng)設(shè)計成中間高、兩側(cè)低的形狀，使雨水能自動流到兩側(cè)的流水槽而排出。行李箱在關(guān)閉時，與后擋玻璃的間隙應(yīng)不小于10mm。另外，在鉸鏈軸心線

16、確定過程中，應(yīng)根據(jù)這個斷面，對行李箱蓋的運動包絡(luò)進行檢查，在任何運動位置，都應(yīng)與后擋玻璃保持5mm的間隙。這個間隙可以通過改變行李箱上端收口位置和鉸鏈軸心線的位置來調(diào)整。 另外，該斷面確定后，行李箱內(nèi)板上部的密封面結(jié)構(gòu)得以確定。2.4 D-D斷面D-D斷面（圖5-8）表達的是行李箱蓋下部與后保險杠的結(jié)構(gòu)。這個斷面包括行李箱蓋內(nèi)外板、后保險杠、后裙板等。行李箱蓋與后保險杠的間隙一般為58(mm)，公差一般在±0.5±1.5(mm)之間。在行李箱下端，密封條夾持在后裙板的翻邊上，由于下部是流水位置，這里不應(yīng)再設(shè)計流水槽，而是將后裙板與后保險杠上端的搭接面直接設(shè)計成一個向下的斜面

17、，使水流出車外。為增加行李箱開口尺寸，后裙板的翻邊應(yīng)盡量靠外，但這受到行李箱內(nèi)板成形的影響。該斷面確定后，行李箱內(nèi)板下部的密封面結(jié)構(gòu)得以確定。另外，D-D斷面還要對行李箱鎖的布置進行考慮（圖5-8a）。在布置行李箱鎖時，要確保行李箱鎖在行李箱蓋上的布置空間，以及設(shè)計加強件的可行性，加強件的焊點不應(yīng)出現(xiàn)在密封面上。特別需要注意的是，鎖銷在后裙板上的布置，很容易受到后裙板沖壓性的影響。鎖銷的位置，應(yīng)首先保證后裙板的沖壓可行性，另外應(yīng)盡量使鎖銷低于后裙板側(cè)面的高度，便于設(shè)計裝飾蓋，將鎖銷蓋住，同時在用戶取放行李時，也不會因鎖銷的突出而影響操作。 a b圖5-8 D-D斷面3 行李箱蓋鈑金件設(shè)計3.1

18、 外板設(shè)計 行李箱外板的設(shè)計較為簡單，主要是根據(jù)外A面和主斷面進行制作。外A面確定了行李箱外板的基本形狀，主斷面則確定行李箱外板在各個部分的收口位置，扣合邊的設(shè)計尺寸與車門扣合相同，這里不再介紹。 根據(jù)造型需要，行李箱外板上可能還設(shè)計有牌照燈蓋和開啟手柄，此時應(yīng)考慮相應(yīng)零件的安裝和密封方式。圖5-9 牌照燈蓋的安裝 牌照燈蓋的安裝如圖5-9所示，外板的斜面既要保證沖壓性，又要確保牌照燈、開啟手柄的安裝和運動空間。牌照燈蓋與行李箱外板的間隙應(yīng)控制在0mm，且設(shè)計上偏差為0.5mm，段差應(yīng)根據(jù)具體車型的造型A面來確定。 牌照燈蓋的安裝方式分為卡接、螺栓連接及螺栓和卡接都采用的混合連接三種，為安裝牢

19、固，一般不要僅通過卡子連接，特別是在兩側(cè)，固定點應(yīng)距離燈蓋的兩端盡量近，防止兩端的翹曲。牌照燈蓋應(yīng)具備良好的密封性能，一般是在周邊（或者僅上部邊緣）內(nèi)部粘貼密封條，行李箱外板上應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的密封面進行密封。 行李箱外板一般選用外觀性能較好的BUFD-FD-D-Q/BQB408等材料，厚度在0.7-1.0(mm)不等，為提高防腐性能，還可以采用鍍鋅板或鋁板。3.2 內(nèi)板設(shè)計 行李箱內(nèi)板相對于外板而言，設(shè)計自由度大，需要滿足的功能多，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)行李箱內(nèi)部的功能，按一定的程序進行數(shù)據(jù)制作。 密封面設(shè)計 行李箱首先應(yīng)滿足的功能，是對整個行李艙的密封。因此，密封面的設(shè)計在行李箱內(nèi)板的設(shè)計中猶為

20、重要。在行李箱主斷面設(shè)計中，已將各個部分的密封面斷面進行了定義，在設(shè)計密封面時，應(yīng)分上部、下部、左側(cè)上部、左側(cè)下部幾個部分，將斷面提供的輪廓沿外A面的形狀掃描，形成分散的各個密封面。 在主斷面確定后，密封面的設(shè)計主要是各區(qū)域之間搭接面的設(shè)計，各區(qū)域的密封面應(yīng)剪切適當，使過渡面盡量平滑。由于各區(qū)域密封面的角度不同，過渡面容易出現(xiàn)扭曲，此時要通過調(diào)整密封面角度、密封面剪切位置進行調(diào)整，應(yīng)確保有效的密封面無明顯的扭曲現(xiàn)象。 密封面應(yīng)設(shè)計成左右對稱的整圈面，同時還要設(shè)計出密封條夾持翻邊的參考面，參考面在斷面中應(yīng)與密封面保持垂直，且應(yīng)位于有效密封面的正中，掃描路徑、剪切位置都應(yīng)與密封面保持一致。 有效密

21、封面受到密封面兩側(cè)的斜面控制，斜面距離過近，有效密封面減少，反之亦然。有效密封面寬度應(yīng)不低于20mm，否則將影響密封效果。 扣合面設(shè)計 行李箱蓋內(nèi)板的最外一圈，用于與外板扣合，可以直接通過外A面的偏置得到。邊界的定義可參照車門扣合參數(shù)設(shè)計，這里不再詳細介紹。 需要注意的是，為提高行李箱蓋的涂裝防腐性能，扣合面不應(yīng)過寬，應(yīng)根據(jù)扣合尺寸，及時地通過臺階形狀，在內(nèi)、外板之間設(shè)計出空腔。 形狀面設(shè)計 在密封面以內(nèi)，是行李箱蓋內(nèi)板的形狀面。形狀面要與行李箱蓋外板保持一定的空腔，以增強行李箱蓋總成的剛性，也有利于提高涂裝防腐性能。另外，基本形狀面應(yīng)盡量設(shè)計簡單，可通過平面或簡單掃描面組成，在基礎(chǔ)形狀面上，設(shè)計鉸鏈安裝面、撐桿安裝面、內(nèi)飾安裝面、加強沉臺、鎖安裝面等結(jié)構(gòu)面，使整個內(nèi)部形狀面復(fù)雜化，有利于內(nèi)板本身強度的增加。對較為平坦的形狀面區(qū)域，應(yīng)設(shè)計加強筋、沉臺等結(jié)構(gòu)提高強度。 另外，內(nèi)板形狀面上的開孔不可避免，根據(jù)孔的功用，主要包括定位孔、線束安裝孔、內(nèi)飾安裝孔、鉸鏈安裝孔、排涂孔、通線孔、減重孔等，定位孔的設(shè)計與前罩類似，這里不再贅述。其他不同的功用對應(yīng)孔的不同形狀和大小，應(yīng)根據(jù)具體需求設(shè)計。 涂膠設(shè)計 行李箱內(nèi)外板之間，除了周邊扣合以外，還應(yīng)在中部設(shè)計涂膠位置，以增強行李箱蓋總成的整體剛度和強度。涂膠可通過涂膠翻邊和涂膠沉臺來實現(xiàn)（圖5-10）。采用涂膠沉臺時，