汽车顶棚的设计要求有哪些?

2023-02-14

汽车顶棚一般指汽车车顶的装饰内饰件。具有吸声、隔热、装饰的作用。根据形式来分,可分为固定式顶棚和活动式顶棚。活动式顶棚常见于敞篷汽车,本文不作缀述。固定式顶棚中可分为硬质顶棚和软质顶棚。硬质顶棚通过注塑工艺实现,常用于皮卡、客车等商用汽车,软质顶棚一般通过模压工艺实现,市面上的乘用车几乎都使用软质顶棚。本文主要介绍软质顶棚的生产工艺及汽车顶棚的发展趋势。

顶棚通常采用模压工艺实现。根据工艺不同,可分为干法和湿法。其中干法为冷模热材,生产前需加热基材,湿法为热模冷材,生产前需加热模具。湿法中又可分为一步湿法和两步湿法。两步湿法先成型基材,再将基材和面料一起成型,成型出来的表面形状特征更好,面料厚度均匀、褶皱少。干湿法工艺各有优劣,如从生产效率考虑,干法顶棚更佳;从吸音性、轻量化考虑,湿法顶棚表现更优异。汽车顶棚一般分为基材层与面料层,顶棚基材层常用材料有PU复合板、PP复合板、PF(酚醛树脂)+纤维/瓦楞纸等;面料层材料有针织复合面料、无纺布、仿麂皮、PVC等。复合板一般由主材+GF+胶水复合而成。

PU复合板材:具有良好的吸声性、耐热性、高温尺寸稳定性。

PP复合板材:热膨胀系数小、可回收、环保性、弯曲及拉伸强度高。

PF+纤维/瓦楞纸:将PF、填充剂、固化剂混合后,在高温模具中混合固化成型。

顶棚的设计需考虑车辆驾驶员及乘员的头部空间,一般是以95%的人体头部包络线对头部空间进行评价,要求顶棚造型面不得位于前/后排头部空间以内的区域。

顶棚前沿须满足标准中的前视野要求,根据前视野线的位置对顶棚前沿造型面进行检查并认可。一般要求顶棚前沿位于前视野线以上。

顶棚除须满足夏季/冬季路试、暴晒试验、综合道路环境模拟试验、雨淋试验等整车及系统可靠性试验之外,在产品设计阶段,为保证顶棚在各种环境条件下可靠地固定于车身上,同时为避免顶棚在运输、安装及使用过程中出现破损、表面质量等问题,一般需要进行下垂试验、基材弯曲强度试验、粘结强度试验、开关载荷试验和卡扣保持力试验等相关可靠性试验。


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