后牌照饰板结构分析与设计

孙权　徐彪　袁宝文　李江明

摘 要：现代汽车上，饰板、镀铬饰条等外装树脂部件被广泛应用，其既满足了外饰件的功能性要求，也极大地提高了车辆的外形美观程度。本文以后牌照饰板为例，通过其常见结构，提出和总结了一般设计流程和方法，具有工程实际参考指导意义。

关键词：后牌照饰板，结构，分析

中图分类号：U463.83+9.2 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）03-0034-07

The Structure Design Analysis of Rear License Garnish

SUN Quan， XU Biao， YUAN Bao-wen， LI Jiang-ming

（Dongfeng Honda Automobile Co.， Ltd. Research Development Division Design Dept， Wuhan， 430056）

Abstract： The plastic exterior parts like chrome plated moulding and others are widely used in modern vehicles. It can not only meet the functional requirements for exterior parts， but also greatly improves the appearance of vehicles. In this article， taking the rear license garnish for an example， it proposes and summarizes a general design process and method via common structure illustrations. It has a referential and guiding significance.

Key Word： Rear license garnish； Structure； Analysis

汽车的后牌照饰板作为汽车的外装饰件，大部分式样都是將牌照灯、倒车摄像头等凸出物遮盖住，避免机能部件暴露，起到保护和美观的作用。在饰板的结构设计过程中，要特别注意饰板与尾门板金间的固定安装方式以及间隙面差，因为其对饰板的牢固程度和车辆外观有着很大的影响。

1 前言

2 后牌照饰板的类型

后牌照饰板根据其与尾门的面位置关系，通常可分为两种类型，分别是覆盖型（图1、2）和面一致型（图3、4）。

覆盖型

3 设计流程

一般设计流程如下图5所示，在造型可行性分析阶段，对由造型部门输入的初版CAS面（A面）进行断面结构设计检讨，考虑法规、工艺、功能性、人机工程等各方面因素，将校核结果反馈给造型部门对A面进行修改，从而初步确定饰板形状尺寸及与周边部件的分缝位置。车身设计部门依据生技性等因素进行三维数据制作，并反馈问题，最后根据评审冻结的造型面，完成数据制作。最终在完成样品试制、单品确认、实车安装及整车性能验证后进行投产。

4 法规校核

对于牌照灯隐藏在饰板内的结构式样（图6），在前期造型阶段，就要充分考虑牌照灯空间，进行相关法规校核，避免后期因法规不满足，而重新造型和更改A面。

根据GB11554-1998，牌照灯的安装位置必须保证光线与牌照上需要照明的任何点的入射角不超过82°，入射角是从照明装置发光区的极限点为准，至距离牌照板最远的极端位置进行测量。见图7、8。

根据测量的角度来调整牌照灯的位置和角度，牌照饰板的开口范围以及折角也要随之调整。另外，也要针对外突法规（GB11566-1995）进行A面确认。

5 后牌照饰板材料、板厚选取和表面处理

5.1 材料选取

通常牌照饰板的材料选取为ABS，因为其采用注塑成型方法所获得的形状自由度较高，质量轻，尺寸稳定，不会产生锈蚀，且易进行电镀和涂装处理。

材料的基本物性要求如下表1所示。

5.2 板厚（肉厚）

对于一般部位的肉厚，推荐为t3.0。较大的肉厚更容易确保外观品质；成型过程中，胶的流动性好；易于布置加强筋（加强筋根部厚度可以定为1.0）。

5.3 表面处理

作为装饰件，仅靠塑料本身的色调、光泽、硬度、耐候性及精微性是不够的，往往需要再进行表面处理。通常以镀铬处理或喷塗为主。

6 结构设计要求说明

6.1 X、Y、Z三方向基准的选取确定方法

对于外装饰件，X、Y、Z三个方向上的安装基准是不可少的，否则会造成安装不便，安装后出现部件松动，无法有效固定等不良现象。牌照饰板与板金（后备厢/尾门）的贴合状态十分重要，在设计中，尽量多设定一些X和Z方向的基准，以确保间隙和面差关系。

通常，X基准可以设定在所有的安装点上。Y基准设置在CTR（中间位置）处或者CTR附近。推荐设置2处或3处Z基准。Z基准为2处时，将其分别设置在两侧的安装点上以利于安装；3处基准时，设定在中间和两侧。当把Z基准设置为3处时，Z基准间的最小间距参考图表9。

对于基准安装点处卡扣或螺栓座的孔径，要比螺栓或卡扣直径大0.2mm。（如M6螺栓时，孔径为6.2mm；5.6mm的卡扣时，孔径为5.8mm）

6.2 安装方式

建议采用以卡扣和螺栓的混合连接安装方式。若全用卡扣来固定安装，车辆在行驶一段时间后，塑料卡扣会因伞衣变形而导致嵌合力下降，造成饰板边缘浮起的现象。而螺栓、螺母配合的金属连接方式，扭力的缓和随时间下降不多，不容易出现牌照饰板的松动、不贴合、脱落等不良现象。选取螺栓时要注意有无表面防锈处理，因为其有接触到雨雪的可能。另外，考虑到安装便利性，最好不要将所有的安装点都设置为螺栓连接否则失去了卡扣的预固定作用。

6.3 安装点间距

牌照饰板为左右对称外观件，安装点也尽量安置对称为宜。对于间距，过大和过小都不合适，过大即安装点数少，有安装便利，造价便宜的优点，但是容易导致脱落，与板金贴合状况不佳等问题。间距过小即安装点数多，安装不便，结构复杂，造价也相应昂贵。然而承载力大，与板金不贴合现象少，从而有更佳的外观特性。推荐间距值为150mm以下。

通过之前的调查对比，可以得出类似的结论。（见图表10）

6.4 最外侧安装点到侧边缘的距离

安装点应放置在尽可能靠近边缘的地方，以有效管理边缘部，减少边缘与板金不贴合现象。同时要考虑安装点处卡扣座、螺栓座的成型性以及对应板金的打孔位置成立性。推荐覆盖型饰板的最外侧安装点到侧边缘的距离为20mm（参考图表11）；面一致型的为50mm（参考图表12）。若在这个范围之外，最好要用双面胶条来对边缘部位进行管理。

6.5 安装点到上边缘的距离

同样，在生技性、成立性等没有问题的前提下，安装点与上侧边缘的距离也是越小越好。螺栓连接因为咬合力大，与卡扣相比，在管理边缘部的贴合情况时更有优势。覆盖型牌照饰板和面一致型在与板金配合关系上有区别，对于覆盖型饰板中的卡扣连接，安装点到上边缘的距离推荐值为20mm以下；螺栓连接，则为35mm以下。而对于面一致型，两者皆为40mm以下。

6.6 饰板与板金贴合部间隙与形状（上部与两侧）

贴合部间隙大小直接影响到外观。覆盖型饰板和面一致型的间隙要求是不尽相同的。

在视觉上，无圆突起的端部形状比有圆突起的端部形状看上去与板金的间隙更小。推荐牌照饰板无圆突起，与板金的图纸间隙为0.5mm的端部形状。对于面一致型的，由于与板金的相对位置有所不同，推荐其图纸间隙为1.0mm。除了有不少实际车型的例子（图表13）可以作为参考外，也可以通过计算式得出结论（断面图14）。

需要说明的是，即使饰板端部在受热后发生膨胀延伸，也只是会让橡胶条被挤压得更紧，所以并不会导致饰板与板金发生接触碰撞，而造成板金表面出现刮痕。

6.7 饰板与板金贴合部间隙及形状（下部）

考虑到手碰触下端的可能性很大，所以一般在饰板下端部设定有圆突起形状。同时，为排出从上部渗透进来的水，避免水滴表面张力的影响，设定与板金的间隙为2.0mm以上为宜。另外，下端处于平常视角看不到的地方，考虑到造价成本，建议采用无胶条的结构。如图15所示。

6.8 胶条的选择使用及粘贴范围

胶条的材质一般为橡胶、EPDM、变性PP等，一侧由双面胶与饰板粘贴，另一侧则与板金直接接触。其三者的一般尺寸关系如下图16所示。

后退量a和b可以选取为0.5mm，但是也要取决于供应商实际管控能力。胶条与板金的重叠量一般不应小于3mm。双面胶的厚度一般为0.4mm，宽度在4mm以上，这样才能较好保证其牢固地贴粘在饰板上。

此外、应尽量保证无胶条区域（图17）在0～10mm的范围内。

6.9 其他

在基本确定了安装点位置，连接类型，板金配合处间隙等关键内容后，还有卡扣座、螺栓座，加强肋等方面的形状结构设定。

在螺栓连接安装空间不足的情况下，可以考虑用上图18的镶件结构，要注意的是，镶件壁不可太厚，以免外表面产生缩痕。或采用底下镂空（见图19）的方式，避免缩痕。

对于加强肋，要注意尽量笔直布置，根部的肉厚不要超过饰板肉厚的三分之一。为了防止在受冲撞力时发生加强筋断裂，最好在根部设定r=0.5mm的倒角以减小应力。

7 模流分析

完成3D数据后进入生产前要进行模流分析，以确保生技性无问题。

分别进行壁厚分析：

8 单品及整车测试

饰板要进行单品和整车测试。

对于单品测试，涂装和电镀式样在测试项目上有些許区别。主要测试内容有耐冷热性、振动耐久性、卡口座及螺栓座强度、密着性、耐水性、耐二甲苯性、耐碱性、耐酸性、膜厚实验、涂膜硬度测试、表面光泽度、耐污染性、耐洗车擦伤性、耐候性、碎石冲击等。

整车测试项目主要是整车耐久实验、整车淋雨实验、车门关闭耐久实验和整车冷热循环实验。

而各项实验的具体实验方法和实验条件由各主机厂根据know-how和经验自行决定。

9 结语

本文从汽车结构设计的方面简单介绍和总结了后牌照饰板的类型、安装点布置、板金贴合处间隙形状、以及其他方面的结构设计功能要求。牌照饰板的设计要从CAS阶段开始，配合造型特点，结合竞品车情况、市场中容易出现的不良问题反馈，从工艺、生技性要求出发，既要外形美观，也要保证满足自身及整车的性能要求。

参考文献：

[1]曹渡. 汽车内外饰设计与实战[M]. 北京：机械工业出版社，2011.1.

[2]汽车工程手册 造型与车身设计篇. 日本自动车技术会编；中国汽车工程学会组译. ：北京理工大学出版社，2010.12.

[3]黄天泽. 汽车车身结构与设计[M]. 北京：机械工业出版社，2011.02.

[4]黄金陵. 汽车车身设计[M]. 北京：机械工业出版社，2007.09.

[5]秉华. 最新汽车设计实用手册[M]. 哈尔滨：黑龙江人民出版社，2005.