浅述汽车门饰板人性化设计理念

王镇龙，彭翼尖，梁振堃，彭宏，滕永泉

浅述汽车门饰板人性化设计理念

王镇龙，彭翼尖，梁振堃，彭宏，滕永泉

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东 广州 511434）

文章从人性化开发理念出发，介绍了门饰板系统开发要点。从设计角度阐述了舒适、精致、空间、安全等方面的设计思路，有助于主机厂在前期设计阶段综合考虑，以设计最佳的用户体验产品。

门饰板系统；人性化；舒适；安全

前言

近年来受全球经济放缓及新冠疫情的影响，整个汽车行业的下行压力增大。中国自主品牌在整体承压，面临大洗牌的状况下[1]，唯有通过深挖消费者需求，提升自身产品竞争力，才能在汽车寒冬中逆袭。汽车内饰与消费者日常用车息息相关，人性化的设计能极大提升消费者对品牌的好感度。对用户体验的设计已研究多年，曹维福论述了从内饰的形态设计、色彩设计、灯光设计等方面的优化原则[2]；周甘华、王书等人研究了基于用户体验的汽车内饰的发展趋势，从用户体验模型进行分析[3]。但以往研究着重于整体内饰宏观设计原则论述，对于具有内饰零件的设计要点鲜有提及，本文聚焦于汽车门饰板系统的人性化设计要点的研究，给出了门饰板设计中的几点思考。

1 门饰板系统介绍

门饰板系统是指安装在前后侧门钣金上，在车内侧起遮挡修饰作用，并具有一定操作、倚靠、保护乘员安全、储物等功能的内饰零件；同时门饰板系统还承载电器开关，高音喇叭等电器零件的安装。

门饰板系统通常由多个分零件件通过焊接、螺接等方式组成。依据造型和配置有不同，零件分块会有差异，如图1所示主要包括：上装饰板、嵌饰板、扶手、开关面板、本体、地图袋、内开拉手等零件。

门饰板系统在乘客日常驾车过程中提供紧密接触，贴近消费者的结构设计能为乘员提供安心享受的乘车环境。

2 舒适性设计

门饰板为乘客提供侧面依靠与支撑，大面积软质零件设计，极大满足了乘客身体肩、肘、手臂各部位对舒适的要求。目前软质包覆的种类丰富，如手工包覆、热压覆合、真空吸附、kimekomi（压边工艺）、低压注塑，根据整车风格会采用不同工艺。

上装饰板既要与仪表台的造型风格衔接，又同时要为肩部提供依靠。通常会采用了阴模吸附（IMG）工艺来生产。这种工艺能使产品兼具高光泽度和皮纹饱满的优点，又能提供柔软的质感，其主要工艺见图2。

图2 IMG工艺流程图

嵌饰板及扶手是为胳膊提供舒适的休息空间，需要零件柔软富有弹性，兼顾成本因素，常选用带有发泡厚度的PVC表皮。此外，考虑到手肘支撑的特殊手感，可以在扶手位置增加PU发泡层来满足，发泡厚度推荐≥10 mm，如下图所示。

图3 扶手包覆层结构

要达到舒适的手感，可以通过控制发泡层的密度来实现软硬质感。设计阶段，采用不同的表皮与发泡层厚度组合，通过一系列工艺参数设计[4]，进而选择最优设计方案。

3 精致性设计

精致的产品一向受到消费者青睐，门饰板通过缝线、装饰条等搭配，能为消费者带来亲切的主观享受。缝线可以在包覆表皮上勾勒出不同的线型和色彩，呈现出多样的风格，图4列出了常用缝线类型。

表1 缝线类型及效果

序号缝纫类型图示 缝纫方法正面反面 1翻边双缝（真双缝） 2假双缝 3单面翻边缝纫 4装饰缝纫

针对不同表皮的材质、厚度及缝合形式，对应选用不同缝线的间距、粗细、缝纫方式，能够设计出更人性化的风格。

装饰条的设计引入，则进一步提升门饰板精致档次。装饰条从最早的桃木纹，发展到现在具有触感的仿木纹，都离不开装饰条生产工艺的提升。目前主流采用的模内嵌件注塑（INS, Film Insert Molding），能给消费者带来丰富多彩的图案种类。图4展示了INS工艺可以将印刷好的片材先进行预成型并裁剪后再放到模具中，在注塑成型的同时实现产品装饰的工艺。由于图案可以预先印刷在膜纸上，因此INS工艺几乎可实现任意图案的装饰。

图4 INS工艺流程

4 空间性设计

门饰板空间设计主要包括人机空间和储物空间，用心的设计能提供便捷的体验。

人机空间设计主要是根据不同人体的尺寸和使用需求，设计适合于消费者使用的结构[5]，以达到最佳操作手感。不仅包括内扣拉手、扶手、拉手盒、把手布置位置设计要满足人机工程要求，如图5所示；还包括内开拉手手柄尺寸、操作空间尺寸、拉手盒尺寸设计等，通过在拉手盒位置增加随手型的结构，能提升消费者使用的舒适度。参考图6要求，考虑到乘客手指在操作中的舒适性，要对各种类型的拉手操作尺寸对标验证，设计出最适合人机操作的尺寸。

图5 门饰板人机布置要求

图6 不同类型内开拉手尺寸示意

门饰板的地图袋承载了消费者们储物的期望，充裕的地图袋空间设计必然能拓展消费者用车场景。设计时要对市场上不同尺寸饮料瓶等尺寸进行收集整理，更需要对储物的取放过程进行校核设计，结合人机工程要求，设计出便于取放的地图袋结构，如下图7所示。

图7 地图袋水平取放校核

此外，门饰板上增加卡槽、储物盒、雨伞槽等优秀设计也越来越多应用，设计过程中要综合考虑人机、结构等限制，增加门饰板储物空间的多样性。

5 安全性设计

车辆发生侧面碰撞时，门饰板与乘客直接接触，任何设计的瑕疵都将带来致命的后果。门饰板的侧碰防护性能是设计的核心，体现出主机厂对于消费者安全的负责。在侧碰过程中乘客的肩部、腹部、骨盆3处最易受到伤害，如图8所示。

主流门饰板设计采用“碰撞能量吸收”的理念，在各体侧碰风险区域做吸能设计。针对人体肩部和腹部区域，门饰板与钣金间保留适当的安全缓冲距离，可以在碰撞时形成重要的缓冲空间。考虑到扶手区域需要满足支持刚度和舒适性等要求，则可以通过内部结构破坏吸收能量来达到保护乘客腹部安全的作用，如增加弱化槽、结构挖空等方案实现。而在人体臀部区域，门饰板背面增加防撞块（吸能块）结构。防撞块的布置和尺寸的设计需要结合整车的碰撞要求确定。侧碰过程中，防撞块的设计，能够有效地推动人体发生侧倾，又进一步降低腹部收到的冲击力。防撞块可以采用PU发泡体与本体焊接而成；也可以与地图袋设计成PP材质的一体结构，降低成本，如下图所示。

图8 假人侧碰点示意

图9 防撞块与地图袋一体设计

对门饰板碰撞性能的研究了许多年，常通过工程设计中的CAE (计算机辅助工程)来指导结构设计，再通过实物零件碰撞试验验证分析结果，修正CAE参数[6-8]。不断积累数据，能得到有效的仿真分析结果，从而指导设计，降低成本与周期。

6 结论

门饰板系统设计体现了主机厂对精工极致的追求、对顾客需求的负责、对工匠精神的坚持。越来越多公司已经将用户体验作为开发的重点，许多新技术如3D mash材料的应用、发光饰条等已经在门饰板上应用，极大提升消费者用车体验，人机交互理念逐步形成[9]。正如胡海中研究称[10]，设计时应当从内饰外观品质、结构造型以及功能配置和技术工艺与选料等多个方面着手，这样才能提高内饰设计的人性化、个性化水平。

[1] 刘春辉.2019年中国汽车市场发展回顾及2020年展望[J].汽车与配件,2020(04):50-53.

[2] 曹维福.关于汽车内饰优化设计的几点思考[J].内燃机与配件, 2020(03):264-265.

[3] 周甘华,王书,吴功臣,等.基于用户体验的汽车内饰的发展趋势研究[J].内燃机与配件,2018(01):190-191.

[4] 蒋志军,张志刚,吕崇建,等.汽车内饰包覆零件设计与工艺研究[J].汽车实用技术,2018(07):131-134.

[5] 王旭初,李新,邹刚.门饰板内扣手与内把手舒适性研究[J].汽车实用技术,2018(21):165-168+171.

[6] 陈维新,蒋伟春,张健,等.基于C-NCAP侧撞性能优化的轿车门内饰板设计[J].上海汽车,2008(4):13-17.

[7] 曹日山,杨东升,孙历强.基于侧撞目标要求的门内饰板结构及性能优化[A].中国汽车工程学会.2015中国汽车工程学会年会论文集（Volume2）[C].中国汽车工程学会:中国汽车工程学会,2015:6.

[8] 张学庸,程昕.门饰板侧碰安全性能分析及结构优化[J].汽车技术,2009(9):30-34.

[9] 逄兰芹.关于“以人为本”的汽车内饰设计[J].汽车实用技术,2018 (20):179-181.

[10] 胡忠海,卿剑波.汽车内饰设计过程中的人性化元素思考[J].科技创新导报,2019(31):73-74.

Discuss on Humanized Design Concept of Automobile Door Trim Panel

WANG Zhenlong, PENG Yijian, LIANG Zhenkun, PENG Hong, TENG Yongquan

( Automotive Engineering Research Institute of Guangzhou Automobile Group Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 511434 )

Based on the concept of humanized development, this paper discusses the key points of door trim system design. From the design angle, this paper expounds the design ideas of comfort, delicacy, space and safety, which is helpful for comprehensively consideration in the preliminary design stage, so as to design products with the best user experience.

Door trim system;Hommization;Comfortable;Security

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.021.028

U463.83+4

A

1671-7988(2021)21-110-04

U463.83+4

A

1671-7988(2021)21-110-04

王镇龙，硕士，工程师，就职于广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，从事门饰板、立柱等设计开发工作。