汽车内外饰设计与实战手册

内容简介本书系统地介绍了汽车内外饰设计流程、设计工具与方法、材料选择、加工工艺、试验验证等内容，并从可行性分析、结构设计、制造工艺、实验验证等方面对仪表板系统、门内饰板系统、立柱门槛、NVH系统、座椅系统、保险杠系统、外装饰件、内外饰功能件进行了详细的阐述、并辅以实际案例说明、几乎涵盖汽车内外饰系统设计的全部内容。本书为汽车内外饰设计及相关零部件制造工程师提供了系统设计与制造的知识与技能；也可作为高等院校车辆工程专业的教材，及相关机械制造与工艺专业的辅助教材；同时适合汽车及其零部件开发过程项目管理工程师阅读。

序
前言
第1 章　汽车内外饰概述 1
　1. 1　汽车内外饰的发展与现状 1
　1. 2　汽车内饰主要系统简介 3
　　1. 2. 1　主副仪表板系统 4
　　1. 2. 2　门内饰板系统 5
　　1. 2. 3　立柱系统 7
　　1. 2. 4　NVH 系统 8
　　1. 2. 5　座椅系统 9
　1. 3　汽车外饰主要系统简介 11
　　1. 3. 1　前后保险杠系统 11
　　1. 3. 2　外后视镜系统 12
　　1. 3. 3　汽车其他外装饰件 13
　1. 4　汽车内外饰开发概述 13
第2 章　设计开发流程与内外饰设计 16
　2. 1　设计开发流程 16
　　2. 1. 1　预研阶段 16
　　2. 1. 2　方案阶段 18
　　2. 1. 3　设计验证阶段 19
　　2. 1. 4　投产阶段 22
　2. 2　造型设计开发 23
　　2. 2. 1　前期定义 26
　　2. 2. 2　造型设计 29
　　2. 2. 3　造型确认 31
　2. 3　内外饰开发设计 31
　　2. 3. 1　开发目标设定 31
　　2. 3. 2　可行性分析 33
　　2. 3. 3　工程化设计 35
　　2. 3. 4　同步分析 41
　　2. 3. 5　模具/工装开发 44
　　2. 3. 6　设计验证 45
　2. 4　精致工艺 50
　　2. 4. 1　精致工艺评价 50
　　2. 4. 2　精致工艺流程 53
　　2. 4. 3　精致工艺影响因素 54
　　2. 4. 4　执行精致工艺的优点 55
　　2. 4. 5　精致工艺总结 55
第3 章　内外饰设计常用工具与设计
方法 56
　3. 1　工程设计常用工具 57
　　3. 1. 1　三维数模工程设计 57
　　3. 1. 2　几何公差产品图纸 57
　　3. 1. 3　尺寸工程 61
　　3. 1. 4　数字样车技术 68
　　3. 1. 5　设计检查清单 71
　　3. 1. 6　CAE 分析 73
　　3. 1. 7　模流分析 74
　　3. 1. 8　设计失效模式及后果分析 80
　3. 2　内外饰设计验证方法 84
　　3. 2. 1　同步工程的应用 85
　　3. 2. 2　断面可行性分析 85
　　3. 2. 3　人机工程虚拟仿真与样车验证 87
　　3. 2. 4　快速成型件验证 88
　　3. 2. 5　零部件设计验证 89
　　3. 2. 6　可靠性设计方法 91
　　3. 2. 7　检具 91
第4 章　汽车内外饰材料与工艺 93
　4. 1　内外饰材料 94
　　4. 1. 1　塑料 94
　　4. 1. 2　橡胶 108
　　4. 1. 3　面料 111
　　4. 1. 4　泡沫类材料 119
　　4. 1. 5　声学包装材料 122
　　4. 1. 6　刚强度复合材料 126
　　4. 1. 7　粘结剂 132
　　4. 1. 8　涂料 137
　4. 2　内外饰零件选材原则 138
　　4. 2. 1　选材考虑因素 138
　　4. 2. 2　选材步骤 139
Ⅵ　
　　4. 2. 3　NVH 零件选材原则 139
　4. 3　内外饰零件选材方法及案例 140
　　4. 3. 1　选材方法 140
　　4. 3. 2　选材案例 141
　4. 4　内外饰常用塑料失效机理及案例
分析 145
　　4. 4. 1　塑料失效机理 145
　　4. 4. 2　塑料失效分析方法 147
　　4. 4. 3　失效案例 149
　4. 5　内外饰部件成型工艺 151
　　4. 5. 1　注射 151
　　4. 5. 2　吹塑 158
　　4. 5. 3　其他工艺 159
　　4. 5. 4　表面处理工艺 168
　4. 6　内外饰常用材料发展趋势 182
第5 章　内外饰仿真分析的应用 185
　5. 1　结构仿真分析 187
　　5. 1. 1　结构仿真的应用流程 187
　　5. 1. 2　常用的结构仿真分析类型 189
　　5. 1. 3　主要系统的结构仿真及案例 194
　5. 2　工艺仿真分析 200
　　5. 2. 1　工艺仿真的应用流程 201
　　5. 2. 2　常用的工艺仿真分析类型 202
　　5. 2. 3　装配模拟技术的应用及案例 208
第6 章　内外饰常规性能验证 215
　6. 1　法规安全类试验 215
　　6. 1. 1　乘用车内空气质量 216
　　6. 1. 2　禁用物质及多环芳烃 217
　　6. 1. 3　乘用车内部凸出物 218
　　6. 1. 4　乘用车外部凸出物 219
　　6. 1. 5　阻燃性试验 220
　6. 2　可靠性试验 221
　　6. 2. 1　环境性能试验 221
　　6. 2. 2　物理性能试验 227
　6. 3　感官品质类试验 234
　　6. 3. 1　颜色和光泽测试 234
　　6. 3. 2　气味评价 235
　　6. 3. 3　软质材料触感舒适性测试 236
　　6. 3. 4　内饰零件操作舒适性 236
第7 章　内外饰工装设计 238
　7. 1　注射成型模具 238
　　7. 1. 1　注射模具 238
　　7. 1. 2　蒸汽高光模具 246
　　7. 1. 3　模内装饰模具 249
　　7. 1. 4　低压注射模具 252
　　7. 1. 5　双色注射模具 255
　7. 2　模压模具 258
　　7. 2. 1　主要NVH 零件成型工艺及模具
材料 260
　　7. 2. 2　模压模具结构及设计要求 261
　　7. 2. 3　模具制作流程 262
　7. 3　发泡模具 262
　　7. 3. 1　发泡成型原理及分类 262
　　7. 3. 2　发泡模具结构 263
　　7. 3. 3　发泡模具设计要求 263
　　7. 3. 4　发泡模具制作流程 264
　7. 4　辅助工装 264
　　7. 4. 1　检具 264
　　7. 4. 2　焊接工装 283
第8 章　仪表板系统设计 287
　8. 1　仪表板系统可行性分析 289
　　8. 1. 1　人机工程 290
　　8. 1. 2　法规 297
　　8. 1. 3　安全 303
　8. 2　仪表板结构设计 310
　　8. 2. 1　仪表板本体结构设计 310
　　8. 2. 2　风管及风口设计 318
　　8. 2. 3　储物箱(盒) 结构设计 320
　　8. 2. 4　中间面板的设计 322
　　8. 2. 5　左下护板及膝盖碰撞吸能结构
设计 323
　　8. 2. 6　副仪表板的结构设计 324
　　8. 2. 7　转向支撑的设计 330
　8. 3　主副仪表板系统制造工艺 334
　　8. 3. 1　成型工艺 334
　　8. 3. 2　连接工艺 337
　　8. 3. 3　组装工艺 337
　8. 4　主副仪表板系统设计试验验证 339
　　8. 4. 1　零部件DV 验证 339
　　8. 4. 2　整车路试验证 342
第9 章　门内饰板系统设计 344
　9. 1　门内饰板设计可行性分析 345
　　9. 1. 1　人机 346
　　9. 1. 2　法规 347
　　9. 1. 3　安全 347
Ⅶ　
　9. 2　门内饰板系统结构设计 348
　　9. 2. 1　侧门内饰板系统设计 348
　　9. 2. 2　背门内饰板结构设计 357
　9. 3　门内饰板系统制造工艺 359
　9. 4　门内饰板系统设计试验验证 359
　　9. 4. 1　门内饰板设计验证 359
　　9. 4. 2　门内饰板产品验证 360
第10 章　立柱门槛内饰件设计 362
　10. 1　立柱门槛内饰件设计输入 362
　　10. 1. 1　人机 362
　　10. 1. 2　法规 363
　　10. 1. 3　安全 363
　10. 2　立柱门槛内饰件结构设计 364
　　10. 2. 1　立柱门槛内饰件零部件安装
定位设计 364
　　10. 2. 2　立柱门槛内饰件零部件典型
断面 365
　　10. 2. 3　立柱门槛内饰件零部件结构
设计 367
　　10. 2. 4　与NVH 性能相关的设计 369
　10. 3　立柱门槛内饰件制造工艺 369
　10. 4　立柱门槛内饰件设计试验验证 369
　　10. 4. 1　设计验证 369
　　10. 4. 2　产品验证 370
第11 章　NVH 系统设计 371
　11. 1　NVH 系统设计可行性分析 373
　　11. 1. 1　顶盖内衬性能要求 374
　　11. 1. 2　人机 374
　　11. 1. 3　法规 377
　11. 2　NVH 系统结构设计 378
　　11. 2. 1　顶盖内衬安装、定位设计 378
　　11. 2. 2　顶盖内衬总成结构设计 379
　　11. 2. 3　顶盖内衬常见故障模式 383
　　11. 2. 4　顶盖内衬精细化设计要求 384
　11. 3　NVH 系统制造工艺 384
　　11. 3. 1　顶盖内衬工艺介绍 384
　　11. 3. 2　顶盖内衬工艺优缺点介绍 385
　11. 4　NVH 系统验证 386
　　11. 4. 1　设计验证 386
　　11. 4. 2　产品验证 386
第12 章　座椅系统设计 387
　12. 1　座椅系统设计输入、输出 388
　　12. 1. 1　输入 388
　　12. 1. 2　输出 389
　12. 2　座椅系统设计可行性分析 390
　　12. 2. 1　人机 390
　　12. 2. 2　法规 393
　　12. 2. 3　安全 395
　　12. 2. 4　舒适性 396
　　12. 2. 5　搭接边界 398
　12. 3　座椅系统结构设计 400
　　12. 3. 1　头枕设计 400
　　12. 3. 2　骨架设计 403
　　12. 3. 3　座椅调节机构件设计选择 405
　　12. 3. 4　座椅接插件固定设计 408
　　12. 3. 5　座椅操作手柄设计 408
　　12. 3. 6　座椅鞋盒设计 409
　　12. 3. 7　座椅泡沫垫及面套设计 409
　　12. 3. 8　座椅塑料件设计 413
　　12. 3. 9　座椅舒适性设计 414
　12. 4　座椅制造工艺 419
　12. 5　座椅系统设计试验验证 419
第13 章　保险杠系统设计 421
　13. 1　保险杠系统可行性分析 422
　　13. 1. 1　人机 423
　　13. 1. 2　法规 426
　13. 2　保险杠系统结构设计 432
　　13. 2. 1　保险杠系统与车体的典型结构
设计 433
　　13. 2. 2　保险杠系统与电器的典型结构
设计 442
　　13. 2. 3　保险杠系统与其他外饰件的典型
断面设计 447
　　13. 2. 4　保险杠系统内部的典型断面
设计 448
　13. 3　保险杠系统制造工艺 452
　　13. 3. 1　保险杠系统内部各子零件的
制造工艺 452
　　13. 3. 2　保险杠系统的装配工艺 453
　13. 4　保险杠系统设计验证试验 453
第14 章　外装饰件设计 455
　14. 1　前罩装饰件设计 455
　　14. 1. 1　前罩装饰件可行性分析 456
　　14. 1. 2　前罩装饰件结构设计 457
　　14. 1. 3　前罩装饰件制造工艺 459
Ⅷ　
　　14. 1. 4　前罩装饰件设计试验验证 460
　14. 2　扰流板设计 461
　　14. 2. 1　扰流板可行性分析 462
　　14. 2. 2　扰流板结构设计 462
　　14. 2. 3　扰流板制造工艺 465
　　14. 2. 4　扰流板设计验证 466
　14. 3　车身下护板设计 466
　　14. 3. 1　车身下护板可行性分析 466
　　14. 3. 2　车身下护板结构设计 466
　　14. 3. 3　车身下护板制造工艺 468
　　14. 3. 4　车身下护板试验验证 468
第15 章　内外饰功能件设计 470
　15. 1　外后视镜 470
　　15. 1. 1　外后视镜可行性分析 471
　　15. 1. 2　外后视镜结构设计 473
　　15. 1. 3　外后视镜制造工艺 475
　　15. 1. 4　外后视镜设计验证 475
　15. 2　遮阳板设计 477
　　15. 2. 1　遮阳板设计可行性分析 477
　　15. 2. 2　遮阳板

在汽车工业被列入我国支柱产业的大背景下, 近年来中国品牌汽车有了极大的发展和进步。但在涉及汽车内外饰整车精致工程和可靠耐久等方面, 与国际先进水平差距明显, 严重制约了中国品牌汽车产品质量的提升。《汽车内外饰设计与实战手册》自2011 年初版以来,对促进我国汽车内外饰产品质量提升起到了极大的促进作用, 得到了行业的广泛应用和认可。2016 年, 应机械工业出版社委托, 我们组织人员对《汽车内外饰设计与实战手册》进行修订再版, 以适应汽车工业技术快速发展的需要。
本书共分为16 章, 与初版比较新增了7 章内容, 其中包含试验验证、仿真分析、工装设计以及立柱门槛、NVH 系统、外装饰件、内外饰功能件设计。其余章节根据技术的发展, 也做了大篇幅的修改与更新。第1 章介绍了汽车内外饰的构成; 第2 章以整车开发流程为轴线, 介绍从造型概念设计直到终产品验证认可过程中, 内外饰产品开发的流程、设计要点和注意事项, 并简单介绍了精致工艺; 第3 章重点阐述产品设计开发过程中常用的技术工具及其应用, 以及产品设计与校核的正确方法; 第4 章介绍内外饰产品常用材料和加工成型工艺; 第5 章从结构仿真与工艺仿真两个方面介绍了模拟仿真分析在内外饰产品开发过程中应用; 第6 章着重介绍了内外饰产品的法规安全类、品质感官类及可靠性的常规性能试验; 第7 章从基础知识、设计、实例应用逐步介绍, 详细讲解汽车内外饰工装设计的一些要点; 第8~15 章通过实例详细地阐述汽车内外饰主要零部件的可行性分析、结构设计、制造工艺及试验验证; 第16 章对汽车内外饰产品开发的新理念和发展趋势进行了展望。
长安汽车作为中国品牌的领头羊, 始终致力于自主创新研发, 一直在中国品牌汽车的舞台上真情演绎。在此, 谨以此书献给为中国品牌汽车不断奋斗的内外饰设计从业者和相关专业的同仁们, 希望对我国汽车内外饰设计产生积极影响, 为我国汽车内外饰人才培养做出有益探索。
感谢以下人员对本书编写过程给予的大力支持和帮助, 他们是: 冷云飞、贺姗姗、张家旺、周洋、朱冰、罗茜元、周海林、杜秋燕、王维兵、忽波、王佩珊、王位、孙建刚、左伟、夏维、周辉、陈志强、任均、唐嘉等。
本书借鉴了大量业内从事内外饰设计相关领域专家的发言、报告、软件培训等相关资料, 在此对他们表示特别感谢。
由于企业技术机密的限制和编者水平有限, 书中难免有不够深入和错误之处, 恳请广大读者不吝赐教、共同探讨、一起进步。
《汽车内外饰设计与实战手册》编写组