AS21脚踏板结构及其装配方式优化设计介绍.pdf

没研
AS21脚踏板结构及其装配方式优化设计介绍
张阳(上海汽车集团股份有限公司技术中心,上海201804)
摘要】介绍上汽AS21车型脚踏板的结构组成及其装配方式的优化设计,重点介绍了AS21脚踏板开
发过程中遇到的问题,特别详细介绍了脚踏板装配方案,为后续项目的开发提供指导。
Abstract The structure of AS21 pedal and its assembly method optimization design are intro-
duced. The problems in the process of AS21 pedal development are focused, especially for the assem
bly method of the pedal. Guidance is provided to the follow-up project
【关键词】脚踏板汽车优化设计
doi:10.3969/.issn.10074554.2014.03.04
汽车脚踏板安装在车门下部的车身门槛处。方式优点在于其安装强度大、承载能力强,但是支
其功用主要是方便上下车、挡泥、防止副伤側漆架及横梁本身重量大,与车辆未来轻量化的发展
面,对汽车侧面起一定的保护作用,同时作为汽车方向相违背。研究开发承载性能高、个性化、质量
外饰件提高车辆整体美观性。目前大多数脚踏板轻的脚踏板是未来脚踏板的发展方向。
应用于SUV车型,并根据顾客要求进行选择性安
装,如保时捷卡宴、宝马X1和X3、奔驰ML350、荣1AS21脚踏板结构分析
威W5、大众途观、路虎揽胜等。
现阶段市场上的脚踏板,均由塑料制件本体
本文介绍的脚踏板,应用于自主研发设计的
外加铝饰条等装饰件组成总成件,采用不同类型AS21顶配车型中。图1为其结构爆炸图,主要包
支架及横梁组成的支架系统安装在车身门槛侧围括脚踏板塑料本体、铝饰条、防擦饰条、脚踏板支
处。脚踏板设计重点首先存在于其承载安全性架以及连接卡扣等。脚踏板塑料本体为EPDM增
能,其次是其外观性能,包括塑料本体件、饰件、塑强P复合材料,通过注塑工艺成型;铝饰条采用
料本体与饰件连接方式选择等。脚踏板安全承载铝板冲压翻边工艺成型,并采用阳极氧化后处理;
性能首先取决于塑料本体及相应结构件本身的承防擦条为热塑性硫化橡胶材料注射成型。其中PP
载性能,其次是脚踏板与车身连接方式即安装支材料具有优良的力学性能,同时EPDM增强PP复
架系统承载性能。脚踏板总成件本身安全承载性合材料明显提高材料的韧性,防擦条为热塑性弹
能一般由注塑成型的高强度塑料件装配相应的铝性体材料,常温下具有橡胶特性,高温下具有塑料
质骨架架构来保证。脚踏板与车身的连接方式是的塑化性能,加之铝饰条骨架,3者保证脚踏板本
目前研究的热点问题之一,市场上应用最多的是体具有足够的强度及耐磨擦性能
在车身门槛上焊接或者螺栓连接钢铁支架与横梁
AS21脚踏板安装结构包括钢铁支架以及塑料
来承载脚踏板重量与外部载荷的方式,这种连接卡扣等。在整车装配时,本脚踏板与车身门槛外板、
收稿日期:2014-01-09
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讲,一方面避免长时间的使用导致脱胶现象,另一
方面避免车辆运动过程中交变震动导致脱落现
象,延长了防擦条使用寿命。
在铝饰条一橡胶防擦条小总成件的装配过程
中需注意避免因防擦橡胶条卡入铝饰条内时出现
表面被刮伤影响产品表面质量。在将小总成件装
入塑料本体过程中,要避免铝饰条卡角刮伤塑料
本体。在采用专用工具将铝饰条卡角卡弯时注意
需尽量保持弯角角度一致,以避免不同卡角卡实
图1冂槛踏板结构爆炸图
程度不一致引起铝饰条与塑料本体接触地方缝隙
的不均匀。
侧围外板、BC加强板、轮眉及轮罩等部分接触。
脚踏板子孪件成型注意事项
2脚踏板现有装配方式及其不足
对于脚踏板总成件各个子零件,在成型过程
中需注意以下问题。对于脚踏板塑料本体而言,
图2所示为AS21脚踏板装配于车身上的效
由于其跨距较大,温度压力控制要求较高,如果试果图。在图2所示A处取断面得其与车身连接断
验条件出现差异性变化就容易导致其在成型时出面图,如图3、4所示,脚踏板支架上部通过卡钩连
现本体填充不足或者流诞飞边等缺陷。对于脚踏接在侧围外板上,下部通过螺栓连接在门槛外板
板铝饰条的成型,容易在翻边处形成起现象,而以及侧围外板上,脚踏板本体通过卡扣安装在脚
且在翻边的拐角处容易形成横纹影响产品外观,踏板支榘以及侧围外板上。
因此在选择翻边成型时尤其需要注意翻边工艺参
数(如翻边高度、间隙、压边力等)的选择。另外对
于铝饰条表面安装防擦条的卡孔,在冲孔工艺时
要避免圆孔周围出现毛刺,这是因为毛刺的存在
容易导致在将橡胶防擦条裝入铝饰条时刮伤橡胶
防擦条表面,影响产品表面质量,造成脚踏板整体
图2AS21脚踏板装配于车身上效果图
美观性降低。橡胶防擦条成型时尤其需要注意避
门槛外板
免凸头的外边缘处飞边的出现,从而避免其对产
侧围外板
外饰踏板支架
品外观的影响。
1.2脚踏板总成件装配注意事项
脚踏板总成件是在特定工装上采用人工方式
完成装配。首先将橡胶防擦条按照要求卡人铝饰
条形成铝饰条一橡胶防擦条小总成件,之后将塑
图3A-A断面效果图图4A-A断面示意图
料本体按照一定的方向放置在装配工装上,随后2.1CAE分析
将铝饰条各个卡抓一致插入塑料本体相应的安装
考虑脚踏板在整车的安装位置以及在实际应
孔中,最后采用专用工具将铝饰条的卡抓卡弯,将用过程中特殊的受力方式,在CAE软件中设置脚
铝饰条一橡胶防擦条固定在塑料本体上。橡胶防踏板在3种不同受力条件下,侧围以及门槛外围
擦条被固定在铝饰条与塑料本体之间。对于橡胶强度及位移校核。实验中3种设置的受力方式
防擦条而言,常用的连接方式为胶粘方式连接,本为:F1=133.6N单独加载;F2=1133.6N单独
项目中采用的机械连接方式相对于胶粘方式来加载;F1=133.6N及F2=13336N共同加载
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