汽車內外飾緊固件庫的開發和應用

目前，應用於一輛普通汽車上的緊固件數量可以達到3000多個，其中大部分的非標緊固件是用於汽車內外飾。由於內外飾件結構比較複雜，材料多樣，成型方式各異， 導致安裝方式種類繁多，應用的緊固件種類 較多，因此建立一個企業內部的內外飾典型緊固件庫，可以有效節約產品開發過程中結構相似零件的設計時間，以適應市場對汽車產品快速變型的要求。

C型卡扣材料通常為聚丙烯塑料（PP）、聚乙烯塑料（PE）、醯胺類塑料或類似的材料，目前常用的材料為 PA6 或 PA66。

現有的C型卡扣雖然種類比較多，但大多結構相似，通常是將卡扣安裝在內外飾件的卡扣座上，然後通過卡扣自身的彈性卡在鈑金件上，以達到緊固的作用。下圖1為常見的C型卡扣及配合結構。

1.2 B型卡扣

B型卡扣通常用於對外觀要求不高的發泡件、吸塑件及毛氈類件的固定，如地毯或頂內外飾與車身鈑金的連接。

B 型卡扣材料通常為 PP、PE 或類似的塑料，目前常用的材料為尼龍（PA6 或 PA66）。

B 型卡扣結構比較簡單，而且不需要在內外飾件上作配合特徵，安裝時通過卡扣自身的彈性卡在配合件上，起到緊固作用。下圖2 為常見的B型卡扣及配合結構。

1.3 塑料開尾銷釘

塑料開尾銷釘多用於地毯與車身鈑金、 頂內外飾與車身鈑金的連接，起緊固作用。 也可以用於外觀要求不高的塑料件的固定。

材料通常選用抗拉、抗腐蝕及耐水的聚縮醛樹脂或聚醯胺的材料。目前常用的材料為 POM 或 PA66。

塑料開尾銷釘包括塑料開尾銷釘座和塑料銷釘，安裝時首先安裝塑料開尾 銷釘座，然後將塑料銷釘插到銷釘座里，使 銷釘座膨脹，起到緊固作用。下圖 3 為常見 的塑料開尾銷釘及配合結構。

1.4 塑料嵌裝螺母

塑料嵌裝螺母通常裝在鈑金件上，與自攻螺釘相配合，起到連接緊固塑料件和鈑金件的作用。

塑料嵌裝螺母的材料一般選用 PA6 或 PA66 等機械性能較好的塑料。

塑料嵌裝螺母包括端封式和通孔式，具體選用規格根據情況而定。安裝時，首先將塑料螺母安裝在鈑金上，然後再通過螺釘將內外飾件與塑料螺母配合，起到緊固作用。下圖4為端封式塑料嵌裝螺母及配合結構。

1.5 彈性夾片

彈性夾片多用於儀錶板系統，如中控面板或其他蓋板類零部件與儀錶板本體的連 接，起到緊固作用。彈性夾片常用於對外觀 質量要求較高，而且不承受載荷的零部件。

彈性夾片有金屬和塑料兩種。塑料的彈性夾片材料通常選用 PA6 或 PA66 等機械性能較好的塑料。金屬彈性夾片的材料通常為 65Mn 等韌性及彈性較好的金屬材料。

雖然彈性夾片材料不同，但結構相似，通常是將卡扣安裝在內外飾件的彈性夾片座上，然後通過彈性夾片自身的彈性卡在配合件上，以達到緊固的作用。下圖5為塑料彈性夾片及配合結構。

1.6 簧片螺母

簧片螺母通常裝在塑料件或鈑金件上， 與自攻螺釘相配合，起連接緊固作用。常用 於儀錶板零部件與儀錶板本體或儀錶板本體與儀錶板橫樑的連接。

簧片螺母的材料通常為 65Mn 等韌性及彈性較好的金屬材料。

常見的簧片螺母有兩種，分別為含防脫結構的和無防脫結構的，其中含防脫結構的簧片螺母通常用於塑料件與金屬件的連接。安裝時，首先將簧片螺母安裝在塑料件或金屬件上，然後通過自攻螺釘將內外飾件與簧片螺 母配合，起到緊固作用。下圖 6 為簧片螺母 及配合結構。

2.緊固件庫的建立

以儀錶台系統塑料件之間常見的配合方式，與 ST4.2自攻螺釘相配合的簧片螺母為例，介紹使用 CATIA建立典型緊固件庫的方法。

2.1 參數化建模

在 CATIA 中創建簧片螺母及與之配合的自攻螺釘及平墊圈組合件的數模，同時也要創建兩個與簧片螺母和自攻螺釘配合的塑料件配合結構。如下圖7所示。

2.2 創建參數及公式

在建模的過程中，需要根據自攻螺釘的規格，確定簧片螺母及與之配合的塑料件結 構的關鍵尺寸參數。如下圖8至圖10所示。

2.3 創建設計表格

數模完成以後，就可以通過 Knowledge 工具欄中的 Design Table 命令創建設計表 格了。創建設計表格的目的是通過設計表 對應的參數值來驅動 表中創建的參數，以實現簧片螺母可以與不同規格的自攻螺釘 相配合。創建設計表格後，根據自攻螺釘的 不同規格建立相對應的簧片螺母及配合的 塑料件的相關參數值。具體如下圖 11、12 所示。

2.4 創建典型緊固件庫

設計表格創建完成後，通過創建 Catalog Document 實現內外飾典型緊固件庫的建立。如下圖 13 所示。

3.緊固件庫的應用

以出風口與儀錶板的配合為例，介紹典型緊固件庫的應用方法。

3.1 建立裝配文件

首先創建裝配文件，將儀錶板本體和中央出風口的數模導進去，如下圖 14 所示。

3.2 將緊固件庫導入裝配件中

在裝配模塊下選擇Catalog Brower命 令，選擇前面創建的Catalog文件內外飾典 型緊固件庫，然後選擇A型簧片螺母NS4201， 導入到裝配文件中。如下圖15所示。

3.3 將簧片螺母進行約束

使用約束工具欄中的同軸及面約束命令對簧片螺母緊固件與出風口的配合 關係進行正確約束。如下圖16所示。

本文分析概括了常見的內外飾緊固件，並且以簧片螺母及自攻螺釘為例，介紹了內外飾緊固件庫的建立方法。最後介紹了緊固件庫的使用方法。將內外飾緊固件建成 CATALOG 庫文件，不僅能夠提高內外飾件的設計效率，縮短設計周期，降低設計成本，極大地提高設計的有效性和準確性。

作者： Carol

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