上车踏板设计

许国慧，林春雷

（1.北京现代汽车有限公司技术中心，北京 101300；2.北汽股份有限公司，北京 101300）

引言

SUV底盘高的特点使它具有良好的通过性，但底盘高，驾驶员和乘员在上下车时不方便，因此中高档SUV都配置了上车踏板。经过不断演化，以及消费者对外观要求的不断提高，现在上车踏板不仅具有辅助上车的功能，同时还丰富了车的造型，成为造型的一个亮点。造型时要考虑外观上的整体效果，以达到造型的目的。设计构想中，应定义上车踏板的类型，如：上车踏板和侧裙护板做成一体，还是分开处理；上车踏板是整体注塑，还是本体采用铝合金挤出，端头加塑料装饰件；上车踏板与车身的固定方式、承载重量、是否超出最大车宽等都需要考虑全面。

1 开发流程简述

2 上车踏板分类

2.1 分体造型

图1

上车踏板与侧裙护板分体（图2），上车踏板固定于底板上，由安装支架、本体和塑料件端头等组成（图3）。这种结构，本体采用铝合金挤出成型，大大节省了模具费用，结构简单，相对稳定，可以满足承载要求，但是外观不及整体式美观。

图2

图3

2.2 整体造型

目前，造型趋势是将上车踏板与侧裙做成一体（图4），整体注塑成型，下部用铝合金支架托起，加强承载性，外观效果好，但其模具费用较高。主要组成部分见图5：

图4

图5

2.3 圆管造型

圆管造型为皮卡常用造型，尤其北美市场的皮卡更青睐这种造型（图6），组要组成部分见图7。圆管造型更显粗犷张扬和越野性能，国内城市SUV很少用，部分纯越野车型使用此造型。

图6

3 设计注意事项

3.1 造型、结构合理性

上车踏板外观及结构比较复杂，设计时首先考虑外观的整体效果。除保证各部位连接、定位的可靠性外，还应特别注意拆装的方便性。做到自身配合、以及与周边钣金及侧裙护板间隙合理，无干涉现象。

前期造型需考虑侧脚踏板上车空间问题，如果车门下部造型突出，将会限制脚踏板宽度，从而影响上车空间，导致人机工程不满足要求。曾开发的某款车型车门下部向外突出，侧裙为配合门弧度也往外伸，导致踏板的脚部空间小。如图7所示，上车踏板突出侧裙外沿仅21.7mm，若往外移动，又改变整车宽度，导致脚踏板踩踏面积偏小，影响上车舒适性，从而降低整车商品性。

图7

3.2 成型工艺可行性

上车踏板涉及的常用成型工艺有挤出成型、注塑成型、冲压成型等。

挤出成型工艺产品料厚需设计成均匀料厚，端面形状要求简单，这样有利于产品成型；降低产品的废品率。

注塑成型要求尽可能不要出现倒扣，如果因为结构原因必须倒扣，则需要足够的滑块空间；产品设计要避免尖角，尖角影响模具寿命；产品最小圆角为0.5mm；料厚尽量均匀；背面结构的料厚尽量不要超过本体料厚的 1/3，太厚容易出现缩痕问题。

冲压成型产品尽量为开口状态，冲压深度尽量浅，折弯角度尽量做成钝角。

成型工艺涉及的专业知识比较多，在设计过程中，需要和供应商进行充分沟通，确保冻结数据不会出现工艺问题。充分利用CAE分析手段，将问题尽量消除在设计阶段，避免后期模具大的修改，甚至报废模具，增加不必要的成本及开发周期。

3.3 装配工艺可行性

上车踏板一般由供应商总成供货。总成通常采用螺栓固定方式，安装至车身底板上。上车踏板为承载件，设计过程中需考虑到安装的可靠性，考虑安装支架及固定螺栓的强度和承载力。设计中还需考虑安装空间是否足够，操作是否方便，工具空间是否可行等。

3.4 间隙合理性

上车踏板作为重要的外观件，与周边件的配合要求较高。上车踏板与侧裙护板分体造型的踏板，在X向通常与侧裙护板保持平齐，Z向和侧裙的间隙通常为1-3mm，且要求保持间隙均匀。

图8

和侧裙护板做成一体式的踏板，和车门的间隙需合理设置。车门为活动件，且考虑到车门的下垂和车身装配的精度，通常留 6mm的间隙。最终间隙的确定，在满足结构需要的前提下，由造型确定。

图9

3.5 承载能力、上车方便性

安装支架一般采用冷轧钢管弯折成型，或者采用2.5-3mm厚的钢板冲压成型，根据上车踏板的长度，单侧上车踏板常采用3个或4个固定支架，以保证承载的需求。

设计完成后按照300kg的过载重量来进行CAE应力分析（图 11，由蓝到红应力逐步增大），修改支架结构，确保支架可靠性，并最终确定支架的个数。从上车方便性考虑，上车踏板在Y向一般要超出侧裙边缘至少60mm，但最好不要超出最大车宽，避免上车踏板影响整车车宽，超出认证尺寸。

图10

4 常用安装结构

4.1 本体与不锈钢装饰条

图11

4.2 本体与骨架通过卡子固定

图12

4.3 本体与骨架通过螺栓固定

图13

4.4 踏板总成与车身底板固定

图14

5 结束语

上车踏板同时具备了功能性和装饰性，设计上要求可靠性与美观性同时兼顾。以上的设计方法简单易用，经历过多款车型的使用验证。北京现代新胜达、上海大众途观、北汽福田萨瓦纳等车型上车踏板均能找到以上的类似设计，经过市场考验，可靠耐久承载性能良好。