顶棚设计规范编制校对审核版本R02日期目录1.适用范围 (1)2.满足标准 (1)2.1总布置法规 (1)2.2技术性法规 (1)3.流程图 (3)4.各阶段详细工作 (4)4.1概念阶段 (4)4.2设计阶段 (10)1.适用范围本规范描述了顶棚设计开发规范，适用于乘用车顶棚设计开发流程。

2.满足标准2.1总布置法规头部包络及定位SAE J10522.2技术性法规1. 耐老化性能试验后，表面与供货状态相比，不允许出现任何变化，如装饰材料部分脱层、起泡、凸起、变色、卷边处变平、边缘拱起等。

2.耐湿热性能试验后，表面与供货状态相比，不允许出现任何变化，如装饰材料部分脱层、起泡、凸起、变色、卷边处变平、边缘拱起等。

3. 耐气候替变性能试验后，表面与供货状态相比，不允许出现任何变化，如装饰材料部分脱层、起泡、凸起、变色、卷边处变平、边缘拱起等。

4. 耐低温冲击性能试验后每一个试样都不允许产生裂纹或破裂现象。

5. 饰材与基材间粘接性能初始状态：F≥3N/5cm6.耐摩擦色牢度1）干燥状态：变色≥4级沾色≥4级2）湿润状态：变色≥4级沾色≥4级7. 耐水污染性试验后应无任何污点残留。

8. 抗微生物性能试验后无任何异味、发霉等现象。

9.燃烧特性燃烧速度≤75mm/min10. 气味性要求低档车：要求评分≤4.0级中档车：要求评分≤3.5级高档车：要求评分≤3.0级11. 甲醛含量要求甲醛含量≤10mg/Kg12. 气雾冷凝值要求气雾冷凝值≤2mg13. 挠度纵向≤14mm横向≤15mm14. 抗静电性抗静电性非常重要，顶棚内饰必须进行防静电处理，把静电减少到最低标准，要求使用过程中，不得产生静电作用，不允许产生起毛、起球、吸灰等现象。

3.流程图4.各阶段详细工作4.1概念阶段4.1.1.概述顶棚内饰是汽车整车内饰的重要组成部分，其主要作用是提高车内的装饰性，同时顶棚内饰还可提高与车外的隔热、绝热效果；降低车内噪声，提高吸音效果；提高乘员乘坐的舒适性和安全性。

4.1.2.人机要求头部空间的校核：以95%人体头部包络线进行评价，通过测量车身室内顶棚表面或突起平面的标准切点到头部位置的包络线的切线间的距离而得到头部间隙目标值/经验值。

对同一种车型的头部空间一般以天窗版的顶棚为参考，一般设计满足天窗的顶棚的头部空间，普通顶棚也就一定能满足。

头部空间的确认方法如下：以H点为起点，做一条与Z轴成8°的直线，与顶棚相交，其交点到H点的距离一般要求L≥835mm。

L值的大小是决定乘坐汽车舒适性的条件之一，以凯美瑞和新君威的比较：凯美瑞的前排L值为928mm，新君威的L值则达到980mm.在考虑到驾驶员与副驾驶员的身高情况下，显然凯美瑞的顶棚高度还不够完美，当汽车严重颠簸的时候，凯美瑞的顶棚很容易让个子高的乘员撞头。

4.1.3.零件材料与料厚由于太阳直射车顶，汽车顶部温度较高，因此顶棚内饰的耐热性和耐候性指标要求较高。

1.顶棚分类顶棚类型主要分软顶和硬顶两种1）软顶①粘接式这种形式将顶棚直接粘接在顶盖上，一般由面料和泡沫复合而成。

面层起装饰作用，泡抹起绝热、吸音、隔热的作用。

面层用机织布、编制布等织物或人造革、PVC膜等材料制造；泡抹层用聚氨脂(PU)或交联聚乙烯(XPE)泡抹制造；面层和泡抹曾用层压法，或火焰发复合在一起。

其特点是简单易行，成本最低，但装饰效果和功能均不如其他两种，故用于简易车或货车上。

②吊装式为了把外表面挂起来，采用棚杆结构。

在饰面与顶盖之间设有隔热的衬垫，衬垫一般是粘在顶盖内侧的。

吊挂的顶棚是在饰面上面缝制的布袋中穿过棚杆，棚杆弯曲成与顶盖的横断面相近似的曲线。

棚杆多数为圆形端面，两端的固定方法各式各样。

饰面的周遍用粘接剂粘到车身顶盖的侧梁上，然后夹上卡扣，或者直接装到风窗密封条或顶棚的里面，或采用其他装配方法。

饰面可由人造革、帆布、织物等制成。

其优点是质量小，成本低，适用于批量生产。

缺点是装配时，衬垫是粘在顶盖上，因而使作业性和作业环境边坏；顶棚与顶盖之间的间隙较大，占用了室内的空间；装饰效果不理想。

行车时，饰面会颤动，故这种饰面目前很少见。

2）硬顶随着我国汽车工业的发展，软顶已逐渐被成型硬顶所替代。

成型顶棚：成型顶棚是预先把饰面与芯材复合成一个整体，成为具有一定的刚性和立体形状的内饰件。

近年来，为适应汽车总高的降低、车辆装配工艺和作业环境的改善，以及按钮类等机能部件的安装等要求，采用了大量的成型顶棚。

其优点是能够使顶棚贴近顶盖，增大室内空间；造型上的自由度大；在车辆上安装时一般不使用粘接剂，从而改善了作业环境；成型顶棚便于遮阳板的收藏及顶灯等的安装。

其缺点是需要大型成套的生产设备，成本比较高。

成型顶棚一般是一体成型的，但也有分两块或多块结构的。

顶棚能保持预定的形状是由周边的紧固装置及遮阳板支座、顶灯座等部件的紧固来共同完成的，也有一些汽车将顶部中间部分粘接在顶盖上。

2. 顶棚的材料类型1）基材种类PU板基材、PS板基材、FS板基材、废纺毡基材、麻纤维板基材、瓦楞纸板等。

2）面饰材料①针织面饰：经编、纬编等，以经编为主②PVC面饰③无纺布面饰：针刺无纺布、缝编无纺布、热轧无纺布等3. 几种常用的成型顶棚材料1）热塑性基材此材料经烤箱加热软化后，在常温模具中受压冷却后成型，面料可在成型前与基材复合好，也可在成型时复合面料。

2）聚苯乙烯材料（PS）聚苯乙烯泡沫板材两面各复合上一层HIPS 后，得到的有较高刚度的复合材料。

PS 基材质量轻、成本低、成型自由度高。

但其隔音效果差，且热变形温度较低。

另外PS 泡沫体内残余物在加热过程中生成的气体可聚集于HIPS 下，形成气泡，造成次品。

由于PS 受多种溶剂溶解，因此不利于使用溶剂型粘接剂与表皮面料粘接，它的较低软化温度也不利于使用热熔敷，而水基胶强度较低。

3）聚氨酯材料汽车用硬质聚氨酯结构泡沫是指高密度、光滑而坚韧的外表皮与低密度泡沫芯同时形成整体的泡沫塑料。

这种材料具有良好的强度与硬度，低密度泡沫芯使它保留质量轻、导热系数小等优点。

聚氨酯基材是指无纺布/玻纤/胶膜/热塑性聚氨酯泡沫/玻纤/胶膜复合成的多层复合材料。

该材料的压形工艺与压形模具与PS 材料基本相同，但软化温度较PS 高，加工温度范围较PS 宽，工艺性能较稳定，压形出模后回弹和收缩率极低PU 基材由于比强度高，面密度小，耐热性好，尤其是隔音隔热效果好，已得到广泛应用。

4）聚丙烯用于汽车顶盖内饰的聚丙烯要求具有较高的耐热性、耐划伤、耐冲击、刚性高（超高流动性——不翘曲、不变形）、耐老化性能好的特点。

5）聚丙烯蜂窝材料聚丙烯蜂窝基材是一种中空板材，比强度大大提高，保温隔音效果改善。

PP 回收再利用方便。

从环保及资源再生上讲优势较大。

其缺点是出模后收缩率达 1.4%，且回弹较大。

6）热塑性聚烯烃弹性体TPOTPO 作为汽车内饰表皮材料，具有以下优点：①密度小，比ABS/PVC 轻量化22%～28%。

②不含增塑剂，不含氯元素，因此无污染。

③材料耐热性比ABS/PVC 好，使用温度可达130℃。

④耐候性、耐老化性好。

⑤有利于材料回收利用。

7）热固性基材以酚醛树脂为基材，其成型为热模压型，即将酚醛树脂、填料按比例混合后，放入高温模具中，交联固化成型。

热压成型时能耗较大，而且有刺激性气味。

填料：天麻纤维、木纤维、回收的棉纤维与回收的化学纤维等。

其优点是形状稳定，耐热性好，强度高，又可以回收利用。

但它的价格太高，专业投资大，成形周期较长。

但其应用前景将更广阔。

由于顶棚材料难于回收利用，因此轿车的成型硬顶考虑用PP 瓦楞板+PP 发泡片材+ TPO 层压成一体。

4．材料料厚对于顶棚为复合材料时，基材为5mm厚，面料为1mm，总体来说，顶棚一般料厚为6mm。

另一方面，由于顶棚与其它周边零件配合，在配合处需要做变料厚处理。

一般情况下，料厚会薄一些，也就是材料压缩的更紧质些，以求配合处有足够的刚性。

如卡扣处、与侧围护板配合处，与辅助扶手配合处等均有变料厚处理的情况,在基本料厚的基础上减2mm。

4.1.4零件生产工艺零件加工工艺流程：以PU板作为骨架材料制作的顶棚，其主要加工工艺有干法和湿法两种：1. 干法工艺流程1)复合工序收板冷却2)模压工序3)切割安装工序2.湿法工艺流程基材(加热)面饰层冷模压顶棚成型高压水或热切压铆灯固定框安装附件顶棚总成整理顾客仓库或工无纺布撒玻纤放卷放PU板喷水喷液体胶撒玻纤喷液体胶喷水基材热模压顶壳由于湿法工艺的作业环境较差，因此逐步被干法工艺所替代。

但干法工艺的成本要高于湿法，故湿法往往用于需要节约成本的车型。

4.2设计阶段顶棚是车内的一个大型覆盖件，与之配合的件有很多，如立柱上护板、遮阳板、乘客扶手、前后顶灯、天窗等，因此在设计初期对边界的确认是非常重要。

另外，因顶棚是个外观件，其表面的颜色与材料，需与整车的内饰相匹配。

4.2.1周边零件喷液体胶面饰层 热模压切割压铆灯固定安装附件顶棚总成4.2.2典型断面描述1. 卡扣要卡紧顶棚和钣金，0间隙配合，卡紧后一般要保证卡扣至少留有3个齿卡住钣金。

一般情况下，顶棚厚度为6mm，为保证顶盖横梁的强度要求，顶盖横梁断面高度要求一般在18~20mm之间。

因此顶棚内表面到顶盖板的外表面通常在30mm左右。

考虑到顶棚的室内高度与人体布置坐姿有关，因此，在定义顶棚内表面型面时，需要与总布置的人体密切联系起来。

2. A、B、C柱要压住顶棚一般不小于10mm,护板压顶棚的干涉量一般为1mm~2mm，顶棚和护板的配合一般在顶棚上做出凹的台阶，同时护板的边缘也要有平滑的过度，不能有陡峭的倒角。

为使顶棚与护板配合紧密，通常会在顶棚与护板配合处背面粘接海绵泡沫。

华晨E42 顶棚与A、B、C柱的配合3.密封条一般要压住顶棚边缘5mm—8mm ，同时顶棚边缘和密封条要保持至少1mm 间隙，防止干涉，密封条和顶棚的过盈配合一般为 2.5mm 。

华晨E42 顶棚与密封条的配合4. 扶手座压住顶棚边缘至少3mm，扶手底座与顶棚的过盈配合量为0.5mm~1.5mm不等。

奇瑞某车扶手总成与顶棚的配合5. 顶棚与后顶灯的配合一般过盈1mm~1.5mm，顶灯与顶棚的搭接部分在5mm~8mm之间。

如果顶灯在车身上没有固定，一般要设计金属框固定在顶棚的开孔处，以增加顶棚配合处的强度和刚度，有利于顶灯的卡接。

采用此结构对灯具的重量也有要求，不能够太重，要求轻，否则顶棚的强度不足以支撑灯具重量。

华晨E42 顶灯与顶棚的配合6. 遮阳板的固定座一般与顶棚过盈配合1.5mm，固定座压住顶棚一般是3mm~5mm同时要保证遮阳板与顶棚配合的开启部分有足够的手的开启空间，可以用90%的男性人的手的宽度(85mm)和厚度(20mm)进行校核。