乘用车用装饰性行李架材料的选择和成本控制

文/奇瑞汽车股份有限公司 程功宋仁军 吕章娥

 

【关键词】行李架、承载、装饰、成本

【ABStract】Domestic most of roofracks of saloons are decorative, Lots of OEMs design it as a functional PArt which can carry quantitative goods, so the cost of the part is higher than we got. The test introduces how to reduce the cost of decorative roofrack dePEnd on choosing aPPropriate material.

【Key words】roofrack、carry、decorative、cost

目前国内乘用车用行李架在设计阶段一般作为承载件去设计，但实际设计过程中没有考虑到该件的具体承载功能，也没有对承载功能做相应的道路试验，而后期在消费者使用的过程中也很少有人会将其用于捆绑行李和运输物品。但材料和结构上多考虑了承载的要求，这样无形中增加了行李架的材料和模具成本。
 

图1（右视）

SUV车型的行李架一般设计为可承载用的结构，图1中所示结构起到加强承载能力和可靠性的作用，

图2（前视）

图3（俯视）

图4（前视）

图5（侧视）

图6（右视）

普通小型车的行李架一般按照装饰件来设计，图1到图6为某两款车型的行李架图片，其中所示结构具备一定的承载力但一般都小于30KG，并且主机厂都没有按照可承载进行宣传和说明

乘用车行李架的材料一般分为底座、拉杆、装饰盖、座垫四个零部件分别选材：

1.底座材料：PA66＋30GF、锌铝合金、铝合金

2.拉杆材料：铝合金、PA66＋30GF

3.装饰盖材料：PA66＋30GF、ABS、ASA

4.座垫材料：PVC、TPE、EPDM

为了控制产品的成本，主机厂一般会选择价格便宜的，用量较大的普通材料，如，某主机厂的行李架材料选用参见表1：

表1：某主机厂行李架材料清单

胶垫（4个）	材料型号	PVC
	单件重量（Kg）	0.05
	原材料价格（元/吨）	8000
拉杆（2个）	材料型号	铝
	单件重量（Kg）	0.515
	原材料价格（元/吨）	26000
座盖（4个）	材料型号	PA66
	单件重量（Kg）	0.085
	原材料价格（元/吨）	28700
底座（4个）	材料型号	PA66
	单件重量（Kg）	0.08
	原材料价格（元/吨）	28700

表2:PA66+30GL和AL的材料参数对照表

材料	密度	抗拉强度	热膨胀系数	耐冲击	耐候性
PA66+30GF	1.2 g/cm3	70-80 Mpa	6－8％	良好	耐光色牢度较好
AL(6063 T5)	2.7 g/cm3	≥160MPa	2－3％	良好	表面喷涂，耐光色牢度良好

单从拉杆来考虑，目前市场上铝合金的价格大约在26000元/吨，比普通的PA66＋30GF的材料便宜1－2元左右每公斤，但加上喷涂和漆面划伤等次品报废的费用（油漆喷涂费用：约120元/平方米），用于拉杆的成本将会增加10－20元每套（按单车用两个拉杆长度1m，拉杆截面周长74mm，喷涂面积0.148平方米计算），如果能将拉杆材料替换为PA66＋30GF（采用挤出和拉弯成型工艺），单个行李架材料的成本将会降低10－20元每套，并且避免了油漆喷涂工艺过程中造成的污染，但仍存在以下几方面的问题：

1.热膨胀系数的控制

PA66＋20GF的热膨胀系数较大参见表2，夏季气温往往高达34－40℃，行李架为黑色容易吸收热量，表面温度往往高达70℃以上，1m长的PA66＋20GF的拉杆长度将会比常温下（23℃）在长度方向上膨胀3－4mm，拉杆与底座的连接处的间隙将无法控制从而会影响到外观。

2.PA66＋30GF成型工艺性差

PA66＋30GF材料的拉杆采用挤塑成形，先采用挤塑工艺做成直杆，然后采用热拉定形工艺，在拉杆的弧度控制方面，工艺稳定性差

3.PA66+30GF材料与铝合金对比抗拉强度低

如表2所示，PA66+30GF材料对比铝合金抗拉强度降低了一半（80－90 Mpa以上），但如果设计时主要考虑的是装饰性功能，那么PA66+30GF的抗拉强度是足够的。

另外，底座材料和装饰盖材料建议选用PA66＋30GF,一方面保证了产品的结构强度另外也能够满足耐候性的各方面要求。座垫材料一般选用PVC或者是TPE。

将拉杆材料由铝合金加表面喷涂替换为PA66+30GF可以节约成本和减少环境污染，另外主机厂可以在产品说明书上注明行李架的用途，以防止消费者误将装饰性行李架用来作为承载和运输用途从而造成事故。

另外为了方便真正需要使用行李架的消费者，并且达到节约成本的目的，主机厂可以利用后加装市场，在车身上留下