汽车主副仪表板系统设计指导
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汽车副仪表总成设计规范1范围副仪表板总成通常包括副仪表板本体、副仪表板装饰盖板、杯托等,分整体式和分体式两种类型,本指南只针对整体式副仪表板总成进行阐述。
本标准简要介绍了副仪表板总成在整车中的地位及功能,副仪表板总成的大致构成,设计原则以及在设计过程中需要避免的问题。
2规范引用文件GB11552-2009轿车内部凸出物GB8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性(燃烧速度≤100mm/min)CNCA-C11-09:2014CCC要求GB/T30512-2014禁限用物质要求3术语和定义副仪表板总成的主要功能是为车辆前地板纵梁上安装的暖通空调、变速机构、出风管道、机械驻车制动等机构件提供遮蔽。
随着用户需求的日益提升,遮蔽功能已经是副仪表必须达成的最基本功能,而提供舒适操作空间、舒适装饰环境、适用储物空间,已经越来越成为副仪表板承担的重要功能。
1)副仪表板总成组成及功能说明根据车型划分及结构特点,副仪表板大致可以分成整体式和分体式两种类型。
整体式副仪表板,副仪表板本体作为外观零件,整体成型,而后装配各种装饰盖板。
分体式副仪表板,拆分为左右侧板、中央面板及若干加强横梁,以整体式副仪表板为例介绍,如图1所示:图1副仪表板总成4副仪表板总成设计要求4.1副仪表板总成通用要求CCC要求:根据中国国家认证认可监督管理委员会发布的《汽车内饰件强制性产品认证实施规则》(CNCA-C11-09:2014)的要求,新增了汽车仪表板、副仪表板零件须进行3C强检认证。
4.2副仪表板结构设计要项4.2.1副仪表板总成定位1)定位设计定位设计就是将产品在整车上的位置定住,用工程语言描述,就是约束产品的6个自由度。
副仪表板产品一般在图示的区域布置定位点。
副仪表板总成的定位一般通过几何尺寸和公差(GD&T)图纸进行描述。
GD&T是工程产品定义标准,它描述了一个产品几何特征以及这些几何特征的相互关系,还有它们与之相匹配的总成或零件的功能要求。
副仪表板设计过程交流涂少平2009-8-20主题1、副仪表板的构造及边界2、副仪表板的布置方案3、塑料件的一些基本要求副仪表板的结构及边界条件副仪表板的结构:1、副仪表板本体(集成杯托+移动式烟灰缸+开放式储物盒);2、副仪表板本体、手刹盖板、换挡盖板、集成杯托+移动式烟灰缸+开放式储物盒;3、副仪表板本体、手刹盖板、换挡盖板、换挡面板装饰罩、烟灰缸、杯托、扶手箱、出风口等等。
副仪表板的边界零部件:1、车身件:车身地板、固定支架;2、底盘件:换挡机构、手刹;3、电器件:点烟器、开关、备用电源、线束等。
4、内外饰件:座椅、地毯、ECU、仪表板、风管等。
副仪表板的典型截面布置一、人机及空间布置1、换挡手柄空间布置-确定换挡机构附件其它零部件的布置空间手柄在前后左右的调节范围内,需要考虑手的操作空间,在该范围内不能布置其它相关零部件;其中往前的间隙要求大于70mm,在布置副仪表板的其它相关零部件时,要注意检查:静止的零部件与换挡机构之间的距离至少要有10mm,运动件与换挡机构之间的距离至少要有20mm,线束拉线等件与换挡机构之间的距离至少15mm。
副仪表板的典型截面布置第一阶段、人机及空间布置1、换挡手柄空间布置-自动挡和手动挡的区别副仪表板的典型截面布置第一阶段、人机及空间布置2、手刹空间布置手刹两侧的空间要求在40mm以上,前端的空间要求在35mm以上,手刹下表面距离副仪表板表面间隙35mm以上。
副仪表板的典型截面布置第一阶段、人机及空间布置3、副仪表板ARMREST的布置前门扶手与副仪表板的扶手之间的高度差:目标要求不得超过15mm,最大25mm。
副仪表板的典型截面布置第一阶段、人机及空间布置3、副仪表板ARMREST的布置宽度方向的布置副仪表板的布置方案第一阶段、人机及空间布置4、副仪表板两侧宽度布置校核造型阶段就要考虑座椅前后移动是否与副仪表板之间空间足够,不要产生干涉;左右前护板需要考虑腿部空间,尤其是驾驶侧需要保证和油门踏板的距离,最好40mm以上,至少也要25mm。
汽车主副仪表板系统设计指导仪表板设计指南1简要说明1.1仪表板知识简要说明仪表板是汽车中⾮常独特的部件,集安全性、功能性、舒适性与装饰性于⼀⾝。
除了要求有良好的刚性及吸能性,⼈们对其⼿感、⽪纹、⾊泽、⾊调的要求也愈来愈⾼。
仪表板因其得天独厚的空间位置,使愈来愈多的操作功能分布于其中,除反映车辆⾏驶基本状态外,对风⼝、⾳响、空调、灯光等控制也给予⾏车更多的安全和驾驶乐趣。
因此,在汽车中,仪表板是⾮常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于⼀⾝的部件。
⾸先,它需要有⼀定的刚性以⽀撑其所附的零件在⾼速和振动的状态下保证正常⼯作;同时⼜需要有较好的吸能性使其在发⽣意外时减少外⼒对正、副驾驶员的冲击。
随着⼈们对车的理解愈来愈超出其功能,对仪表板的⼿感、⽪纹、⾊泽、⾊调也逐渐成为评判整车层级的重要标准。
仪表板通常包含仪表板本体(壳体)、仪表、空调控制系统、风道/风管、出风⼝、操作⾯板、开关、⾳响控制系统、除霜风⼝、除雾风⼝、⼿套箱、左盖板、装饰板等零件。
⼤部分仪表板还包含:储物盒、驾驶员侧⼿套箱、扬声器等饰件和时钟、⾦属加强件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件;部分中⾼档汽车设计有卫星导航系统、⼿机对讲系统、温度传感系统,USB-SD卡接⼝等⾼端产品。
仪表板简称IP(Instrument panel),是汽车内饰的重要组成部分。
1.2仪表板的分类仪表板按安全性可分为⽆⽓囊仪表板和带⽓囊仪表板。
随着⼈们对安全性的重视,客户对带PAB、KAB(膝部⽓囊)仪表板需求加⼤,主机⼚也将此作为卖点之⼀。
⽓囊打开在保护乘客的同时,也可能伤害乘客,尤其是⼉童。
因此,现在设计仪表板⽓囊已开始加装⽓囊屏蔽开关。
为⽓囊的正常开启,在⽓囊上⽅多设计有⽓囊盖板,在其打开时释放⽓囊。
但其与仪表板匹配处存在可视装接线,影响整车美观。
为此,近年愈来愈多车型的仪表板设计为⽆缝⽓囊仪表板。
既能保证⽓囊正常开启,⼜⽆可视装接线。
仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、软质仪表板。
汽车车身仪表板设计作业指导书2. 仪表板件设计的基本要求2.1)仪表板件应执行国家标准和企业标准。
2.2)仪表板件应满足技术协议中相关要求。
2.3)仪表板设计应符合造型设计的要求和效果。
2.4)仪表板设计应符合总布置方案和结构尺寸应满足设计硬点要求。
2.5)仪表板设计应满足人机工程等要求,提高舒适性。
2.6)在对样车充分了解的基础上,制定沿用件、新件和改制件。
2.7)产品设计中尽量采用系列化、标准化、通用化。
尽量采用标准件、通用件;各种设计数据尺寸应准确无误。
2.8)产品设计中应考虑到加工、装配、安装调试、维修的方便性和经济性。
2.9)表面光顺质量:高可见区,A级曲面,局部相切连续。
少可见区,B级曲面,相切连续。
不可见区,C级曲面,位置连续。
2.10)逆向工程中测绘的孔径及位置尺寸要圆整,公差和形位公差标注正确。
完整3D数模应有公差数据表。
3.检查分析3.1)提交仪表板设计的光顺数模要准确反映出样件或油泥模型上的a)各个特征的形状,大小,位置和方位。
b)各特征之间过渡曲面的形状和走向。
c)各特征的丰满度及其变化规律。
d)各开缝线的走向及其与附近特征的相对位置关系。
如发现所提交的光顺数模不符合以上要求,甚至有遗漏特征、风格变化等严重问题,应退回光顺所返工。
3.2)仪表板设计首先检查分析仪表板外表面光顺是否符合光顺要求。
3.3)注塑、压型零件根据光顺的仪表板外表面特点和边界条件确定拔模方向,以作为以后结构设计的依据。
发现有难出模的局部特征,应退回光顺所修改光顺数模。
4. 设计要点4.1)仪表板边缘要光顺,与其他件间隙要均匀。
4.2)孔径形状及位置尺寸要圆整,孔径符合标准化,系列化。
4.3)产品设计中尽量做到系列化和通用化,尽量采用标准件,通用件。
4.4)各种设计数据尺寸应准确无误,结构强度可靠,安装稳定牢固。
4.5)设计过程中应尽量借用其它车型的成熟附件和结构,以降低本车的设计成本。
4.6)仪表板设计应充分考虑制造工艺可行性,装配工艺可行性,维修的可行性,经济性和方便性。
仪表板系统-副仪表板设计流程编制校对审核版本日期仪表板系统-副仪表板设计流程一、风格造型1、油泥模型根据整车总布置的技术要求和周围的边界条件,参考相应的样件,并按造型师的设计意图,来制作副仪表板总成的油泥模型。
在制作油泥模型时,应考虑以下因素:(1)符合人机工程学的要求,保证其安全性、舒适性;(2)充分考虑到人的各种习惯,保证各种开关、按钮等控制件的操作方便性;(3)造型美观大方、有特色,但必须与整车风格协调一致;(4)结构优化,便于加工制造与维修;(5)借鉴相关车型副仪表板造型的成功经验;2、油泥模型的测量与数据处理(1)确定测量方案,利用照相测量法提取油泥模型表面数据,利用三坐标测量机测取孔位数据等;(2)对测量数据进行编辑处理,生成CAD系统能够接受的数据格式(如ASC、STL等);(3)把测量数据输入CAD系统,进行点云编辑处理(点云数据过滤、点云数据的色彩渲染、点云数据的剖切),以获得建模所需的最佳数据;(4)把处理好的数据匹配到车身整车坐标系中,以便与周围的汽车零部件的数模进行整体匹配处理;3、副仪表板总成的总体定义与初步设计(1)初步检查和校核副仪表板总成的功能完善性、可制造性与维修性,各功能零部件的分块方法;初步确定仪表板总成的结构形式、制造材料、加工制造工艺、拔模方向等关键参数;(2)定义副仪表板总成及部件的安装方式和安装顺序;(3)初步定义各部件之间的安装位置和安装截面图(Master Section);(4)初步定义副仪表板总成的各位置的间隙;4、副仪表板风格曲面设计(1)Class-A曲面的初步设计。
该项工作的主要目的是快速构造出副仪表板总成的基本三维模型,以满足各种数据检查的需要以及为曲面精细调整作准备。
在该阶段不需要过多的考虑曲面质量的好坏,重要的是将形成的三维数据用于对功能性检查(与换气,与换档机构和安装结构的协调,与电器装置的协调等)、曲面分块方案和可制造性的检查、各种运动部件的机构和人机检查等工作。
副仪表板系统设计指南目 录1 副仪表板系统概述 (1)1.1 命名与定义 (1)1.1.1 副仪表板 (1)1.1.2 杯托 (1)1.1.3 扶手 (1)1.1.4 扶手箱 (1)1.1.5 前延伸板 (1)1.1.6 前加强板 (1)1.2 分类与零件构成 (1)1.2.1 分类 (1)1.2.2 零件构成 (2)1.3 副仪表板系统设计要求 (4)1.3.1 副仪表板系统通用要求 (4)1.3.2副仪表板系统功能要求 (5)1.4 副仪表板系统典型结构、工艺及材料介绍 (6)1.4.1 典型结构 (6)1.4.2 典型工艺 (8)1.4.3 材料介绍 (10)2 副仪表板系统设计流程 (10)2.1 副仪表板系统设计过程介绍 (10)2.2 副仪表板系统开发各阶段输入输出内容定义 (12)3 副仪表板系统设计指南描述 (12)3.1 杯托的设计 (12)3.1.1 杯托的选型 (12)3.1.2 杯托的布置 (13)3.1.3 杯托附加功能 (17)3.2 扶手、扶手箱的设计 (18)3.2.1 扶手的选型 (18)3.2.2扶手、扶手箱的布置 (18)3.2.3扶手、扶手箱的附加功能 (22)3.3 后出风口的设计 (23)3.3.1 后出风口的选型 (23)3.3.2 后出风口的布置 (23)3.4 前置储物格的设计 (24)3.5 手刹配合结构设计 (26)3.5.1 手刹配合结构选型 (26)3.6 换档器的配合结构设计 (28)3.6.1 MT换档配合概念 (28)3.6.2 AT换档配合概念 (28)3.7 典型断面介绍 (29)3.7.1 主断面 (29)3.7.2 详细结构断面 (30)4 副仪表板系统设计评审及验证 (30)4.1 设计验证内容及方法 (30)4.1.1 装配可行性验证 (30)4.1.2 匹配验证 (30)4.1.3色彩件效果验证 (30)4.1.4材料及零件性能(DV\PV试验要求) (30)4.1.5头碰试验 (30)4.2 设计评审 (30)5 典型设计案例 (30)5.1项目前期研究 (30)5.2产品概念设计 (31)5.3 产品详细设计 (31)5.4产品设计验证 (32)5.5产品认证和生产准备 (32)附 录 A (33)副仪表板系统设计指南1 副仪表板系统概述1.1 命名与定义1.1.1 副仪表板也称中通道,它是一个对排档、手刹、ECU、HVAC等机能件进行遮饰,按配置档次不同,一般还集成杯托、扶手、储物、后吹面等功能于一身的饰件总成。
副仪表板设计目录目录 (II)一、副仪表板构成描述 (1)1、主副仪表板连接方式 (2)(1)流线型副仪表板 (2)(2) 连贯型副仪表板 (3)(3)独立形副仪表板 (4)二、人机布置重要尺寸 (5)1、加速踏板与副仪表板本体之间距 (5)2、换挡操作杆在最大行程时与换挡盖板的距离 (5)3、驻车制动器与副仪表板本体之间的距离 (6)4、副仪表板肘靠的布置要求 (6)(1)肘靠长度及高度的布置要求 (6)(2)换挡舒适性的校核方法 (7)(3)驻车制动器舒适性的校核方法 (8)(4)肘靠宽度的布置 (8)(5)后盖板与后排座椅要求 (8)三、副仪表板法规要求 (9)四、副仪表板结构设计 (10)1、副仪表本体常见的成型方式 (11)(1)一体式Z向成型 (11)2、本体两侧型面需借助滑块成型 (11)3、拆分本体两侧盖板借助骨架提高强度 (12)4、副仪表驻车制动器盖板的结构设计 (12)(1)滑片遮挡式 (12)(2)皮套包覆式 (13)(3)橡胶皮遮挡式 (13)5、副仪表后固定点的结构设计 (13)五、副仪表板典型工艺 (14)1、高压注塑工艺 (14)2、阳模吸塑成型工艺 (14)3、阴模吸塑成型工艺 (14)六、副仪表板技术要求 (15)1、防止异响要求 (15)2、振动噪声要求 (15)3、刚性要求 (16)4、可靠性的要求 (16)5、外观要求 (17)6、副仪表板上功能件的要求 (17)(1)储物盒 (17)(2)出风口 (18)(3)副仪表板扶手 (18)(4)烟灰缸 (19)(5)杯托 (19)一、副仪表板构成描述副仪表板是驾驶员旁侧通道上的内饰零件,位于前排两个座椅之间,是仪表板的一个重要补充空间。
副仪表板板总成通常由副仪表板本体、装饰面板、杯托、并根据不同配置可能有中央扶手、储物盒、点烟器、烟灰盒、笔夹、硬币夹、出风口等方便乘员使用的功能件,下图为副仪表板总成构成示意图。
汽车仪表板设计方法仪表板是汽车内饰中结构最为复杂,零部件数量最多的总成零件。
仪表板的外观质量和风格决定了客户对整车内饰的评价,它包括了许多功能性的零件,如组合仪表、音响娱乐系统、各种电器开关、空调控制器等等零件,同时在仪表板设计上还涉及到许多安全法规的要求,如驾驶员可视区域的要求、头部撞击的要求、膝部撞击的要求等. 所以仪表板的设计有着较高的设计难度。
一、仪表板零件简介仪表板总成是汽车座舱系统(COCKPIT) 的重要组成部分,它包含的零部件种类和数量要看座舱系统的具体结构和对它如何划分,一般而言,仪表板总成由以下几部分组成:1.仪表板本体,它是座舱系统的载体和框架. 从触感上可分为硬塑仪表板和软化仪表板。
硬塑仪表板一般用于低价的家庭用车,如CORSA 仪表板和秦川仪表板。
为了提高仪表板的外观质量(大型注塑件上易产生注塑缺陷)和触感, 常常在仪表板的表面喷涂软触漆. 另一类是软化的仪表板,可以通过发泡材料在表皮和骨架之间发泡,或是将带有泡沫背基的表皮复合到仪表板骨架上来达到软化的效果。
第一种方式可以制造形状复杂的仪表板,外观和触感较好,但模具、设备的投入较大; 第二种方式只适应于较平坦的仪表板, 泡沫的背基一般为3-4 毫米,但工艺简单, 投入较少。
2.各种电器仪表、开关及音响娱乐系统。
这些都是一些功能性的零件,如组合仪表、车灯开关、收音机、保险盒、继电器盒等3.通风系统,主要由空调机、空调控制器、各种风道和出风口组成,提供汽车除霜除雾功能及车内环境温度控制。
4.副驾驶侧安全气囊,它是现代汽车必备的安全设备,通常气囊系统由气体发生器、气袋、安装金属框架、气囊导向框架和气囊盖板组成. 现流行没有气囊盖板的气囊, 它是用激光切割仪表板的背面,POLO 和AUDI A6 的仪表板就是无缝气囊。
5.手套箱和各种储物盒6.各种各样的装饰面板7.金属加强粱, 加强粱承受了座舱系统各个零件的载荷,包括气囊发射的动载荷及转向管柱、方向盘、收音机、组合仪表、手套箱等的静载荷。
汽车仪表板设计方法仪表板是汽车内饰中结构最为复杂 , 零部件数量最多的总成零件。
仪表板的外观质量和风格决定了客户对整车内饰的评价,它包括了许多功能性的零件,如组合仪表、音响娱乐系统、各种电器开关、空调控制器等等零件,同时在仪表板设计上还涉及到许多安全法规的要求,如驾驶员可视区域的要求、头部撞击的要求、膝部撞击的要求等。
所以仪表板的设计有着较高的设计难度。
一、仪表板零件简介仪表板总成是汽车座舱系统(COCKPIT) 的重要组成部分,它包含的零部件种类和数量要看座舱系统的具体结构和对它如何划分,一般而言,仪表板总成由以下几部分组成:1.仪表板本体,它是座舱系统的载体和框架。
从触感上可分为硬塑仪表板和软化仪表板。
硬塑仪表板一般用于低价的家庭用车,如CORSA 仪表板和秦川仪表板。
为了提高仪表板的外观质量(大型注塑件上易产生注塑缺陷)和触感,常常在仪表板的表面喷涂软触漆。
另一类是软化的仪表板,可以通过发泡材料在表皮和骨架之间发泡,或是将带有泡沫背基的表皮复合到仪表板骨架上来达到软化的效果。
第一种方式可以制造形状复杂的仪表板,外观和触感较好,但模具、设备的投入较大;第二种方式只适应于较平坦的仪表板,泡沫的背基一般为3-4 毫米,但工艺简单,投入较少。
2.各种电器仪表、开关及音响娱乐系统。
这些都是一些功能性的零件,如组合仪表、车灯开关、收音机、保险盒、继电器盒等3.通风系统,主要由空调机、空调控制器、各种风道和出风口组成,提供汽车除霜除雾功能及车内环境温度控制。
4.副驾驶侧安全气囊,它是现代汽车必备的安全设备,通常气囊系统由气体发生器、气袋、安装金属框架、气囊导向框架和气囊盖板组成。
现流行没有气囊盖板的气囊,它是用激光切割仪表板的背面,POLO 和AUDI A6 的仪表板就是无缝气囊。
5.手套箱和各种储物盒6.各种各样的装饰面板7.金属加强粱,加强粱承受了座舱系统各个零件的载荷,包括气囊发射的动载荷及转向管柱、方向盘、收音机、组合仪表、手套箱等的静载荷。
XXXXX有限公司仪表板板设计规范编制:日期:校对:日期:审核:日期:批准:日期:发布实施XXXXX有限公司发布目录1 简要说明1.1仪表板知识简要说明1.2仪表板的分类1.3仪表板的加工工艺简介1.4仪表板零件构成图1.5仪表板的开发流程介绍2 设计构想(思想、理念)2.1设计思路2.2拔模方向确定2.3目标市场特殊要求2.4仪表板总成安装方式的选择2.5售后服务便利性的分析2.6间隙面差的初步定义2.7其他标识的设计要求3 仪表板的典型截面分析3.1典型截面简介3.2固定点的分布3.3仪表的视野校核及仪表罩边界条件的确认3.4仪表板和前风挡的配合截面3.5前除霜风口的布置3.6前除霜风管的布置3.7侧除霜风口的布置3.8侧除霜风管的布置3.9空调出风口的布置3.10空调出风管的布置3.11扬声器面罩的布置3.12仪表板和A柱护板的布置3.13 烟灰缸的布置3.14 手套箱的布置3.15 无缝气囊(PAB)的布置3.16 杯托的布置3.17 驾驶员腿部空间的布置3.18 中间面板的布置3.19 换挡手柄的布置3.20 手刹手柄的布置3.21 副仪表板扶手的布置3.22 搪塑仪表板特殊的布置要求3.23组合开关护罩的布置4 仪表板三维数据的设计4.1 材料的详细说明4.2 加强筋的分布4.3 圆角半径的分析4.4 整体强度的分析4.5 装配的注意事项4.6 模具周期的分析5 造型与工程的关系5.1 工程对造型的要求5.2 造型配合工程的设计分析6法规6.1头部碰撞与内部突出物校核6.2 内部突出物的分析6.3 膝盖碰撞的分析7 成本7.1 减少成本的一般措施8一般注意事项8.1 重要特征描述8.2 其他要求(比如生产程序的要求等)9 图纸模式9.1 尺寸公差9.2 技术要求10 仪表板常用的标准简介10.1 仪表板采用的材料标准代号10.2 仪表板产品标准代号10.3 仪表板系统所涉及到的国标代号1 简要说明1.1仪表板知识简要说明仪表板是汽车中非常独特的部件,集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身。
汽车仪表板设计方法仪表板是汽车饰中结构最为复杂 , 零部件数量最多的总成零件。
仪表板的外观质量和风格决定了客户对整车饰的评价,它包括了许多功能性的零件,如组合仪表、音响娱乐系统、各种电器开关、空调控制器等等零件,同时在仪表板设计上还涉及到许多安全法规的要求,如驾驶员可视区域的要求、头部撞击的要求、膝部撞击的要求等。
所以仪表板的设计有着较高的设计难度。
1、仪表板零件简介仪表板总成是汽车座舱系统(COCKPIT) 的重要组成部分,它包含的零部件种类和数量要看座舱系统的具体结构和对它如何划分,一般而言,仪表板总成由以下几部分组成:1.仪表板本体,它是座舱系统的载体和框架。
从触感上可分为硬塑仪表板和软化仪表板。
硬塑仪表板一般用于低价的家庭用车,如CORSA 仪表板和川仪表板。
为了提高仪表板的外观质量(大型注塑件上易产生注塑缺陷)和触感,常常在仪表板的表面喷涂软触漆。
另一类是软化的仪表板,可以通过发泡材料在表皮和骨架之间发泡,或是将带有泡沫背基的表皮复合到仪表板骨架上来达到软化的效果。
第一种方式可以制造形状复杂的仪表板,外观和触感较好,但模具、设备的投入较大;第二种方式只适应于较平坦的仪表板,泡沫的背基一般为3-4 毫米,但工艺简单,投入较少。
2.各种电器仪表、开关及音响娱乐系统。
这些都是一些功能性的零件,如组合仪表、车灯开关、收音机、保险盒、继电器盒等3.通风系统,主要由空调机、空调控制器、各种风道和出风口组成,提供汽车除霜除雾功能及车环境温度控制。
4.副驾驶侧安全气囊,它是现代汽车必备的安全设备,通常气囊系统由气体发生器、气袋、安装金属框架、气囊导向框架和气囊盖板组成。
现流行没有气囊盖板的气囊,它是用激光切割仪表板的背面,POLO 和AUDI A6 的仪表板就是无缝气囊。
5.手套箱和各种储物盒6.各种各样的装饰面板7.金属加强粱,加强粱承受了座舱系统各个零件的载荷,包括气囊发射的动载荷及转向管柱、方向盘、收音机、组合仪表、手套箱等的静载荷。
仪表板设计指南1简要说明1.1仪表板知识简要说明仪表板是汽车中非常独特的部件,集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身。
除了要求有良好的刚性及吸能性,人们对其手感、皮纹、色泽、色调的要求也愈来愈高。
仪表板因其得天独厚的空间位置,使愈来愈多的操作功能分布于其中,除反映车辆行驶基本状态外,对风口、音响、空调、灯光等控制也给予行车更多的安全和驾驶乐趣。
因此,在汽车中,仪表板是非常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的部件。
首先,它需要有一定的刚性以支撑其所附的零件在高速和振动的状态下保证正常工作;同时又需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。
随着人们对车的理解愈来愈超出其功能,对仪表板的手感、皮纹、色泽、色调也逐渐成为评判整车层级的重要标准。
仪表板通常包含仪表板本体(壳体)、仪表、空调控制系统、风道/风管、出风口、操作面板、开关、音响控制系统、除霜风口、除雾风口、手套箱、左盖板、装饰板等零件。
大部分仪表板还包含:储物盒、驾驶员侧手套箱、扬声器等饰件和时钟、金属加强件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件;部分中高档汽车设计有卫星导航系统、手机对讲系统、温度传感系统,USB-SD卡接口等高端产品。
仪表板简称IP(Instrument panel),是汽车内饰的重要组成部分。
1.2仪表板的分类仪表板按安全性可分为无气囊仪表板和带气囊仪表板。
随着人们对安全性的重视,客户对带PAB、KAB(膝部气囊)仪表板需求加大,主机厂也将此作为卖点之一。
气囊打开在保护乘客的同时,也可能伤害乘客,尤其是儿童。
因此,现在设计仪表板气囊已开始加装气囊屏蔽开关。
为气囊的正常开启,在气囊上方多设计有气囊盖板,在其打开时释放气囊。
但其与仪表板匹配处存在可视装接线,影响整车美观。
为此,近年愈来愈多车型的仪表板设计为无缝气囊仪表板。
既能保证气囊正常开启,又无可视装接线。
仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、软质仪表板。
仪表板本体以注塑工艺制成的为硬塑仪表板,因其工艺简单、投资低等优势而被广泛应用,尤其是中低档车。
软塑仪表板是在注塑骨架外吸附并粘结或在注塑时复合表皮,使其外观有皮质感,同时在骨架和表皮之间填充聚氨酯泡沫,吸塑表皮的背面也可以直接附带一层泡沫,这样既提高触感又增加吸收能量的能力。
目前表皮主要有真空热成形表皮和搪塑表皮。
前者是传统的仿真皮工艺制成;后者在近年因其花纹均匀、无内应力、设计宽容度高等特点被广泛应用,并得到客户高度认可,已经成为中高档车主导。
按驾驶方向仪表板可分为方向盘左置仪表板和右置仪表板。
1.3仪表板的加工工艺简介仪表板生产的主要工艺:针对不同仪表板,涉及的工艺及流程也有较大差异,可粗略归纳为以下几种:1、硬塑仪表板:注塑(仪表板本体等零件)→焊接(主要零件)→装配(相关零件);2、半硬塑仪表板:注塑(仪表板骨架)→吸塑(表皮与骨架)→切割(孔及边)→装配(相关零件);3、软质仪表板:注塑骨架→真空成形(阴模吸塑表皮)/搪塑(表皮)→发泡(泡沫层)→切割(边、孔等)→焊接(主要零件,如需要)→装配(相关零件)具体涉及的主要工艺如下:1)注塑工艺将干燥后的塑料粒子在注塑机中通过螺杆剪切和料桶加热熔融后注入模具中冷却成形,是仪表板制造应用最广泛的加工工艺,用来制造硬塑仪表板本体、吸塑和软质仪表板的骨架及其它大部分相关零件。
硬塑仪表板材料多使用PP,仪表板骨架的材料主要有PC/ABS、PP、PPO(PPE)等改型材料。
其它零件则根据作用、结构和表观要求的不同另选择ABS、PVC、PC、PA等材料。
注塑工艺在四、五十年代迅速兴起后,得到了大力发展,经过在设备、模具上的不断增加、改造、选装不同用途的设备,使注塑工艺形成多种分工艺,比如气辅注塑、嵌件注塑、双色注塑等。
①气辅注塑是气体辅助注塑的简称,发明于八十年代初,推广于九十年代,是将熔融塑料粒子注入模具的同时注入一定量的惰性气体,并通过气路、结构的设计和工艺控制使零件的特定区域形成中空结构的注塑工艺。
中空结构的形成增强了零件的机械性能的同时减少了零件壁厚,改善零件外观,降低了材料成本和成形周期。
因此该工艺不仅在汽车制造业得以应用,在家电制造业得到长足的发展,主要应用于结构件,尤其是有外观要求的结构件。
近年用水代替惰性气体的研究与应用也取得了一定成果;②嵌件注塑在家电业较普及,在仪表板生产中各电器开关的制造均采用该工艺。
它是将需嵌于注塑件的金属零件在注塑前置于模具内,注塑后熔融的塑料将其部分包覆成为零件;③双色注塑:在双色注塑机上,在同一生产周期内向专门的注塑模内同时/先后注射不同颜色/种类的原料,使产品具有不同的外观/性能,但因其在设备和模具的巨大投资而逐渐被二次注塑取代。
二次注塑就是注塑零件为嵌件的嵌件注塑,主要应用于机械性能和外观要求较高的零件,材料选择是该工艺的关键。
2)真空热成形工艺该工艺将表皮片材加热到玻璃点软化温度,在密闭的型腔内加注气体使其得到一定拉伸,进而以真空吸附于有温控模具冷却并得到产品。
主要用于仪表板表皮和外观要求高的零件生产,材料主要为PVC/ABS。
因环保的要求,八十年代开始新材料的研发,近年TPO和TPU 有一定的应用。
①阳模吸塑成型工艺将表面带有花纹的片材进行加热,当表皮达到拉伸成型温度要求时,上升阳模,使加热表皮与阳模形成直空腔,开启阳模真空抽吸系统,使表皮紧贴于阳模表面,冷却后脱模,制得定型的表皮,成型表皮即可转入下道发泡成型工序。
阳模吸附成型工艺的优点:模具投资小,寿命长,生产效率高,设备投资只有搪塑设备的1/3-1/4。
缺点:表皮花纹易损失。
表面花纹是预制的,花纹损失随着表皮的拉伸度增大而增大。
当拉伸较大时,细皮纹就会使皮纹消失,粗皮纹会淡化形成明显的视觉差,影响美观。
外观设计局限。
由于阳模真空成型的工艺特征,决定了阳模吸塑加工对产品阴阳角尺寸的局限性,一般R角都设计在R1.5以上,给产品外观设计带来了局限。
②阴模吸塑成型工艺阴模吸塑成型技术是阳模真空吸塑与搪塑技术的有机结合,它是一种模热成型技术。
热的不带皮纹的片材(0.8mm表皮TPO+2.0mm泡沫)被放置在发泡层与阴模的型腔之间,通过真空吸附使片材与模具型腔(模具型腔已制作皮纹)接触,冷却后片材收缩离开与发泡层吸附贴合成型。
阴模吸塑成型工艺不会出现皮纹拉伸变形现象,而且可以在一个零件上实现不同的皮纹形式,皮纹均匀清晰,手感好。
随着汽车内饰件生产工艺的不断发展,欧洲和日本的饰件企业率先应用全新的成型工艺阴模成型及表皮压纹,并广泛应用于汽车仪表板和车门内护板的生产制造中。
阴模吸塑成型工艺流程:阴模成型优点:可以在一个零件上实现不同的皮纹形式,表面花纹效果接近搪塑,模具寿命比搪塑提高3-6倍,生产效率高。
缺点:材料利用率低,设备要求高,模具的一次投入高,设计自由度不高(小于1mm的R角没有办法加工),多种颜色的使用受到限制。
3)搪塑工艺将粉末原料均匀撒布于加热的模具表面,使其熔融并保持一定时间,使物理、化学双重反应充分进行后冷却定性,得到模具形状的产品。
不同的加热方式对产品质量、模具寿命等起决定作用,主要有气加热、油加热和砂加热等方式。
该工艺主要用于高档车仪表板等手感、视觉效果要求高的产品。
目前材料主要是PVC,也是基于环保要求,TPO、TPU等材料有一定的应用。
4)聚氨酯喷涂工艺聚氨酯(PU)喷涂工艺是近几年迅速发展起来的一种新工艺,相对搪塑工艺而言有许多优点。
比如:可实现双色仪表板表面,使得造型设计更灵活,设备也相对简单,能源消耗大减少,尤其是近几年PU粉状原材料的降价,使得利于回收的PU表皮价格有可能与传统的PVC 搪塑表皮竞争。
制作PU喷涂的仪表板表皮的主要工艺如下(详见视图):在模具上喷脱模剂→喷漆(颜色)→喷PU原料形成表皮(由机械手控制在不同地方的厚薄)→冷却→取出表皮。
图1-15)发泡工艺将聚氨酯充分混合后注入模具的表皮与骨架中间、交联固化,在其间形成要求形状泡沫的加工工艺,泡沫连接了表皮与骨架,又改善零件的手感。
该工艺是软质仪表板生产的必须工艺,分开模浇注和闭模浇注。
①开模浇注是在模具开启状态下将发泡料浇于表皮内侧,然后放置骨架、关闭模具,使其交联固化,该工艺的产品质量稳定,但量上不去。
②闭模浇注是在模具中放好的表皮与骨架之间注入发泡料,使其交联固化的发泡工艺,该工艺的成品率相对低,但产量大。
6)油漆工艺油漆工艺是在零件表面喷涂油漆,使油漆在与基材反应的同时自身交联固化形成漆膜。
油漆有单组份油漆和双组份油漆;基材有金属和塑料件之分,仪表板制造多指塑料件,塑料件又分极性和非极性材料。
极性材料多可直接喷涂,如ABS、PVC/ABS等;非极性材料需预处理或喷底漆,火焰处理和等离子处理等预处理技术也日臻成熟。
对仪表板零件进行油漆主要是改善外观,根据主要不同由有装饰漆和软触漆之分。
软触漆不仅改善外观,而且大大改善手感,成为近年中高档车追求的工艺。
7)切割工艺近年随着各种新工艺在切割中得到应用,切割工艺也向多元化发展,冷冲、热刀切割、冷刀切割、水刀切割、激光切割、铣切割在仪表板制造中发挥重要作用,并将很多设想成为可能。
①冷冲是利用上下金属模的剪切作用分割零件的传统切割工艺,发展趋势是将多工位通过模具和油路的设计向单工位集成;②热刀切割是利用加热的刀具切割塑料零件的工艺,主要用于脆性材料或控制深度的切割;③水刀切割利用高压水在细小的喷头释放,形成高压高速的水柱冲击产品使其断裂,并机器人带动高压水喷头移动形成切割的工艺。
其优势是无需模具投入、多种产品共用、高柔性;④激光切割是利用激光束携带的能量灼烧产品,机器人带动产品移动,形成切割的新兴的塑料切割工艺。
主要应用于严格控制切割剩余厚度的产品,目前主要是硬塑无缝气囊仪表板制造;⑤铣切割是将金属加工工艺在解决高速灼烧和缠绕后应用于塑料的典型工艺。
8)焊接工艺焊接工艺将两个相同或不同热塑性材料的零件,通过一定方式将其连接处熔融后重新交联形成一体的成形工艺。
根据能量来源不同可分为超声波焊接、振动摩擦焊接、热板焊等。
9)装配工艺装配工艺是仪表板生产必不可少的工艺,通过卡角、螺丝、粘结、焊接等方法将各种零件组合在一起形成产品。
根据装配方式不同,在生产管理上分为流水线装配和单工位装配。
仪表板的生产中针对不同的零件和要求,还有很多工艺门类,如水转印(仿桃木饰条)、吹塑(风管)、植绒(表面包覆)、电镀(金属质感饰条)等,在仪表板的制造中起着不可或缺的作用。
随着现有工艺经验的积累,各工艺门类日臻完善;科学技术的发展给新工艺的产生创造无限机会。
两者的结合给仪表板工艺发展描绘美好蓝图,同时也给整车添色,满足消费者多元化和高性价比的要求。
1.4仪表板零件构成图图1-2图1-3根据造型、加工工艺、装配方式和配置的不同,仪表板的零部件构成也会有很大差异。