现代汽车仪表板通用设计方法Word文档格式.docx
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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。
所以COCKPIT都有强大的加强粱。
8.各种各样的电子线束.
以上8部分零件再加上方向盘和转向结构，就是一个完整的COCKPIT系统了。
COCKPIT可以在仪表板生产厂家进行预装配，然后以模块的形式安装到整车上，可以减少整车厂装配线的长度，提高效率，降低成本，是目前国际上流行的生产方式。
二、仪表板的设计流程
三、仪表板设计流程介绍
1.在此阶段，要分析需要设计的车型的市场定位及所有竞争车型的情况，同时了解客户对设计的总体要求，并且分解到具体零件的设计要求上。
2.设计风格可以有运动型、家庭型、舒适型、豪华型、亲和型等等，在确定风格后，就可以决定仪表板上的特征。
3.通常设计师要绘制很多张设计效果图，通过评审，提炼后完成5张效果图提供给客户选择。
4.在参考了客户的选择之后，完成一到两张能够达到照片效果的效果图。
需要应用一些电脑软件来完成。
5.用粘贴胶带在1：
1的图纸上绘制仪表板的外形和特征，将效果图的信息转换到车身空间上。
6.在这一阶段，需要有工程设计的信息输入，完成初始曲面后可以用于加工初始油泥模型。
有了5个主断面的信息，可以决定油泥加工原料的尺寸。
7.SITTINGBUCK是根据汽车车身的尺寸，用木材、FOAMBLOCK、POLYWOOD等材料制作与车身一致的框架用于放置油泥模型。
油泥模型的制作需要很高的技巧和创造性的工作。
一般油泥完成后需要进行评审，评审时通常需求对仪表板进行一些装饰，如在表面裹缚表皮或喷涂油漆和皮纹，使得其外观接近实际产品。
在制作油泥模型时，需要有人体布置、人体工程学、仪表板布置、制造工艺、装配工艺等多方面的信息输入。
油泥模型的精度一般可达到±
2mm，德国大众公司往往将模型的精度控制在1毫米，但需要时间和费用。
8.可以用多种方法扫描油泥模型,如接触式的三坐标扫描，激光扫描和高精度光学照相机拍照等，可以采集到反映油泥模型形状的数学点云。
9.高质量的A表面是产品具有高质量外观和配合的基础。
对CLASSASURFACE的要求不同主机厂有不同的要求，不同的CAD软件能够达到不同的精度。
ALLIAS和ICEAMSUF是主要的CAD软件，相比较ICEAMSUF更专业一些。
CLASSA曲面质量可以用CAD软件的高光、反射线、高斯曲率等工具检查曲面是否有波纹，面片之间是否有缝隙和是否曲率连续。
CLASSA曲面的精度要达到0.01毫米，相切的面片的角度偏差不超过1.4分（0.02度）。
通常也可以将所有面片连成一个SKIN，然后篇一个厚度，生成一个壳体，如果能够成功，说明曲面的缝隙和连续性是可以接受的。
在这个阶段必须注意的是，CLASSA曲面必须完全按照结构设计提供的断面，并且完成所有可见面上的园角和第一个翻边，定义所有的间隙大小，这样可以保证工程师在以后的造型中完全按照造型师的设计。
10.在CLASSA曲面发布之前，一般需要用数控加工一个模型，与油泥模型比较。
只是因为在做CLASSA表面时，往往都根据扫描点云作一些微调，需要在发布前在作一次检查。
11.人体布置是根据SAE或ISO标准的要求，确定假人在车中的位置。
包括H点、眼椭圆、脚踪点、肩膀宽度等信息，为人机工程研究提供参数。
12.涉及到仪表板的人机工程研究主要包括：
组合仪表可视区域研究、仪表板在组合仪表区域遮挡直射光线和反射光线研究、手操作空间研究、腿部空间研究、头部撞击区域研究等。
通过这些研究，才能保证可操作性和人体的舒适性。
13.5个主断面包括：
A）通过左出风口断面,主要显示风道与除雾、除霜风口的连通方式，空调出风口的安装方式，大灯开关的安装方式，保险丝盒、继电器盒及驾驶员下盖板的安装方式等空间布置。
B）通过驾驶员中心的断面，主要显示组合仪表的安装方式、组合仪表罩盖的安装方式及转向柱和方向盘的信息。
C）通过车身中心的断面，主要显示空调机与风道的连接方式、中央面板的安装方式、空调出风口与风道连通方式及安装方式、收音机安装方式、仪表板与副仪表板、空调控制器安装方式等。
D）通过副驾驶员中心的断面，主要显示副驾驶气囊的结构和安装方式、手套箱结构和安装方式。
E）通过右出风口断面,主要显示风道与除雾、除霜风口的连通方式，空调出风口的安装方式。
有以上这5个原理断面，仪表板的基本设计概念就完成了，这些断面要提供给油泥制作，决定初始油泥的尺寸。
14.这个阶段是设计的关键阶段，将在后文详细介绍一些设计规则和要点。
完成结构设计可以说仪表板的设计的80%已经完成，它包括所有零部件的工作方式，安装方式，空间布置等，可以输出给外表面造型。
15.零件造型是根据结构设计图纸和已发布的外表面，建立产品的三维数学模型。
在造型的过程中，可能发现一些结构设计的错误、或发现更好的设计结构。
16.产品工程图纸的作用随着CAD技术的提高而不断的减弱，工程图纸上可以只包括一些技术信息、关键装配尺寸公差信息、GD&
T信息，所有的产品尺寸可以在3维模型上得到。
现在有些软件甚至可以在3维模型上标注GD&
T信息。
这些信息主要是为了检验产品，制作产品检具提出要求。
四、零件设计参考规则
∙仪表板应避免尖锐的特征线过渡的门板上，特征的最小园角为6mm.
∙门板设计应比仪表板表面低2mm，仪表板和门板之间的间隙为6mm+/-4mm.
∙对于需要油漆的双色仪表板，应将油漆分界线设计为水平，并且设计一凹槽来避免视线看到油漆分界线。
凹槽建议尺寸：
硬质仪表板2mm（深）X4mm（宽）（MIN2mmx2mm）软质仪表板4mm（深）X8mm（宽）（MIN4mmX4mm）
∙软化仪表板的厚度一般为10mm+/-mm,在仪表板的组合仪表处的泡沫厚度一般不超过15mm，若遇到超厚的情况，可以在骨架上加筋或增加钢丝来解决。
∙
∙在仪表板上需要冲切的区域，骨架料厚减少到1.5mm~2mm，泡沫厚度也减少为4~5mm。
ABS/PVC真空成型表盘和搪塑表皮可做到2mm最小内园角和3.2mm最小外园角。
∙真空成型的最大拉伸比是：
凸起为2：
1凹陷为1：
2
∙在CLASSA表面应避免尖角和内凹
∙边界园角：
手套箱开口6mm~10mmMIN;
气囊开口4mm~5mmMIN；
空调出风口开口3.2mmMIN
∙转角的园角：
手套箱8~10mmMIN；
气囊5～6mmMIN;
空调出风口开口为6～8mmMIN；
所有冲切园角最小为3mm.
∙搪塑表皮上的造型特征槽的宽深比为3:
∙将紧固位置尽量设计接近定位，应避免用紧固的特征用于定位
∙设计一部件与另一部件装配时，应尽量设计为四周封闭，中央安装零件，这样才能达到较好的配合效，PICTUREFRAME的最小宽度为12mm。
∙将组合仪表的定位柱设计在仪表板骨架上，而不是设计在组合仪表上，在骨架上的CLIP开口需要倒角，起导向作用。
∙设计定位柱要比CLIP长2mmMIN,可保证部件的定位准确性
∙下面是对RIB和BOSS的设计要求
∙空调出风口和除雾器的沉坑的尺寸精度为+/-1mm,相对基准的精度为+/-1.5mm
∙表皮表面到骨架下表面的公差为+/-1.5mm,仪表板外表面到仪表板上凹陷表面的公差为+/-1mm
∙在螺钉头下的局部不应有泡沫，或泡沫厚度小于1mm，这是因为在压力下，泡沫结构会发生蠕变，会使紧固失效。
∙在仪表板上最好只设计两个零件有配合关系
∙在仪表板的两端，设计5~10度的脱模角度。
材料选择
∙设计面板和仪表板配合时,保证表面下沉或高出仪表板表面最少2mm,空调出风口与软质仪表板0间隙配合或有0.5mm过盈.
∙设计塑料件的外园角为1.5X壁厚,最小园角为3.2mm,内园角为0.5X壁厚.
∙除了空调出风口和一些小零件可以用形状与仪表板定位外,设计零件与骨架或副仪表板用一个4方位的定位和一个2方位的定位.
五、仪表板系统设计规则
∙仪表板一般提供最少4个出风口，通常空调出风口的作用范围达到车厢内50％的空间。
∙当驾驶者坐在最远的位置时，驾驶侧出风口可调节吹风方向，吹到驾驶者右肩；
中间出风口可以吹到驾驶者左肩；
同样，当副驾驶者坐在最远的位置时，副驾驶侧出风口可调节吹风方向，吹到副驾驶者左肩。
∙出风口向上应能够吹到99％的眼椭圆，向下应能够吹到假人的H点。
∙所有的出风口最少高于前座椅H点356毫米；
从出风口作到99％眼椭圆的切线，切线长度不大于653毫米。
∙出风口需布置在没有任何零件（方向盘、驾驶侧气囊、控制器）阻挡气流吹向目标的地方，能够吹到人腰部以上80％的空间。
如果不能，就要考虑辅助出风口。
∙冷凝机、热交换器、压缩机与装在同一表面上的零件的最小间距为3毫米；
空调风道、除雾器、感应器与仪表板上安装的线束、仪表板加强件、其余仪表板安装件之间的最小间距为6毫米；
热空调的EATC控制总成与仪表板上安装的线束、仪表板加强件、其余仪表板安装件之间的最小间距为12毫米；
仪表板上安装的中央空气分配器、除霜器喷嘴与烟灰缸、杯托、收音机、CD机之间的最小间距为12毫米；
冷凝机、热交换器与装在不同一表面上的零件的最小间距为15毫米；
∙除霜器喷嘴必须布置在距前挡风玻璃底部45毫米到100毫米的范围内。
∙从驾驶者99％眼椭圆看去，不能从前挡风玻璃C区域和侧面车窗上透视看反光镜的区域看到显示零件的反光。
每个显示屏发出的光线不能反射到其他仪表上。
∙在仪表板上任何部位上安装的装饰板，当20N的力作用在1.5平方厘米的范围上，变形不超过1.5毫米。
∙仪表板系统要求在－40度到82度的环境温度下，40度时相对湿度达到90％，满足外观和功能的要求。
∙仪表板设计的可靠性目标：
2年内或30，000MILES98％；
6年内或90，000MILES94％；
10年内或150，000MILES90％。
∙仪表板设计必须符合轿车内部凸出物的法规要求。
∙满足防止仪表板在车窗上产生倒影的要求。
∙满足头部撞击的要求。
∙烟灰缸打开和关闭的最大作用力：
抽拉形式-15N；
PUSH－PUSH形式15N；
其余形式-10N。
∙前烟灰缸打开的宽度为100毫米，打开的面积为5000平方毫米；
总容积为200立方厘米；
后烟灰缸打开的宽度为75毫米，打开的面积为2000平方毫米；
总容积为80立方厘米
∙将烟灰缸缸体转入或取出的作用力为：
SNAP－IN方式：
20N
DRAWER/SLIDE方式：
15N
PIVOT/HINGED方式：
∙烟灰缸盖在受到11N的载荷时，Y方向变形<
5毫米；
Z方向变形<
3毫米
∙在手不接触到灭烟处的情况下，烟灰缸缸体可以很方便的取出。
∙在所有的环境温度下（最低为－35摄氏度），受到125毫米直径重6.5公斤（35±
10肖式硬度）的圆球，以2.5m/s速度撞击，仪表板可以满足外观的要求。
∙杯托上可以放置最小75毫米直径的容器，深度不小于40毫米。
∙杯托的最大开启和关闭力为：
开启：
DRAWER/SLIDE25N
PUSH/PUSH15N
关闭：
DRAWER/SLIDE30N
∙杯托的插入的部分在其中心受到4.5N的载荷，在43摄氏度和90％相对湿度环境下，放置24小时后，杯托能够满足所有的功能。
∙仪表板系统上的零件经过3次拆装后，所有的饰板经过6次拆装后，仪表板应满足所有外观和功能的要求。
∙当仪表板暴露在自然环境下，当仪表板处于空调引起的快速冷热时，当运动部件运动时，不能发出可辨的噪声。
∙烟灰缸缸盖翻开；
杯托门从关闭状态到开启状态的时间为0.3秒～1.4秒。
∙用钥匙开启仪表板和副仪表板上锁的作用力距不超过0.1Nm。
∙在布置仪表板上各个部件时应满足：
在下列零件之间
方向
间距（毫米）
安装在座椅上的扶手
仪表板上的任何表面
X
20
座椅
副仪表板基体
扶手箱盖
（在整个运动范围内）
Y
20（硬）
6（软）
座椅泡沫
仪表板上的任何表面
可随座椅运动的保险带扣
副仪表板基体
保险带滑入条表面
12
线束
运动零件
所有
19
静态零件
6－10
副仪表板基体/机构
手刹车杆
内外
4
前后
高低
8
副仪表板上部零件
∙烟灰缸
∙开关
地毯
仪表板骨架
组合仪表座
3
组
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