汽车仪表板设计开发及工艺运用(延锋伟世通内部经验资料).ppt

Instrumental Panel仪表板仪表板轿车仪表板及制造工艺简介 2004/03/191Instrumental Panel目目 的的•对仪表板的整体结构有大致的了解•对仪表板各部分的零件设计要求有一定的认识•清楚仪表板的相关常用工艺和材料要求2Instrumental Panel内内 容容•仪表板在整车中的安装方式•仪表板种类及其表面要求•仪表板结构及其零件组成•各零部件的设计要求–IP 整体–出风口–烟灰缸–杯托–手套箱–风道系统–中部面板–副驾驶气囊•常用生产工艺•仪表板常用材料3Instrumental Panel仪表板在整车中的安装方式仪表板在整车中的安装方式•传统方式:–仪表板本身有贯穿到底的金属加强梁支撑整个IP结构，前端安装两个M6螺栓固定在车身firewall的两个安装孔中(其中一个为定位孔)同时车身左右两端有片状钣金固定仪表板两端，中部再增加几个安装点详见附图)–评价：IP在车身中的定位较差，尤其在X和Z向，受装配影响较大–典型仪表板：新桑、老桑、赛欧、长安嘉年华4Instrumental Panel仪表板在整车中的安装方式仪表板在整车中的安装方式•Cockpit方式:–仪表板本身没有金属加强梁支撑，在装车前需预装在金属Cross car beam上。

Cross car beam为整体式铝镁合金或强壮的金属管梁结构，可承载空调的重量装车时用机械手Loading arm将仪表板在车身中定位，通过cross car beam上的定位销准确固定仪表板总成详见附图)–评价：IP在车身中的安装定位较为准确通过仪表板本体骨架在cross car beam上的定位，可准确控制仪表板在车身中的位置–典型仪表板：帕萨特、别克君威5Instrumental Panel附图一附图一6Instrumental Panel仪表板种类及其表面要求仪表板种类及其表面要求•注塑仪表板:–特点：一般为PP材料由于注塑工艺较难控制大制件的表面质量，因此注塑仪表板表面不可避免的存在熔接痕、缩瘪、顶出白痕等缺陷而且PP材料较软，表面易发生刮擦–评价：一般应用在经济型的轿车或硬朗风格的SUV中为提高表面质量，可以表面喷漆，并借此实现双色仪表板的效果–典型仪表板：赛欧、长安嘉年华•软皮发泡仪表板：–特点：给人柔软的质感，适合温馨豪华的内饰风格有两种表面皮质：–真空成型表皮：材料为PVC/ABS,添加少量的ABS以保证成型后的形状保持凸出最大拉伸比为2：1，超过表面花纹则不能保持。

7Instrumental Panel仪表板种类及其表面要求仪表板种类及其表面要求–搪塑表皮 ：材料为PVC粉末，搪塑后的表皮棱角分明，可得到小的外圆角，可以在表面成型标识、字符且表面花纹均匀，不存在真空成型后花纹深浅变化的问题，而且可以在同一区域成型两种花纹手感与真皮接近适用在高档车的仪表板上–搪塑典型仪表板：帕萨特、Polo•双色仪表板：–以大众公司内饰特征分色线为典型代表，可以通过仪表板上体发泡，下体注塑骨架，然后上下体焊接的方式来实现IP双色的特征如帕萨特和Polo仪表板但这样模具众多，成本较高也可通过仪表板表面喷软触漆来实现双色，如赛欧和Jaugar仪表板8Instrumental Panel仪表板结构及其零件组成仪表板结构及其零件组成9Instrumental Panel各零部件设计要求－各零部件设计要求－IPIP本体本体•国家强制法规–必须满足CMVDR 294<关于正面碰撞乘员保护的设计规则 >–必须满足CMVDR 209轿车内部凸出物法规要求–必须满足CMVDR 632<在风窗玻璃表面除霜及除雾系统方面机动车型式认证的规定 >–所有材料必须满足GB8410材料阻燃要求。

•设计要求–可靠性目标：2年内或30000MILES 98％；6年内或90000MILES 94％；10年内或150000MILES 90％ –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 10Instrumental Panel各零部件设计要求－各零部件设计要求－IPIP本体本体•设计要求–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–需满足驾驶侧与副驾驶侧的膝部撞击要求(北美和欧洲法规要求，视客户需求决定).•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•振动试验要求：振动频率33Hz，振动加速度70m/s2, 上下4小时，左右2小时，前后2小时11Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－出风口－出风口•结构种类众多，主要有如下几种：见附图–Barrel式：桑车、富康等较老的车型上使用较多–Vane叶片式：主流设计，在中高档车上普遍运用–旋转式：较新型的设计12Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－出风口－出风口•设计要求：–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 13Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－烟灰缸－烟灰缸•主要结构见附图–抽屉式手开烟缸：低档经济型车上应用较多–带缓冲的自动翻开式：中高档车型上14Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－烟灰缸－烟灰缸•设计要求–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： 20NDRAWER/SLIDE 方 式：15NPIVOT/HINGED 方 式：15N –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。

15Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－杯托－杯托主要结构：杯托的设计种类繁多如下图16Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－杯托－杯托设计要求：•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/SLIDE25NPUSH/PUSH15N 关 闭：DRAWER/SLIDE30NPUSH/PUSH15N •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 17Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－手套箱－手套箱•主要结构种类：–Drop down式：手套箱斗与盖板焊接或装配成一体式最典型的为别克Regal系列的手套箱–开门式：盛物的斗与门分开在注塑仪表板上经常将bin与IP本体一起注塑而成。

两种结构都可以增加缓冲开门机构18Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－手套箱－手套箱•设计要求：–开启和关闭仪表板手套箱的作用力：•开启：PULL LIFT HANDLE<15N •开启：PUSH BUTTON20－40N•开启：2 SIDE SQUEEZE20－30N•开启：1 SIDE SQUEEZE5－15N•开启：TWIST KNOB<0.4Nm•关闭：所有类型<40N–手套箱斗的宽度应大于75％手套箱门的宽度 –手套箱可以放下275X45X175尺寸的块体，打开的尺寸为275X100–副驾驶侧气囊激发后，手套箱门不能打开 19Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－风道系统－风道系统•主要结构:•除霜风道：采用整体焊接风道结构，在仪表板本体背面设计双层结构，风道板材通过焊接或其他连接方式固定在仪表板背面，形成的空腔成为风管这样可以有效的增强仪表板本体的强度，如新桑、帕萨特和赛欧仪表板缺点是需要昂贵的超声波焊接或摩擦振动模具和设备•空调风管：采用吹塑风管或PP注塑风管来连接空调机出口和IP出风口。

20Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－风道系统－风道系统•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•驾驶员观察左右后视镜的视线在左右车窗上形成视野区域，左右除雾器的出风方向需吹向该区域•吹向乘员的空调风管一般需保证3000mm2的截面积开启状态的Register损失20％的截面积•前除霜器、左右除雾器需满足国家强制除霜储物试验试验条件下10分钟内去除车窗指定区域90％的凝结霜雾21Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－中部面板－中部面板•主要结构中部面板是仪表板上结构较为复杂的部分，一般集成中部左右出风口、中部储物盒、空调控制器、收放机或CD、前后雾灯、警告灯等车用开关另外，许多客户需要在中部面板上安装杯托和双DIN结构的DVD中部面板的设计非常多样，一般需要考虑到：1.电器开关的布局便于驾驶员操作2.结构需能够承受较重的CD机和DVD3.中央储物盒需后仰一定角度避免物件受颠跳出4.带屏幕的电器件避免前车窗折射反光22Instrumental Panel各零部件结构及设计要求各零部件结构及设计要求－副驾驶气囊－副驾驶气囊•主要结构如右图,仪表板上气囊主要相关部件包括：–气囊盖板:有时与气囊一起，一般内部为金属板，外层为塑料或软皮发泡。

–气囊固定框:通过仪表板本体骨架上的焊接螺栓固定在本体背面，起到爆破导向和固定气囊的作用•设计要求气囊静态爆破要求不能有任何碎屑或零部件飞出因此仪表板相关部分应足够结实对于无缝气囊，需在仪表板特征线背面进行切割，使该部分IP起到盖板的作用23Instrumental Panel常用工艺（一）常用工艺（一） 大型注塑：一般需大型注塑：一般需使用使用20002000T T以上的以上的注射机注射机表皮真空成形：使用表皮真空成形：使用真空成形模成形真空成形模成形PVC/ABSPVC/ABS表皮表皮表皮搪塑：使用表皮搪塑：使用镍模搪塑镍模搪塑PVCPVC粉末粉末24Instrumental Panel常用工艺（二）常用工艺（二）IP本体发泡：在表皮和骨架支间成形泡沫分开模浇注和闭模浇注两种IP本体冲切：其中热刀冲切可仅去除表皮闭模浇注：可省去切割本体表皮工艺边的工序开模浇注： B5仪表板25Instrumental Panel常用工艺（三常用工艺（三））水刀切割：采用高压水刀切割本体优点：通用性好，仅胎具不同缺点：工时较长(视切割量)，IP切割定位困难摩擦振动焊接26Instrumental Panel常用工艺（四常用工艺（四））装配：采用旋转工位进行装配和铆接。

表面处理：喷软触漆或水转印超声波焊接27Instrumental Panel仪表板常用材料仪表板常用材料 仪表板材料的选用，出于如下几方面的考虑：1）表面处理的要求：仪表板的中部面板、左右空调出风口饰板经常需要在表面增加桃木纹理，因此需选用极性材料如ABS、PC/ABS.同样情况适于需喷漆的材料，非极性的PP可以经过表面活化后喷漆，工艺复杂，喷漆质量较难控制2）表面光泽要求：IP表面材料光泽通常要求<5, PP材料可达到此要求, PVC/ABS表皮可达到<3的要求另一方面塑料件可通过表面喷漆，模具花纹喷砂的方法降低表面光泽3）结构强度要求：中部面板、组合仪表饰框结构复杂精巧，通常采用较硬的PC/ABS通常使用的金属材料为ST12、ST14，有时根据根据需要采用屈服变形量较小的铝合金、铝镁合金28Instrumental Panel仪表板常用材料仪表板常用材料4)温度要求：如右图，在仪表板前端材料耐温要求>120度，阳光直射区域耐温要求>110度，阳光非直射区域耐温要求>90度前端前端直射区域直射区域非直射区域非直射区域29Instrumental Panel仪表板常用材料仪表板常用材料材料名称维卡温度(℃）适用范围PC/ABS110～125IP骨架，各饰板，除霜除雾器SMA120IP骨架，高模量，脆性PPO160IP骨架，脆性PP120左右IP骨架，手套箱，出风口ABS95～105各零部件POM150喇叭罩盖,运动部件HDPE98吹塑风管30。