仪表台结构设计

仪表板结构设计1、简要说明1.1 该部分综述仪表板总成似一扇窗户，随时反映出车子内部机器的运行状态，同时它又是部分设备的控制中心和被装饰的对象，是轿车车厢内最引人注目的部件。

可以这样说，仪表板总成既有技术的功能又有艺术的功能，它反映出各国轿车制作工艺和风格上的差异，是整车的代表作之一。

现代轿车的仪表板总成一般分成两部分，一部分是指方向盘前的仪表板和仪表罩及平台，另一部分是指司机旁通道上的副仪表板。

其中仪表板是安装指示器的主体，集中了全车的监察仪表，通过它们揭示出发动机的转速、油压、水温和燃油的储量，灯光和发电机的工作状态，车辆的现时速度和里程积累。

有些仪表还设有变速档位指示，计时钟，环境温度表，路面倾斜表和地面高度表等。

按照现时流行的款式，现代轿车多数将空调，音响等设备的控制部件安装在副仪表板上，以方便驾驶者的操作，同时也显得整车布局紧凑合理。

仪表板总成在车厢里处于中心的位置，非常引人注目，它的任何疵点都会令人感到浑身不舒服，因此汽车制造商是非常重视轿车仪表板总成的制作水平，从制作工艺上可以表现出制造公司的设计与工艺水平，从装饰风格上可以表现出这个国家或地区的文化传统。

一种成功的轿车仪表板总成，既要融入轿车的整体，体现出它是轿车不可分割的一部分；又要体现出轿车的个性，使人看到仪表板就会想到车子的形象。

仪表板简称IP（Instrument panel）,是汽车内饰的重要组成部分。

1.2 设计该产品的目的由于仪表板的特殊位置，处于正副驾驶员的前方，在整个坐舱系统占用了很大的空间和视野，所以设计好该产品对于提高整车内饰质量有很直接有效的作用。

仪表板的面积很大，故对造型的影响起了举足轻重的作用，对于新车型的开发，从实用新型方面来讲，对造型提出了较高的要求；仪表板的外面装有仪表和各类操纵件，里面装有空调等各类车身附件，对空间和结构的要求都很复杂，在设计中应特别精心，对于仪表板的布置和结构设计尤其要考虑充分，校核全面；仪表板的设计要充分考虑到人机工程学，主要为仪表板上各种开关件及杂物盒、点烟器等的布置要尽量满足人体工程学的要求，既要美观，又要方便实用；仪表板需要满足国家强检项目，主要是除霜的要求，前方视野的要求和燃烧特性要求，除霜对空调和仪表板同时提出要求，并借助CAE分析及样件制作来满足条件，前方视野对方向盘、仪表板等同时提出要求，要求在造型和总布置阶段就对视野校核完整，关于燃烧特性及气味性等其他要求，我们必须在仪表板的材料上下功夫，争取在相应价位的车上采用物美价廉的材料。

总之，一款较好的仪表板可以使人无论从感观还是使用上对整车的满意度提高许多。

1.3 适用范围该设计指南适用于上汽集团奇瑞汽车的所有仪表板总成，包括注塑仪表板、吸塑仪表板、搪塑仪表板及麻纤维仪表板。

1.4 零件构成图以B11仪表板为例，结构示意图如下：1-仪表板本体 2-前除霜风口（2） 3-侧除霜风口（2） 4-中部面板 5-出风口（2） 6-仪表板左堵盖 7-仪表板左下护板 8-左侧杂物盒 9-前仓盖拉手 10-仪表挡板 11-手套箱12-手套箱锁 13-仪表板右下护板 14-仪表板右堵盖 15-副仪表板 16-扶手箱 17-中通道盖板 18-VCD机护框2.设计原则仪表板的主要开发流程如下：总布置设计----绘制效果图----制作1：1油泥模型---- A面的设计----结构设计----模具设计制造----样件----装车匹配----注塑件皮纹制作----小批量生产----SOP从总布置设计到结构设计完成大约需要8-10个月，模具设计制造大约需要4-6个月。

2.1.设计要求2.1.1 该零件系统的功能要求仪表板除了装饰美观，需要实现的功能有：1.在仪表板上合理的布置仪表、各类开关按钮等电器件，能尽量满足人机工程学的要求，既要美观，又要方便实用。

2.在仪表板上合理的布置空调出风口，优化空调风道设计，使空调出风尽量流畅，配合空调满足对驾驶室内升温、降温的要求。

3.在仪表板上合理的布置除霜风口，优化除霜风道，要求满足国家强检标准GB11556。

4.承载副驾驶安全气囊。

当气囊爆破时，仪表板不应当破裂或有碎片飞出对人体造成伤害。

5.储物功能。

在仪表板上合理的布置各种手套箱、杂物箱，以方便驾驶员取放票据或者其他物品。

6.在仪表板上合理的布置烟灰缸及点烟器，以方便前排人员点烟、弹灰等；烟灰缸盒体应方便取出及安装。

7.在仪表板或者副仪表板上实现放水杯的功能。

8.安装其他附件，比如前机盖拉手，以实现前机盖的开启等。

2.1.2 该零件系统的顾客要求由于仪表板的特殊位置，顾客对仪表板的要求比较多。

1.首先在外观上，不同的顾客对不同类型车的仪表板造型要求不一，比如越野车，顾客会希望仪表板从外观上看硬朗一些，而跑车，顾客会希望仪表板可以呈流线型等。

在仪表板的颜色和纹理上，不同阶层的顾客喜好也各不相同，比如商界的成功人士一般喜欢成熟稳重的颜色，工薪阶级的年轻人偏重比较有个性的颜色搭配。

总之，造型方面的东西要与整车的风格保持一致，这是在前期整车定位时就应该考虑到的。

2.其次在功能上，现在的仪表板，功能越来越多，尤其是中高档车，主要体现在仪表板上的附件功能要求，比如烟灰缸带阻尼，手套箱带灯、带锁，杯托带阻尼等。

其中，最重要的是这些功能的实现都符合人机工程学，让人用起来舒适、方便。

3.然后是触感，注塑仪表板摸起来硬梆梆的，但是很多顾客习惯触感好的仪表板，所以我们可以在注塑仪表板上喷软触漆，或者采用发泡的仪表板。

带表皮发泡的仪表板是现在中高档车常用的一种形式。

4.最后还要提一下气味性，顾客对内饰件有气味是非常反感的，所以在选用仪表板的材料时要注意。

2.2 成型工艺一般仪表板的成型工艺有：注塑、吸塑、搪塑三种。

PP注塑工艺主要应用于低挡车，价格较便宜，工艺比较简单，但表面手感不好；麻纤维骨架仪表板优点是环保，但由于韧性不好，容易产生共振响声，ABS+PC骨架材料各方面性能都比较好，因此大多仪表板的骨架采用这种材料。

吸塑PVC/ABS或者PVC表皮工艺在中低挡轿车中应用比较广泛，搪塑PVC/ABS表皮工艺在中高档轿车应用比较广泛，因搪塑模具的费用比较高，而且国内尚无搪塑模具的制作能力，需在国外开模，因此价格相比其他两种工艺较贵。

2.3 环境条件零件的工作温度范围：仪表板上阳光直射部位高达110度，其他部位温度在－40℃～90℃。

2.4 设计基本因素2.4.1 人机工程及法规要求设计1）汽车的视野性①汽车仪表的可视范围（对驾驶员的双眼而言）应全部得到满足，不得被方向盘所遮挡；②驾驶员观察仪表的视角（即通过仪表平面的中心点和眼椭圆中心点的连线与仪表平面的夹角）,应尽可能接近90°的要求，同时，也要近可能使驾驶员的视线处于最佳下视角（30°）范围内。

③仪表板的目视距离，可参考美国Henry Dreyfus的推荐值，即最大视距为711mm ,最佳视距为550mm。

另外，还可参考英国默雷尔推家的视距计算公式：D＝(1.2-1.5)L 式中：D-----最佳读取距离L-----仪表板外廓长度在实际布置时，上述各参数的确定并不是孤立的，需要通过综合平衡，进行协调之后来确定④汽车标准对各类汽车的盲区都有规定，对汽车的下视角也有一定的要求，为此，仪表板整体布局时，在确定仪表位置及仪表罩高度时，应保证其不得越过下视角的边界线。

2）防止仪表盘玻璃和仪表罩的反光光线来自前风挡玻璃及侧窗玻璃，照射到仪表盘、仪表罩框、风窗玻璃及门窗支柱上，然后在反射出来。

为此，在确定仪表位置及其框罩时，要校核光线的入射角，以避免反射光线与眼椭圆相交，造成驾驶的炫目现象。

某些汽车，特别是一些轿车的仪表板，设计师想要赋予仪表板一些华贵感，采用若干镀铬件。

但是镀铬件过于耀眼的亮线、亮点会分散驾驶的视力，甚至使驾驶炫目，影响驾驶的安全性，因此一定要特别谨慎。

近代新型仪表板的设计思想，已完全由人机工程学所导致。

因此，仪表板的装饰性必须服从于实用性。

3）操作件的可及范围按1975年颁布的ISO3958《道路汽车－轿车－驾驶员手控作用区》中规定的方法，可绘制出各种工况时男、女驾驶员的手动范围。

该法是目前许多国家行之有效的方法。

4）操作件按重要度配置汽车各种控制开关的位置，按人机工程学的要求，应尽可能安排在唾手可得之处。

所以，近代新型轿车的控制开关已形成了围绕转向盘周围的“卫星式”操作系统。

日本有关法规规定，各种灯光在刮水器等控制开关应布置在以方向盘中心为原点的左右各500mm的范围内。

汽车用的控制开关有多种型式，如旋转选位开关。

肘节式开关、手推式开关、翘板式开关等。

其中以手推式开关（键盘式开关）位最流行的开关，它操作迅速、准确，而且按钮的造型可设计成缓冲垫式，既美观，又可保证驾驶员的安全。

开关的布置分区情况：（图示见1.4 零件构成图）1、A区：驾驶员与副驾驶员的共用区域。

布置驾驶员和副驾驶员座位都能操作的开关，主要是附件方面的，如收音机、暖风机。

时钟等开关，不要布置与行驶相关的重要开关。

但是，像危险警报开关之类的在高速公路上使用频繁，以及又紧急操作必要的开关，有时也布置在A区域。

2、B区：驾驶员座位操作区，必要时副驾驶员座位也可操作。

最好不要将与行驶状态直接相关的开关布置在此区域。

一般将与刮水器相关的开关布置在此区域。

3、C区：只有在驾驶员座位可操作的区域。

布置与行驶直接相关，而副驾驶员操作不到的开关。

一般将点火开关、信号开关以及电动后视镜的开关布置在此区域。

4、D区：A、B、C以外的区域。

一般将车门玻璃升降操作开关布置在各自的车门上，在各自的座椅上布置其各部位调整开关。

5）除霜格栅的布置为满足国家强检标准GB11556对除霜性能的要求，在仪表板上布置格栅时可以参照以下方法：A.除霜出风方向与前风挡玻璃的夹角一般设计为30度（对应到前风挡的距离45－80mm），调整范围比较大，可以从15度到65度，但是对应的距离也相应增大（见图示）B．除霜中心沿出风方向做出的线与前风挡的交点最好落在B区下边缘与A区下边缘之间，如果满足不了，至少要到A区下边缘。

C.当完成所有内饰模型的表面数据和风道的数据后，可以对除霜效果进行CAE分析，如果按照A、B步骤做出的除霜效果不满意，可以对格栅位置或者叶片方向进行调整至除霜效果良好。

D.快速成型样件验证，在试制样车的时候进行试验验证。

2.4.2 影响装配位置和一些部件定位的因素主要控制和电器件的配合,如DVD,CD,HVAC,Instrument,Wiring and Harness等；底盘件如ABC pedal,(可调)转向柱,手刹车和换档手柄等;车身件如前挡板,仪表板横梁,地毯，减震垫,A柱护板,前风挡玻璃,PAB，门内护板、内三角块等.其它内部布置件: Engine Ecu、 Electroic box、airbag ECU等2.5 零件装配设计2.5.1仪表板1)一体注塑成型塑料仪表板本体这种结构普通车采用较多，其质量小。