汽车仪表板的制造技术分析

汽车仪表板的制造技术分析

作者：蔡东东于海阳

来源：《装饰装修天地》2017年第23期

摘要：汽车仪表板作为汽车内部机器运行状态真实反映的重要部件，其对于车主及时了解汽车具体状况、保证驾驶安全起着至关关键作用。汽车仪表板结构复杂、零件众多，其制造设计工艺相当复杂。本文将结合汽车仪表板的种类、特点及具体组成情况对汽车仪表板制造设计技术进行分析总结。

关键词：汽车仪表板；制造；技术

1 前言

汽车仪表板是汽车内饰情况体现的载体，亦是汽车内饰中最为主要和重要的部件，其对于汽车真实情况状态的反应在很大程度上是对驾驶人员及乘坐人员生命安全的保证，其地位自然是不言而喻的。汽车仪表盘结构相当复杂，且不同结构均有其不同用途，根据其不同的特点可以有不同的分类。笔者将结合这些内容加以分析汽车仪表盘设计制造技术。

2 汽车仪表板

汽车仪表板是驾驶室中安装各种指示仪表和点火开关的一个总称。需要将其安装在仪表嵌板上，或者作为附件装在转向管柱上。同时它又是车子部分设备控制中心和被装饰的对象，是驾驶室内最引人注目的部件。仪表板总成既有技术的功能又有艺术的功能，是整车风格的代表之一。

2.1 汽车仪表板设计特点

通常情况下，在进行汽车仪表板产品设计过程中，需要与其结构布置特点保持密切的相关性。汽车仪表板驾驶侧一般需要按照要求布置有组合仪表、组合开关、转向管柱、大灯开关、侧除霜出风口、驾驶侧出风口，同时有的汽车还会布置有膝部气囊。位于仪表板的中央区域还需要布置有空调控制开关、娱乐系统、中央出风口，有的还布置有储物盒、杯托等。在汽车仪表板副驾驶的位置通常布置有副驾驶侧出风口、副驾驶气囊、侧除霜出风口、手套箱等。在进行汽车仪表板设计过程中，要尽可能的做到简单，这样不仅可以实现对成本的有效控制，而且还能提高空间的利用率。

汽车仪表板具有复杂性的特点，在对其进行设计过程中要根据产品功能特点和造型特点，有的时候也会根据尺寸的限制来对其零件进行有效的拆分和合并，以确保其装配的有效性。由于汽车的型号在不断的创新，因此在汽车仪表板设计过程中也会花费大量的成本，此时借助计算机辅助设计可以有效的降低设计成本。借助DMU运动模拟和3D模型可以对模拟装配的可行性进行检查。可以在3D模型阶段借助CAE 辅助分析来对汽车仪表板产品的头碰、刚度、

模态等性能进行分析，通过分析所得到的数据来对其进行优化。同时，也可以根据汽车仪表板制造需求， CNC软模样件和快速成型样件也可以进行匹配和验证，从而提高汽车仪表板制造的整体效果和质量。

2.2 汽车仪表板的总布置设计

在对汽车仪表板进行制造过程中，需要对其总布置进行科学、合理的设计，以更好的满足头碰法规、前方视野法规及符合人机工程。其中的人机方面涉及到了视觉和空间两个主要的方面，其中视觉方面不仅需要满足前方视野法规，同时还需要满足娱乐、仪表系统屏幕反光的基本要求。同时，还需要做好汽车仪表板表面的消光处理，而且对于仪表板上方的零件也要尽可能的满足最基本的光泽度要求，以更好的为驾驶员营造一个相对舒适、安全的驾驶环境。空间方面要对肘部活动的空间、手脚活动的范围等进行科学、合理的布局，同时还需要对扶手、拉手等的高度进行合理的设计，以更好的满足驾驶员和乘客的舒适感。在汽车仪表板上对于空调开关、换挡手柄、出风口调节等需要手操作的零件要尽可能提高其可操作性。通常情况下，汽车仪表板所使用的零件一般来自于不同的厂家，因此在对其进行设计过程中，要尽可能的确认好零件之间的衔接关系，对各个零件的制造公差进行有效的计算和控制，以更好的满足误差要求。

3 汽车仪表盘的制造设计技术

3.1 汽车仪表板注塑成型

汽车仪表板注塑成型的方式一般为高压注塑或者低压注塑。用低压注塑工艺的成品主要用于生产表面有装饰面料的产品上，这种方式的成本相对较高，但具有产品变形很小的优点。用高压注塑的方式则相反，其往往容易引起较多方面的质量问题。

3.2 表皮成型

表皮成型作为汽车仪表板制作工艺中的重要步骤，主要根据其成型方法的差异分为真空成型、搪塑成型和阴模成型这三种。其中真空工艺成型主要利用真空压力下塑料片与模具贴合的基础冷却定型；搪塑工艺成型则利用了树脂制造真空部件工艺的热塑性和热固性；而阴模成型则既可以单独成型表皮，也可以直接结合在骨架上。

3.3 本体发泡

本体发泡即指将聚醚和异氰酸酯的混合物注入到模具表皮之中和骨架之中，使之形成符合要求的形状，起到减压、减震的作用。发泡工艺可以分为开模注浇和闭模注浇两种。其中，开模注浇的工艺容易调节，废品较少，但是却极其浪费原材料且生产效率很低；而闭模注浇则在很大程度上节省了较多的原材料，但是工艺不够灵活，因此难以调整，废品率也较高。

3.4 焊接工艺

焊接是对两个或者多个不同的零件的交接部位熔铸在一起，从而达到将整体的形状一体化的目的。焊接工艺的选择一般根据所需焊接零件的不同而不同。一般根据能量的来源将焊接工艺的类型分为超声波焊接、热风焊、热板焊接和振动摩擦焊接工艺。其中，超声波焊接可以使得材料在其内部产生热量而融化最终起到焊接的目的；热风焊则因为其使用方便和操作简单的优势而多被采用；热板焊接以可以控制温度的焊接板来控制两块塑料之间的温度从而起到焊接的作用；振动摩擦焊接利用的则为摩擦发热的原理起到焊接作用。

3.5 弱化工艺

对于汽车仪表板的副驾驶区域，要尽可能的弱化气囊门，从而保证遇到突发状况时气囊可以正常打开，该过程中常见的工艺包括了冷刀弱化和激光弱化。其中激光弱化工艺主要是借助激光本身的高能，来对无缝安全气囊线进行加工。通常情况下，激光发生器将所产生的激光聚焦在大概0.2mm的范围内，这样一来就可以获得高能量的激光束，随后激光束通过激光头就可以以定频脉冲的方式射击到汽车仪表板上，位于焦点处的材料可以对激光的高能进行迅速的吸收，从而形成穿不穿透或穿透的小孔，该区域内的材料断裂强度降低，厚度变薄，当遇到外界冲击时，就可以优先发生断裂。冷刀弱化被广泛的应用于软质仪表板，其主要目的是实现对表皮的有效弱化。

4 小结

汽车仪表板自身应当具备安全性、实用性、舒适性等特点，这也就为汽车仪表板的设计制造技术提出了更高的要求。科学技术的不断发展预示着汽车仪表盘将来会愈加出色。

参考文献：

[1] 李杨，蓝伟铭.一种汽车仪表指针帽体与仪表盘压装系统的设计[J].装备制造技术，2016（1）：74～77+94.

[2] 范伟.汽车仪表盘右侧饰板热流道模具设计[J].塑料工业，2014（5）：53～55+61.

[3] 芦潇静.Spansion凭借 HMI和3D图形引擎拓展车用Traveo系列[J].单片机与嵌入式系统应用，2014（11）：84.