汽车仪表板设计的分析与研究论文_白音苏都,崔鸽

汽车仪表板设计的分析与研究论文_白音苏都,崔鸽

吉利汽车研究院(宁波)有限公司 浙江宁波 315000

摘要:如今,消费者对于汽车内饰投入了越来越多的关注,而仪表板作为汽车内饰中最重要的零部件,不仅体现了美学造型的诉求,同时也需要满足苛刻的性能要求以满足不同的工況正常工作。仪表板系统的开发成为了各车企内外饰部□需要重点关注的对象。

关键词:汽车仪表板;设计;分析

引言

汽车行业的发展非常迅速,行业竞争也越演越烈。随着市场的进一步开拓以及人们购买能力的增强,对于汽车的舒适性以及装饰性都有了更高的要求。汽车仪表板做为最为直观的汽车构造之一,其实用性也受到了消费者的重视。因此在设计与制造过程当中,需要对仪表板的特点和生产工艺进行不断的研究和改进,以达到满足市场需求的目的。

1汽车仪表板的种类

汽车的仪表板可以按照使用材料的不同化为两种不同的种类,一个是硬质的汽车仪表板,一个是软饰的汽车仪表板(含缓冲层,骨架,表层)。硬质的汽车仪表板的设计结构先比之下很简单,运用的制造工艺是注塑成型的方式,不需要造价过高的表皮进行装饰。而于汽车软饰的仪表板来说,其构成部分不同所运用的制造材料也是不同的。对于轿车来说,这种仪表板的材料通常是运用ABS塑料聚合物,聚氨基甲酸酯等材料构造的。而对于汽车仪表板的来说,车型不同,相应的仪表板的用途也有不同,并且汽车的仪表板还可以按照汽车的需求去进行不同的组装,例如,木质的仪表板或是软包的汽车仪表板都是根据汽车的需求而进行的组装。

2汽车仪表板设计特点

仪表板产品在设计上所体现出来的特点与其结构布置有很大的关系。仪表板在主驾驶一侧主要包含以下几个部分:

(1)组合仪表;

(3)转向管柱;

(4)大灯开关;

(5)驾驶侧的出风口;

(6)除霜出风口。

仪表板中央一般包含娱乐系统,空调开关以及中央出风口。在副驾驶一侧主要有安全气囊、侧出风口、侧除霜出风口等。仪表板在设计上还需要根据造型的特点以及功能要求,对零部件进行拆分或者是合并,从而实现提高装配速度的目的。

3汽车仪表板的设计流程分析

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。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。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±2毫米,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。

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ICEAM-SUF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收的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。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。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。

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。5个主断面包括:①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。②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。③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。④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。⑤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。

4汽车仪表板整体优化

4.1降低成本

(1)集成零部件、减少生产工序。汽车生产过程中,通过提高内饰零部件功能的集成度,来减少工序,降低成本,汽车仪表盘也可以通过提高功能的集成度,降低生产成本。

(2)使用更省成本的卡扣。相比普通的塑料熔焊方式,改用卡扣装配来代替,节省了焊接设备及加工的成本,自然就降低了汽车的生产成本。

4.2错觉

(1)触感与视觉的差异。通常来说,汽车内饰中软质的皮面要比硬质的塑料表面更显高档,将车门内板的表面注塑出和蒙皮一样的纹理,视觉上很难分辨出有蒙皮和无蒙皮的部位,让人感觉整个车门内板都是软质蒙皮包覆的。

(2)丰田的仿真缝线设计。为了模仿真皮缝线带来的豪华感,丰田使用了仿真缝线的设计,配合内饰部件上蚀刻的真皮纹理,让低价位的车型在视觉上也有一种豪华车的气息。这在旗下的威驰、卡罗拉、雷凌等车型上都有体现。

(3)满足性能,减轻零件重量。仪表板总成除了要满足功能性要求,还要满足许多安全法规的要求,计算机辅助设计技术可以快速对仪表板总成的模态性能、刚度性能、头部碰撞性能指标进行评价,指导结构设计,从而降低开发成本。

(4)仪表板的安装方式。装配作业中,因为内饰件装配有些工序难以让机械手操作,所以是耗费人工最长的地方,但如果采取模块化装配方式将这些零配件安装上仪表板装配模块套在驾驶舱内,那么总装生产线将会简化工序,缩短生产线,降低成本。

结语

汽车的仪表板有较强的舒适性,安全性及功能性的特点。除此之外,还要具有一定的钢性,以便确保汽车能够正常的被驾驶。并且,汽车仪表板还应该有吸能性质,在驾驶的过程中出现意外的时候可以减少外力对驾驶人员的冲撞,确保驾驶人员的安全。以上就是我关于汽车仪表板的设计进行的分析,希望对相关的工作人员有所帮助。

参考文献

[1]祝伟骏.汽车钢制车轮数字化设计制造技术的研究应用[J].四川兵工学报,2014,(7):56-59.

[2]胡新如,赵海霖,晏平仲,等.航空器蒙皮、汽车覆盖件柔性模具设计制造技术[J].航空制造技术,2012,(10):55-57.

[3]泛亚内饰教材编写组.汽车内饰设计概论.人民交通出版社.2012.

论文作者:白音苏都,崔鸽

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/3/12

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