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汽车仪表板的造型及成型工艺

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天宇 发表于 2014-10-5 17:49:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.安全性较大  
安全性问题促使使用更韧性的材料,爱碰撞时,要求材料能较好的吸收能量,同时也汽车仪表板材料因脆而造成裂口的问题。因而要求汽车仪表板零件有较高的模数以便在侧撞时能提供扭力强度并且要达到较高NVH目标。  
2.降低成本及提高生产率的竞争压力均促使整车制造厂把注意力集中在汽车仪表板上。这是由于汽车仪表板的复杂性以及尺寸原因而决定的。通过合并零件而快速装配可明显降低成本。问题是在保持或提高汽车仪表板性能的同时如何实现最佳汽车设计。
   3.降低质量  
  在增加燃油经济性,汽车可行驶里程的压力下,以及必需更严格遵守CAFé标准的情况下,整车制造厂应在整个生产线上降低零件质量。
4.热塑性较大  
目前,汽车在尖锐的前角上使用了大量的玻璃,这些增强玻璃增加了对太阳能的吸收,可使车内部温度急剧上升,根据汽车仪表板是否进行填充,汽车仪表板上不所有区域及保险带其他区域要求使用热变形强度范围在100~120度的材料,而汽车仪表板的下部对拉要求略微小一点,热变形温度在85~90度范围  ---汽车仪表板设计  
  5.实物样件较少  
汽车设计的样件阶段在汽车开发循环中是最漫长,最昂贵的阶段。在加速开发新车型的压力下,整车制造厂正在寻求一种既能保留原有性能又能减低样件阶段时间的方法。了达到这一目的,计算机辅助制造工程CAE等工具,整车制造厂正在采用数学、利用有限元模型来替代制作零件的整个实物实验。
6.噪声震动与行驶不平顺性NVH减低  
用户要求整车制造厂把降低噪声做为总体质量和价值的一个主要方面
7.美学效果提高  
用热塑性工程塑料制作的汽车汽车仪表板零件中平面形态较好,在提高美学方面可提供较多选择。
  由于汽车仪表板总称本身结构的复杂性以及在整车造型方面的重要性,设计人员必须在设计阶段权衡利弊,精心布局。首先应符合人机工程,保证其安全舒适性;充分考虑到人的各种习惯,保证各种开关、按钮等控制件的操作方便性;造型美观,有特点,但必须与整车风格协调一致。合理选择材质,优化结构,便于加工装配;仪表设备齐全先进,功能完善
  1.汽车仪表板可辨识性  
  通过汽车仪表板平面中心点和驾驶员眼椭圆中心的连线与汽车仪表板平面的夹角称之为驾驶员观察仪表的视角,他应尽量接近90度。 另外,汽车仪表板位置和仪表罩的高度不得越过下视角边界线  。驾驶员观察仪表的动作是在一瞬间完成的。因此必须保证将全部仪表设在不被方向盘和各种组合开关挡住的位置。布局时可以使用SAE的视界模型来决定仪表的位置,由此得出方向盘与仪表的位置关系。同时,尽可能让驾驶员的视线处于最佳下视角30之内  澳大利亚在辨认性方面已经制定了相应的法规(ADRB)美国Henry dreyfus推荐的目视距离为最大视距为711mm,最佳视距为500 mm,英国默雷尔推荐的视距计算公式D=(1.2~1.5)L。D –最佳读取距离L ---汽车仪表板外扩长度 设计目视距科根据情况合理选择     
除了上述因素,还要考虑到仪表本身的外形轮廓,字体的大小表盘的颜色,这些因素如果考虑不当,也会影响驾驶员观察仪表的准确性。  
4.安全性  
  使用软化的汽车仪表板结构,可以在创车时吸收一部分能量,汽车仪表板及其部件边角需要做成圆角,汽车仪表板总成的材料应尽可能的使用难燃材料。另外,在紧急情况下名了方便驾驶员能及时跳出车外,汽车仪表板最下端与车厢地面应留有足够的距离,一般在350mm左右。各国在安全性反面都有相应的法规。 从汽车设计的角度来讲~主要要解决的问题就是拔模和间隙~  
手套箱处结构相对复杂,要考虑成本,安全性,可靠性等。。。还有他后面的气囊和风道~麻烦~  
空调出风口虽小,又是一大考验~  风道则需要流体力学的模拟~我很喜欢现在大众车的风道设计~和汽车仪表板本体设计为一体~感觉结识可靠~哦~是除霜风道~吹面还是有独立风道的~  还有方便安装,汽车仪表板管梁是汽车仪表板结构的主要受力件,支撑着汽车仪表板,电器,转向管柱,安全气囊等大量设备,同时也是发生碰撞时的驾驶员的最后一道受力屏障,其结构一定要好好琢磨~我见过法国车不用管梁结构的。。。可当时自己没仔细琢磨。。。很后悔 。再一个大件就是汽车仪表板本体了~这个先把拔模方向定好,然后就是要简化结构了~要避免过大过长的筋~这对开模具是一大考验    仪表玻璃和仪表罩都会反射射入车内的光线,反射的管线再射入驾驶员眼中,造成了驾驶员眩目现象。令驾驶员感觉不适,甚至导致交通事故影响了整车的安全性。所以在设计仪表的位置时,要充分考虑到这一点。测量出光线可能的入射角的射出角,避免反射线与眼椭圆相交。发罩会映出车内外景物,驾驶员的头影等,影响驾驶员观察仪表,要在仪表上设置遮光罩。汽车仪表板面的金属镀层,例如镀铬件也会强烈的反射光线,造成眩目现象,所以要慎重考虑进行防眩目处理,在考虑了安全性的基础上,再考虑工艺造型,关于视场内的防眩,澳大利亚制定了安全性法规ADR12 ,美国的安全性法规为FMVSS107
3.操作方便性
汽车仪表板布置的各种开关按钮,应反边驾驶员在行车过程中安全操作,1975年颁发的ISO03958<<道路车辆—轿车—驾驶员手触作用区>>中给出了确定驾驶员手动范围的方法,该法是目前许多国家行之有效的方法。  日本的<<汽车基本计划与设计>>也给车了另一种颁发,驾驶员手动范围是一个球形空间,其几何中心点为―人机工程学操作范围中心‖,简称―EO‖点,取订座椅位置分别为240mm,300mm,360mm驾驶员按式、握式、横向捏式、捏式四种方式操作测定杆,求出所能达到的位置,即可测出EO点,求出HZ-EOX,EOX-EOZ的关系。  
各种开关按钮的位置,应安排在 驾驶员手动范围之内,而且安排在驾驶员随手可及的位置。日本的保安基准十条规定,各种开关的位置必须设置在距方向盘为中心的左右500mm以内;功能不同的开关应以方向盘为中心,左右分开布置,以避免误操作。JB3981-85cc轿车手操作件指示器和信号装置的位置中明确规定了手操作开关,各种指示仪表和信号装置的具体位置。
学无止境。。。我觉得我知道的太浅了。。。我没怎么做过ip  好想多了解一些。。。
2.汽车仪表板的造型分类
汽车仪表板的器件按其功能一般划分为驾驶操控区、乘用功能区、保安区等几个部分 A区:驾驶员和副驾驶员共用的区域 B区:驾驶员座位操作区 C区:唯有驾驶员操作区 D区;A、B、C区以外的区域  
现代汽车的汽车仪表板造型概念以趋于多元化,通过不同的仪表指示区、中置控制区、按键功能区的划分和形体的连接可以组合成多种形式。按照汽车仪表板的大的体面关系和结构分块形式基本可以分为以下几种类型:  
(1) 汽车仪表板上下分块式      
在汽车仪表板的上下方向中部有一条水平贯穿分割线,通过分割线把表台分成上下两个部分,分割线可以使上下两部分的结构分缝线,也可由贯穿的独立条形形体构成,主仪表显示区一般划分在分块上部,中置控制区布局在分块的下部并向后延伸形成副汽车仪表板区。这种设计形式有较强的整体感和流畅感,又可称为整体式设计。  
(2) 汽车仪表板左右分块环抱驾驶区式     
左右分块式设计也很常见,在汽车仪表板上没有横向贯通的线条,仪表显示区和中控区是紧密联系的。主仪表和空调、音响等的操控区成围绕驾驶员的环抱式,体现了练好地操控性和人机协调性。环抱区通过大的回转线条和前排乘员区的表台分离,形成左右两部分,这种设计可塑性强,强调以驾驶员为主的操控气氛,常用于经济性或运动型轿车。 (3) 仪表的左中右分块式     
与左右分块的形式略有不同,左中右形式强调了中置控制区的功能,形体上独立或成封闭的区间,其线条不与左右的型面连接。各个功能区的划分明显,一目了然,形体上饱满圆润,可以派生出多种不同的布局方案。这种布置方式在小型车和概念车上也很常见。  
(4) 中置式      
随着现代化数字仪表的发展,有些车型用数字化仪表取代了传统的指针式,数字读取方便,醒目直观,屏幕占用空间小,可塑性强,相应就产生了中置式仪表设计,即把仪表布置在汽车仪表板中间,形体新颖直观。同时指针时也可以设计成这种中置形式。中置仪表的优点:驾驶员驾驶是目光集中在道路上,左加销得一动就能读取仪表显示的数据,了解车况信息,同时,驾驶员正前方区域不再有凸起的表罩形体,下视野良好。  
3. 汽车仪表板造型要点  
(1)主次分明、功能醒目  
汽车仪表板的设计应是驾驶员对所有的仪表、显示、控制件功能一目了然,操作控制件的主要与次要部分要分明,条理清晰,不应发生混淆或导致误操作。汽车仪表板的造型要以表现功能件的功能为目标,突出鲜明的主题,要简洁醒目,避免或减少使用过多的装饰。为驾驶着营造一个直观方便的驾驶环境。进行设计时,首先要确定大的形体构成方式,可以不必拘泥细节处理,在构思草图阶段,先确定主体的造型风格和造型感觉。   
(2)汽车仪表板造型的整体感   
由于汽车仪表板包括各种仪表、开关等控制件,形状各异,要把这些不同的部件组成一个统一的整体,造型是首先要形成汽车仪表板的整体构思,切忌不可先从局部入手,要现有政体的认识和把握,在视觉上上强调整体形状,确定整体效果后再进行局部深化设计。     
在汽车仪表板的设计中,可以把几个不同功能和形状的部件从形体上概括为一个特定的形状组合体,西医不再进行具体分割,例如可以把空调控制区和音响去化为一体,确定型面后再细分
设计按钮、旋钮的形体。  
(3)仪表、显示器、标志符号和控制件的布置  
这些器件必须严格遵照有关的法规、标准,在功能发面要符合视野、反光规律和人机工程学原理,仪表部位和仪表造型要特别注意反光妨碍视线的问题。仪表采用弯曲玻璃就是为了避免出现反光二看不清楚,造型时还要与有关设计师协同验证汽车仪表板本体在前风窗玻璃内表面的反射情况。这些问题虽然不属于造型的范畴,但是造型是如果忽视这些问题将把造型的结果付之东流。  
在汽车仪表板上的控制按键按其使用频率和重要性可划分为两级:   
一级控制件有:方向盘、变速杆、转向信号控制杆、点火开关、喇叭、雨刮器及风窗洗涤装置控制开关、前照灯开关、除霜开关、紧急故障报警、手制动器操纵杆。 二级控制件有:通风开关、空调开关、音响开关、点烟器及烟灰盒。  
(4) 安全感   
汽车仪表板造型要充分考虑汽车碰撞是对车内成员的保护。现代汽车汽车仪表板全部采用软化结构,以防止在紧急制动或事故中对人体的伤害。造型设计在形体上应该体现着一特点。  
(5) 汽车仪表板造型于整个室内造型统一  
汽车仪表板造型要与整个室内造型统一,有星体上的延续关系,特别是近几年的汽车仪表板造型强烈的表现出与门内护板造型的延续性。汽车仪表板不再是在前排座位前方单独存在的一个安装仪表和控制件的孤立模块,而是整个内部环境中的一个连续环节。所以汽车仪表板造型不可能脱离门护板造型和座椅造型而单独考虑,这就是现代化汽车内部造型的最明显的特征。
本人认为楼主的文章很好,我也是做内饰开发的,补充几点:  
  1、目前,汽车仪表板设计对除霜除雾法规要求的分析手段不够,具备使用各种CFD软件进行模拟分析的能力的公司国内稀少,借助国外公司分析,误差到底多大,是否能够达标,实际要到装车阶段才能试验、验证。  
  2、造型能力不足:二维效果草图或油泥制作不论是按美学角度去审视或是按实际工程实现的可行性去评估,都存在较大的不足。  
  3、结构分析能力不够:汽车仪表板要承受自身的、安装在其上的零部件的动静态负荷和碰撞冲击,必需在结构设计阶段加强强度的CAE分析或评价,从汽车仪表板的分块、安装点的设置、加强梁和加强钣金、加强筋、材料等多方面去考虑和保证。  
  4、重视装配的工艺性:即汽车仪表板线下的装配工艺性或线上装配工艺性。在这方面我们可以多参考国外的优秀个案,高度集成化(转向管柱、空调三器、仪表电器件等全部装好);线上装配机械手入位后只需固定几个螺丝螺母即可完成装配,比我们现在的某些车型,多工位多工序装配,耗费大量的在线工时,生产效率低。
目前,汽车仪表板的制造工艺有以下几种:  
1、注塑:通常用的材料为PP+TD20.但是,正像楼上所说,对于一个如此大的注塑件,拔模角一定要控制好,一般外表面至少要大于20度,否则会出现皮纹变浅失真的现象。而且即使是汽车仪表板本体,有时因为结构的要求,也不得不做成几块,最常见的把仪表罩部分做成分体的。如雪弗兰乐风,标致206,甚至Audi Q7等。另外还要关注细节如加强筋的厚度(要避免在表面出现缩痕), 当本体厚度为2.5时,加强筋最好不要超过1.2。在边缘处,为了避免翘曲,壁厚要逐渐过渡到3.5左右。和支架连接处的壁厚要达到5。等等。  
2、搪塑:通常用的材料为PP+TD+玻纤骨架,PVC或TPO粉料搪塑表皮,毕模或开模浇注泡沫。由于PP的粘接性能不是很好,通常还需要进行火焰处理。搪塑最大的好处就是圆角可以做的较小,而且有时甚至可以负角拔模。  
3、真空成型:通常用的材料为PP+TD+玻纤骨架,PVC或TPO表皮。优点是工艺稍微简单一些。但圆角处容易拉得皮纹失真。不是很适合大的、复杂的件。更多的时候用于门板上部。

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lsshuguang 发表于 2015-8-8 20:14:59 | 显示全部楼层

谢谢大师分享……………………!!!!!学习,学习………………!!!
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marshalyc 发表于 2015-8-14 23:46:48 | 显示全部楼层
学习了,谢谢分享
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wangxiaoweirty 发表于 2015-8-17 20:40:58 | 显示全部楼层
好文章 !楼主威武
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