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1、汽车内饰座舱系统,内容提要,座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料 座舱系统的空间布置及安装基本要求 座舱系统的主要技术要求 座舱系统的主要试验,1.概述 座舱系统通常是指仪表板横梁、仪表板总成、副仪表板总成及其上面所安装组件的总称。 仪表板横梁：传力，受力； 仪表板总成：驾驶侧+副驾驶侧+中控台； 副仪表板总成：前副仪表板总成+后副仪表板总成,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,1.仪表板横梁 为仪表板饰件总成及其附件、乘员侧安全气囊、转向管柱、空调箱、线束等零件提供支持的结构件，同时也是模块化仪表板总成装配过程中的辅助夹具和定位支撑件。 仪表板横梁总成：仪表板主横梁+吸能支架+转向柱
2、支架+安装支架+气囊支架,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,根据材料及结构类型分类,钣金焊接型,塑料钣金混合型,镁铝合金压铸型,全塑料型,盒型,管柱型,1.1 钣金焊接型仪表板横梁 主流汽车上大量采用钣金焊接型仪表板横梁。 根据断面形状分：盒型横梁和管柱型横梁。 盒型横梁：强度、刚度弱 管柱型横梁：性能优，价格廉，采用多 管柱型仪表板横梁种类：（图示） 液压成型在变径管工艺上的应用的优势： 不需要缩口和对焊工艺，降低了质量,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,1.2 铝镁合金压铸型仪表板横梁 优点：质量轻，减重20%，一次压铸成型，效率 高，尺寸稳定性好； 缺点：设备和模具投
3、资大，模具寿命短，20万-25 万件。,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,2.仪表板总成 安装支撑+安全+舒适性 仪表板总成的基本构成：仪表板本体+仪表面罩板+中控面板+手套箱+出风口+杯托,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,仪表板零件基本构成,多零件的仪表板总成示意图,2.1 仪表板本体,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,硬质仪表板：直接注塑成型，喷漆，常用于货车、客车和经济型轿车 软质仪表板：带泡沫层，本体骨架+中间层泡沫+表皮构成，碰撞能量吸收，发泡层材料：聚氨酯弹性,2.2 仪表面罩板,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,是位于仪表处、遮盖仪表安装
4、结构的饰板。 主要功能：装饰，遮盖螺钉头和维修间隙。 链接：卡扣固定于仪表板本体上。,2.3 中控面板,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,是位于仪表板中央区域、遮盖电子或空调零件安装结构的饰板。 主要功能：装饰；链接：卡扣固定于仪表板本体上。,2.4 手套箱,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,位于仪表板乘员侧的中下位。作用：存放物品和乘员膝部保护的作用。组成：手套箱门+箱体+手套箱附件。,手套箱结构示意图,2.5 出风口,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,是调节空调系统吹往车内的风流方向的零件。 组成：前导风叶片+后导风叶片+出风口座+风门叶片+旋钮开关。,2.6
5、 杯托,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,布置位置：主、副仪表板+后排座椅 人机工程：直径大于75mm，深度53，操作力3-15N 类型：开放式+按压式+可移动式,开放式,按压式,按压式,可移动式杯托,2.7 烟灰缸,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,布置位置：主、副仪表板 人机工程：体积大于175cm3。 类型：揭盖式+抽屉式+按压开启式,揭盖式,抽屉式,按压开启式,2.副仪表板总成 位于驾驶员傍侧的内饰零件 基本构成：副仪表板本体+装饰面板+杯托,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,副仪表板与仪表板连接过渡的的三种方式,流线型副仪表板,连贯型,独立式副仪表板,3
6、.仪表板典型工艺搪塑成型,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,搪塑成型的优点： 1.可加工制造出形状复杂的制品； 2.多品种，小批量塑料制品生产 3.是无应力加工，产品不易开裂 4.原材料利用率较高,搪塑成型工艺的缺点： 1.对材料要求高，原材料价格高 2.只能制作中空或壳体类制品 3.能耗大，周期长，劳动强度大 4.模具制作周期长，不易修改，成本高,3.仪表板典型工艺 聚氨酯喷塑,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,工艺过程：聚氨酯的两组分（聚醚和异氰酸酯）在经过精确计量后，再经高压混合反应，然后被喷涂到镍壳模具上，反应后聚氨酯附着在镍壳上成为一张表皮。,聚氨酯喷塑的优点：出
7、色的手感及外观质量；耐候性好；低温性能好；环保性好（不含PVC）；容易着色。 聚氨酯喷塑的缺点：原材料成本高；表皮厚度不均；回收性能差；喷头操作空间限制，对局部圆角的设计存在局限性。,3.仪表板典型工艺真空成型,4.1座舱系统各部件的典型结构、工艺和材料,成型工艺步骤：首先将塑料板材夹持固定在真空成型模板上，待塑料板材加热到玻璃化温度后，在真空成型模内抽真空，使板材紧贴在真空成型模型腔成型，最后充分冷却并脱模。,空间大+容易安装+预留间隙,4.2 座舱系统的空间布置及安装基本要求,仪表板系统分装线上主要零件组成示意图,4.3.1 仪表板横梁系统的技术要求 安全性要求：正碰缓冲前舱传递的能量。承
8、担气囊和人体的载荷；侧碰承受侧向压力； 刚度、模态要求：仪表板横梁和转向管柱及转向盘所组成的子系统，要满足一定的模态和刚度要求，以避免共振； 感官质量要求：仪表板横梁和仪表之间的配合要满足表面质量要求。,4.3 座舱系统的主要技术要求,仪表板横梁的有限元分析 （1）静态的刚度、应力和模态分析； （2）安全相关的有限元分析：吸能支架分析，侧撞，滑车分析； （3）耐久性分析。,仪表板横梁和转向柱系统的刚度和应力分析,仪表板和仪表板横梁模态分析,滑车分析,仪表板横梁的子系统实验,4.3.2 仪表板和副仪表板系统的技术要求 1）乘员碰撞保护要求：转向柱溃缩，头部碰撞，膝部碰撞 2）人机工程要求：5%-
9、95% 3）防止异响的要求 4）振动噪声要求：共振频率足够大 5）刚性要求：抵抗变形 6）可靠性要求：失效周期 7）外观要求 8）安全气囊对仪表板零件的要求：碎片，门，温度，间隙 9）手套箱的要求：空间，打开力，温度，碰撞时关闭 10）仪表板和副仪表板上功能件的要求：储物盒，出风口，副仪表板扶手，烟灰缸，杯托。,4.3 座舱系统的主要技术要求,4.4 座舱系统的主要试验,1）安全气囊爆破试验：仪表板不阻碍气囊的爆破预设方式； 2）头部碰撞试验（图）；,头部碰撞冲击头试验装置,4.4 座舱系统的主要试验,3）膝部保护性试验：台车碰撞试验（图）；,滑车试验装置,4.4 座舱系统的主要试验,4）仪表板和副仪表板模态试验（图）；,4.4 座舱系统的主要试验,5）仪表板和副仪表板抗振动噪声性能（图）；,4.4 座舱系统的主要试验,6）仪表板和副仪表板降噪的性能（图）；,4.4 座舱系统的主要试验,7）其他小的性能试验： 包括手套箱、杯托和烟灰缸使用效果和耐久性能； 出风口性能、耐久和空气泄漏性能； 气候暴晒试验；尺寸稳定性能； 热老化试验；手套箱灯光测试； 副仪表板结构刚度（图）； 仪表板横梁重力加速度下垂性能； 可维修性能；,
