汽车IP开发中文版

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1、汽 车 IP 仪 表 板 设 计 方 法仪表板是汽车内饰中结构最为复杂 , 零部件数量最多的总成零件。仪 表 板的外观质量和风格决 定了 客户对整车内饰的评价， 它包括了许多功能 性的零件， 如组合仪表、音响娱乐系统、各种电器开关、空调控制器等等 零 件， 同 时 在 仪 表 板 设 计 上 还 涉 及 到 许 多 安 全 法 规 的 要 求， 如 驾 驶 员 可 视区域的要求、 头部撞击的要求、膝部撞击的要求等。所以仪表板的设计 有着 较高 的设计难度。一、仪 表 板 零 件 简 介仪表板总成是汽车座舱系统(COCKPIT)的重要组成部分，它包含的 零部件种类和数量要看座舱系统的具体结构和对

2、它如何划分， 一般而 言， 仪表板总成由以下几部分组成：1. 仪 表 板 本 体， 它 是 座 舱 系 统 的 载 体 和 框 架。 从 触 感 上 可 分 为 硬 塑 仪表板和软化仪表板。硬塑仪表板一般用于低价的家庭用车， 如 CORSA 仪表板和秦川仪表板。为了提高仪表板的外观质量(大 型注塑件上易产生注塑缺陷)和 触感， 常常在仪表板的表面喷涂 软触漆。另一类是软化的仪表板， 可以通过发泡材料在表皮和骨 架之间发泡， 或是将带有泡沫背基的表皮复合到仪表板骨架上来 达到软化的效果。第一种方式可以制造形状复杂的仪表板， 外观 和触感较好， 但模具、设备的投入较大；第二种方式只适应于较 平坦的

3、仪表板， 泡沫的背基一般为34 毫米， 但工艺简单， 投入 较 少。2. 各种电器仪表、开关及音响娱乐系统。这些都是一些功能性的零 件， 如组合仪表、 车灯开关、收 音机、 保险盒、继电器盒等3. 通 风 系 统， 主 要 由 空 调 机、 空 调 控 制 器、 各 种 风 道 和 出 风 口 组 成， 提 供 汽 车 除 霜 除 雾 功 能 及 车 内 环 境 温 度 控 制。4. 副 驾 驶 侧 安 全 气 囊， 它 是 现 代 汽 车 必 备 的 安 全 设 备， 通 常 气 囊 系 统 由 气 体 发 生 器、 气 袋、 安 装 金 属 框 架、 气 囊 导 向 框 架 和 气 囊 盖

4、 板 组 成。 现 流 行 没 有 气 囊 盖 板 的 气 囊， 它 是 用 激 光 切 割 仪 表 板 的 背面，POLO和AUDI A6的仪表板就是无缝气囊。5. 手 套 箱 和 各 种 储 物 盒6. 各 种 各 样 的 装 饰 面 板7. 金 属 加 强 粱， 加 强 粱 承 受 了 座 舱 系 统 各 个 零 件 的 载 荷， 包 括 气 囊 发 射 的 动 载 荷 及 转 向 管 柱、 方 向 盘、 收 音 机、 组 合 仪 表 、 手 套 箱 等 的 静 载 荷。 所 以 COCKPIT 都 有 强 大 的 加 强 粱。8. 各 种 各 样 的 电 子 线 束.以 上 8 部 分

5、 零 件 再 加 上 方 向 盘 和 转 向 结 构， 就 是 一 个 完 整 的 COCKPIT 系 统 了。 COCKPIT 可 以 在 仪 表 板 生 产 厂 家 进 行 预 装 配， 然 后 以 模 块 的 形 式 安 装 到 整 车 上， 可 以 减 少 整 车 厂 装 配 线 的 长 度， 提 高 效 率， 降 低 成 本， 是 目 前 国 际 上 流 行 的 生 产 方 式。、仪表板的设计流程三、仪 表 板 设 计 流 程 介 绍1. 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

6、设 计 的 总 体 要 求， 并 且 分 解 到 具 体 零 件 的 设 计 要 求 上。2. 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。3. 通 常 设 计 师 要 绘 制 很 多 张 设 计 效 果 图， 通 过 评 审， 提 炼 后 完 成 5 张 效 果 图 提 供 给 客 户 选 择。4. 在 参 考 了 客 户 的 选 择 之 后， 完 成 一 到 两 张 能 够 达 到 照 片 效 果 的 效 果 图。 需 要 应 用 一 些 电 脑 软 件

7、来 完 成。5. 用 粘 贴 胶 带 在 1：1 的 图 纸 上 绘 制 仪 表 板 的 外 形 和 特 征， 将 效 果 图 的 信 息 转 换 到 车 身空 间 上。6. 在 这 一 阶 段， 需 要 有 工 程 设 计 的 信 息 输 入， 完 成 初 始 曲 面 后 可 以 用 于 加 工 初 始 油 泥 模 型。 有 了 5 个 主 断 面 的 信 息， 可 以 决 定 油 泥 加 工 原 料 的 尺 寸。7. SITTING BUCK是根据汽车车身的 尺寸，用木材、FOAM BLOCK、POLYWOOD 等 材 料 制 作 与 车 身 一 致 的 框 架 用 于 放 置 油 泥 模

8、 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 2mm， 德 国 大 众 公 司 往

9、往 将 模 型 的 精 度 控 制 在 1 毫 米， 但 需 要 时 间 和 费 用。8. 可 以 用 多 种 方 法 扫 描 油 泥 模 型, 如 接 触 式 的 三 坐 标 扫 描， 激 光 扫 描 和 高 精 度 光 学 照 相 机 拍 照 等， 可 以 采 集 到 反 映 油 泥 模 型 形 状 的 数 学 点 云。9. 高质量的 A 表 面 是 产 品 具 有 高 质 量 外 观 和 配 合 的 基 础。 对 CLASS A SURFACE 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ICEAM SUF是

10、主要的CAD软件，相 比 较 ICEAM SUF 更 专 业 一 些。 CLASS A 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。 CLASS A 曲 面 的 精 度 要 达 到 毫 米， 相 切 的 面 片 的 角 度 偏 差 不 超 过 分（ 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

11、连 续 性 是 可 以 接 收 的。 在 这 个 阶 段 必 须 注 意 的 是， CLASS A 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。10. 在 CLASS A 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 CLASS A 表 面 时， 往 往 都 根 据

12、 扫 描 点 云 作 一 些 微 调， 需 要 在 发 布 前 在 作 一 次 检 查。11. 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。12. 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

13、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。13.5 个 主 断 面 包 括： A） 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。 B) 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。 C) 通 过车 身 中心的断面，主要显示

14、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。 D) 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。E)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。14. 这个阶 段是 设计 的关键阶 段， 将在后文详 细介 绍一些设 计规 则 和要点。 完成结

15、构设计可以说仪表板的设计的80% 已经完成，它 包括所有零部件的工作方式，安装方式，空间布置等，可以输出 给外表面造型。15. 零件造型是根据结构设计图纸和已发布的外表面， 建立产品的 三维数学模型。 在造型的过程中，可能发现一些结构设计的错 误、 或发现更好的设计结构。16. 产品工程图纸的作用随着CAD技术的提高而不断的减弱，工程 图纸上可以只包括一些技术信息、 关键装配尺寸公差信息、 GD&T 信息， 所有 的 产品 尺寸可以 在3 维模 型上 得到。 现在 有些 软 件甚至可以在3维模型上标注GD&T信息。这些信息主要是为了 检验产品， 制作产品检具提出要求。四、零件设计参考规则?仪表

16、板应避免尖锐的特征线过渡的门板上，特征的最小园角为 6mm.? 门板设计应比仪表板表面低2mm，仪表板和门板之间的间隙 为 6mm+/-4mm.ClJI.irfAPILUJW 7RIVIrIMT GROOVE l IhAdLMCLS I?软化仪表板的厚度一般为10mm+/-mm,在仪表板的组合仪表处的泡沫厚度一 般不超过15m m,若遇到超厚的情况，可以在骨架上加筋或增加钢丝来解 决。HAROnUie_a-4MM b-SHH SOFT MWfiLY BKjir li涯OOCR TRIZ?对于需要油漆的双色仪表板，应将油漆分界线设计为水平，并且设计一凹槽 来避免视线看到油漆分界线。凹槽建议尺寸：硬质仪表板2mm（深）X4mm（宽）（MIN 2mmx2mm）软质仪表板 4mm（深）X8mm（宽） （MIN4mmX4mm）*!M pj Ml *W *u -