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1、仪表板总成开发流程（采用CATIA-V5系统） 仪表板总成是汽车内饰件中最重要的组成部分，也是车厢内最引人注目的部分。一方面它具有在行车过程中，为驾驶员方便、安全地提供各种信息与数据；另一方面，仪表板的造型设计也体现了汽车的个性，可以将其作为衡量不同生产厂家的工艺水平与艺术风格的标准之一。一、风格造型1、油泥模型根据整车总布置的技术要求和周围的边界条件，参考相应的样件，并按造型师的设计意图，来制作仪表板总成的油泥模型。在制作油泥模型时，应考虑以下因素：（1）符合人机工程学的要求，保证其安全性、舒适性；（2）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；（3）布置在仪表板总成上
2、的各种仪表具有良好的视野性；（4）造型美观大方、有特色，但必须与整车风格协调一致；（5）结构优化，便于加工制造与维修；（6）仪表设备功能齐全、先进与完善；（7）借鉴相关车型仪表板造型的成功经验；2、油泥模型的测量与数据处理（1）确定测量方案，利用照相测量法提取油泥模型表面数据，利用三坐标测量机测取孔位数据等；（2）对测量数据进行编辑处理，生成CAD系统能够接受的数据格式（如ASC、STL等）；（3）把测量数据输入CAD系统，进行点云编辑处理（点云数据过滤、点云数据的色彩渲染、点云数据的剖切），以获得建模所需的最佳数据；（4）把处理好的数据匹配到车身整车坐标系中，以便与周围的汽车零部件的数模进行
3、整体匹配处理；3、仪表板总成的总体定义与初步设计（1）初步检查和校核仪表板总成的功能完善性、可制造性与维修性，各功能零部件的分块方法；初步确定仪表板总成的结构形式、制造材料、加工制造工艺、拔模方向等关键参数；（2）定义仪表板总成及部件的安装方式和安装顺序；（3）初步定义各部件之间的安装位置和安装截面图（Master Section）；（4）初步定义仪表板总成的各位置的间隙；4、仪表板风格曲面设计（1）Class-A曲面的初步设计。该项工作的主要目的是快速构造出仪表板总成的基本三维模型，以满足各种数据检查的需要以及为曲面精细调整作准备。在该阶段不需要过多的考虑曲面质量的好坏，重要的是将形成的三维
4、数据用于对功能性检查（与供暖、换气、空调系统的协调，与方向机构和安装结构的协调，与ABS及电器装置的协调等）、曲面分块方案和可制造性的检查、各种运动部件的机构和人机检查等工作。这样，在进入结构和详细设计之前，已经完成许多方案的最终定义。为了顺利地完成这部分工作，必须进行曲面合理的分块、主体曲面（仪表板顶部曲面、前段曲面、仪表盒曲面、两侧曲面等）和关键圆角曲面的创建等工作。在曲面初步设计阶段，主体曲面一般先采用一个阶数较小的曲面进行拟合，一般是4x4阶曲面，这样就能较容易地调整出一个较为近似的曲面，它的基本特征是拟合精度不是太高（在许用的误差范围内），曲面光顺性要求不高，但曲面分块要合理；曲面的
5、细节部位可简化处理。（2）Class-A曲面精细设计，对主体曲面进行精细调整（曲面的修改、网格优化、匹配处理等），使之符合Class-A的技术要求，关键圆角符合曲率连续要求，并对细节曲面进行详细设计。在曲面精细设计阶段，如4x4阶曲面不能很好地拟合点云数据，则采用提高曲面阶数的方法，来提高曲面的拟合精度。但随着曲面阶数的增加，会给曲面的调整带来许多困难和增加许多调整曲面的工作量。一般的Class-A曲面的阶数是6x6阶，最多不超过8x8阶。理由是6x6阶的曲面一般能对曲面进行较好的拟合，可以满足曲面拟合精度要求与周围曲面的匹配精度（曲率连续）要求，而且也不会对曲面调整带来许多困难与工作量；曲面
6、精细调整时，有必要把曲面上所有的横向、纵向控制网格线投影到平面上（汽车设计工程中常常以25、50、100mm为间隔的等距平面），以生成高质量的曲面；单个曲面精细调整后，还应对相邻曲面进行匹配处理，以生成曲率连续的曲面组。（3）曲面品质评价，利用CATIA-V5的各种曲面检查功能来检验所生成曲面的质量，如利用斑马线检查功能、断面线曲率图检查功能来判断曲面曲率的分布情况；利用曲面间连接性检查功能来判断曲面间的连接性情况（如点连续、切矢连续、曲率连续等）；利用曲面拟合精度检查功能来判断生成曲面与点云数据的误差分布情况；利用拔模角分析功能来判断所生成零件模型的制造工艺性情况等。二、结构及特征设计仪表板
7、总成结构和特征设计是对仪表板总成，以及各种仪表、操纵手柄、通风口、杂货箱、烟灰盒、CD盒等设备而进行的设计工作。1、 仪表板主体的结构设计根据仪表板的初步定义以及Class-A曲面数据，完成仪表板主题的详细设计工作。该项工作中将定义仪表板的厚度、接口方案等工作，并协同工艺人员进行最终的检查。2、 安放仪表组合设计仪表组合是整车仪表板中非常重要的零部件，它向司机随时提供关于汽车各方面的信息与数据，同时还起装饰作用。这些仪表组合必须布置在司机的正常视野范围内，以满足司机的正常驾驶要求。根据所选用的仪表组合的外形与尺寸设计安装仪表组合的内孔形状与尺寸，并确定其安装和维护方式。3、 通风口设计仪表板上
8、的附设通风口是保持车内空气新鲜、氧气充足的主要部件之一。一般为圆形或方形的格栅，可以根据需要，上下、左右调整通风方向。该项工作需要同专业人员进行协调。4、 安放杂货箱口的设计杂货箱用于放置各种杂物，如各种证件、操作手册、CD盘等。根据所放物品的尺寸与数量，确定杂货箱的结构、外形尺寸与安装方法。5、 安放烟灰盒设计烟灰盒供乘客和司机吸烟时存放烟灰所用。烟灰盒虽然结构简单，但布局必须合理，否则会使烟灰飞出，引起火灾。烟灰盒一般布置在仪表板中部、容易看到的地方，而且使用方便，不影响驾驶员操作。三、零件详细设计1、 仪表板本体结构设计在完成仪表板总体布置并完成外形曲面设计后，我们得到了完整的仪表板本体
9、曲面、各特征外形曲面以及他们之间的分界线，这是我们进行下一步设计工作、工艺分析和结构分析的基础。仪表板本体是仪表板总成中最大的零件，直接安装到车体上，又是所有其他安装件如各种仪表、操纵手柄、通风装置的安装基础，它的设计与制造质量直接影响到仪表板总成的装配工艺性与使用性能。首先根据仪表板的造型风格特点及车型的市场定位，确定仪表板本体的设计结构与工艺方案。一般低档轿车或吉普车的仪表板本体采用整体注塑成型仪表板，材料选用PP复合材料、ASG及改性PPO材料。整体注塑成型可以充分发挥其一次成型复杂形状的特点，减少零件的数量，结构设计自由度大，工艺简单，生产效率高，成本低等。根据结构安装的需要和强度、刚
10、度的要求，可以采用冲压件、焊接支架等进行支撑、加强或与车体结构进行连接等。进行结构设计时应首先满足使用功能要求，与车体连接简单可靠，各种安装件安装时的可接近性好，不应采用安装后破坏整体外观的连接方式。由于许多安装件并不是固定的，因此要在结构设计之前就应开始运动部件机构设计，充分考虑运动部件的机构性能及其协调性。在进行结构设计的同时还应充分考虑其制造工艺性，进行充分的工艺分析，有条件的情况下应与制造方充分协商产品的工艺性能。中高档轿车或吉普车的仪表板多采用软化结构，主要包括三部分：骨架、中间发泡层和表面蒙皮。将蒙皮埋入镶嵌物中，再注入发泡剂进行发泡成型，形成局部骨架结构，将其固定在仪表板横梁及支
11、架上。骨架材料主要有如下几种：钢板冲压件、树脂注塑件、纤维板等；树脂注塑件采用PP复合材料、ABS树脂、ASG及改性PPO材料。表面蒙皮材料采用聚氯乙烯（PVC）材料制成的人造皮革、真皮、PVC干粉等，蒙皮成形可采用真空成形和搪塑成形工艺。搪塑成形工艺具有表皮纹理逼真，厚度均匀，造型自由度大等特点。中间发泡层采用半硬质聚氨脂（PUR）材料，它采用发泡工艺来完成，发泡成型可以得到柔软、有质感的仪表板。在进行仪表板本体结构设计的同时，实际上也就开始了各种安装件的结构设计、机构设计和工艺分析等过程。仪表板上的安装件很多，除仪表、操纵件外，还有音响、收放机、CD机等电气元件，杂货箱、烟灰盒、通风口、安
12、全气囊、卫星导航系统等零部件。为了安装这些零部件，必须在仪表板本体上设计出安装这些零部件的结构与机构；同时还要设计出把仪表板总成安装到车体上的结构。在结构设计过程中，要充分考虑到使用功能性、安装方便性、制造工艺性等要求。2、 仪表组合设计仪表组合是整车仪表板中非常重要的零部件，它向司机随时提供关于汽车各方面的信息与数据，同时还起装饰作用。目前汽车仪表趋向于把各种功能仪表及报警灯设计成整体的一个组合仪表。主要仪表有行车速度表、发动机转速表、燃油表、机油压力表、冷却液温度表、电流表、行车里程表。有些仪表还设有变速档位指示、计时钟、环境温度表、路面倾斜表和地面高度表等等。警报信号与工作指示灯系统有：
13、危险警报信号指示灯、机油压力警报灯、各种故障警报灯、手制动工作指示灯、左右转向指示灯、发动机冷却液高温警报灯、机油压力警报灯、制动块磨损警报灯等。在仪表组合中一般还有仪表照明灯，便于夜间行车司机观察仪表。随着电子事业的发展，越来越多的电子精良设备被采用。3、自然通风口设计仪表板上的附设通风口是保持车内空气新鲜、氧气充足的主要部件之一。一般为圆形或方形的格栅，可以根据需要，上下、左右调整进风方向。一般通风口有多个，前部有暖风口，后部有暖风和冷风口，侧面有吹门窗的出口，下部有暖风吹脚风口。4、杂物箱设计杂物箱用于放置各种杂物。比如装备手册、检车证件、使用说明书等，也可装CD、VCD、书籍等。因此其
14、箱体面积稍大，大约为180mmx260mm。杂物箱有三种结构：箱体和箱盖分别安装；箱体和箱盖的内侧整体成形；框架和箱体整体成形外另加箱盖。杂物箱成型材料大多为PP、ABS等塑料物质。另外，为了避免在碰撞时，箱盖自动打开令乘员受到伤害，杂物箱一般应装有锁止机构。铰链有折页式、拉出臂式。注塑仪表板多为直接注出薄膜式的铰链。在设计阶段，要考虑将其装置在仪表板下部。5、烟灰盒设计 烟灰盒供乘员吸烟时存放烟灰所用。虽然其结构简单，但是如果布局不合理，令烟灰飞出，则很容易引起火灾。烟灰盒多放在仪表板中部、容易看到的地方，而且方便使用，不影响驾驶员操作。通风口处时时有风进入，所以一般避免装在其附近。烟灰盒多
15、用耐热性好的酚醛系列或尿素系列的树脂制造。熄火栅和表面装饰板做成一体，保证其装配精度。固定部分多以钢板冲压制造。用钢板制造的烟灰盒，用聚酰胺等有润滑性的树脂做导轨或者使用钢球以便于开合，同时减小噪声。四、装配设计仪表板总成装配设计是指把仪表板总成的所有零部件，按他们之间的装配关系要求，组装在一起，以满足仪表板总成的总体功能要求。在仪表板总成装配设计阶段，主要考虑所采用的装配关系是否满足功能要求，装配工艺性如何等。为了满足上述要求，我们可以利用CATIA-V5的强大电子样车（DMU）技术，来发现零、部件在装配过程中的所有装配性问题，以便使问题在实际制造前得到及时地解决。如利用运动分析功能来分析运动部件在运动过程中，是否会产生运动干涉；利用拆装分析功能来分析部件的装配工艺性等；利用导航分析功能来分析部件的装配关系以及静态干涉等；利用人机工程学分析功能来分析驾驶员的视野性等。五、仪表板总成开发流程图以下是仪表板总成开发流程图：
