一汽凌源汽车仪表台总成设计

1、目 录摘要·················································&

2、#183;····················21绪论····························

3、83;········································31.1概括及现状分析·······

4、3;···············································31.2汽车仪表台的分类和性能要

5、求···········································31.2.1汽车仪表台类型的划分····&

6、#183;·······································31.2.2汽车仪表台性能要求·······

7、3;······································41.3汽车仪表台优化设计的基本要求········

8、3;································41.4材料的分析················&

9、#183;··········································51.4.1材料的发展·····&#

10、183;················································51.4.2仪表

11、板材料最新进展··············································51.5公差、配合、密封·

12、;··················································

13、;··61.5.1公差分析··············································&

14、#183;·········61.5.2配合间隙与密封······································

15、············72汽车仪表台总体设计····································&

16、#183;··················72.1仪表板生产的流程·····························&

17、#183;·······················82.2仪表板的造型分类························&

18、#183;····························82.3模具设计····················

19、;·········································92.3.1零件的绘制·······

20、···············································92.3.2总体各曲面·&

21、#183;·················································&

22、#183;·122.3.3带参倒角··············································&#

23、183;········142.3.4实体加厚·······································

24、83;···············152.3.5零件的装配································

25、83;····················162.4设计数模的审查确定···························&

26、#183;······················182.4.1数模的审查·························&

27、#183;···························182.4.2数模的确定····················&

28、#183;································213公差与配合分析···············

29、83;··········································213.1公差分析······

30、··················································

31、····213.1.1定义公差分析的目标尺寸和判断标准·······························233.1.2定义尺寸链·········&

32、#183;···········································233.1.3判断尺寸的正负····

33、;·············································243.1.4将非双向对称公差转换为双向对称公差·

34、;····························243.1.5公差分析的计算···················

35、83;·····························254连接与密封···················&

36、#183;··········································254.1连接的概述·····

37、83;·················································

38、83;··254.2连接与密封的分析·············································&#

39、183;······264.3塑胶产品的装配形式·········································

40、·········275塑料件成型工艺·······································&#

41、183;··················275.1塑料件的结构设计·····························&

42、#183;······················275.2塑料件成型方法·························&

43、#183;····························28结论····················

44、83;·················································30参

45、考文献·················································

46、83;··························31一汽凌源汽车仪表台总成设计摘要：汽车仪表板不仅能反映汽车的风格,也是汽车上的重要信息显示窗口,可以集中、直观、实时、准确地提供各种各样的动态条件的过程中汽车在路上,让司机可以通过汽车仪表不断反馈信息,及时有效的控制汽车:汽车仪表、司机和汽车是信息交流的重要接口和交互。人们追求美

47、的过程中,使现代仪表板逐渐重视审美形态。如此美丽的设计线条,表面光滑,极富动感,自由表面的拼凑仪表板成为了仪表板的必然发展趋势。同时,开发和应用的CAD / CAE / CAM技术,和塑料模具技术的进步,新材料的应用,这些都是提出新汽车仪表板的设计要求和整体设计,因为可以减少设计成本、缩短设计周期，汽车面板设计中被越来越广泛的应用。软件的总体设计,CATIA因为其强大的表面模块和整体模块,是设计师的青睐。如何更好的仪器的总体设计和更正式的总体设计过程中,设计师在探索研究课题。关键词：汽车仪表台；信息显示；发展趋势； 总体设计； AbstractThe pursuit of better thi

48、ngs, making the modern instrument panel shape and gradually focus on beauty. Design beautiful lines, smooth surface, very dynamic, stitched together by the free surface of the dashboard has become the inevitable trend of development of the dashboard. The development and application of CAD / CAE / CA

49、M technology, as well as plastic mold technology improvements, the application of new materials, which are on the car dashboards, design the new requirements.The reverse design, because it can shorten the design cycle to reduce design costs in the design of the car dashboard more widely used. CATIA

50、the reverse design of the software ,because of its strong surface module and reverse modules, much of the designers of all ages. How to better the reverse design of the instrument, as well as more standardized reverse design flow, is the designers to actively explore the research topic.Keywords: car

51、 dashboard; information display; trends; reverse design; 1. 绪论本论文旨在研究总体设计仪表台，而设计不单是简单的建模，更需要考虑工艺要求、性能要求，讲究设计原理和设计方法。因此本章有必要介绍一下塑料模具的工艺，设计汽车仪表台的方法以及总体软件，为后面章节的总体设计汽车仪表台提供理论依据和技术支持1.1概括及现状分析仪表台因其得天独厚的空间位置，使越来越多的操作功能分布于其中，除反映车辆行驶基本状态的仪表外，对风口、音响、空调、灯光等的控制也给予行车以更多的安全和驾驶乐趣。因此，在汽车中，仪表台是非常独特的集安全性、功能性、舒适性和装饰

52、性于一体的部件。首先，它需要有一定的刚性以支撑其所附的零件在高速和振动的状态下保证正常工作；同时又需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。随着人们对车的理解越来越超出其功能本身，对伸手可及、举目必望的仪表板，其手感、皮纹、色泽、色调也逐渐成为评判整车层级的重要标准之一。近年来，随着社会经济的快速发展，我国居民购买汽车的能力和车的保有量也呈现出一个快速增长的趋势。各汽车生产企业所面临的市场竞争也日渐激烈。因此，为了进一步提高自身的市场竞争能力，汽车生产和销售企业不仅在配套服务、营销策略和售后等方面改进服务质量，提升品牌价值。汽车的制造和设计工艺也逐步成为产品差异化研究的主

53、要方向，且主要表现为汽车的品牌形象和个性化的设计两个方面。汽车仪表台是汽车设计和生产工艺中的重要环节，也是一个集舒适性、装饰性、功能性和安全性等功能于一体的核心部件，通过汽车仪表台的优化设计，能够进一步提高其整车的质量、造型和品位，并具有较高的应用研究和实践的价值。1.2汽车仪表台的分类和性能要求1.2.1汽车仪表台类型的划分根据汽车仪表台结构功能的不同，可以将其划分为不同的类型。根据汽车仪表台制造材料的不同对其类型进行划分，主要包括软质仪表台和硬质仪表台两种类型。其中，软质仪表台主要包括骨架、缓冲层、表层等几个构成部位。并且，不同的构成部位所选用的材料也存在一定的差异，PP聚丙烯塑料，ABS

54、/PVC合金，PU聚氨酯等均为其常用的制造材料，而且主要应用于轿车等家庭用车的设计和制造中。而硬质仪表台通常为同类材料制成，且相对结构比较复杂，一般情况下无需使用表皮材料，能够直接利用注塑成型等工艺进行制造，并主要应用于载货汽车和客车等的生产制造中。同时，汽车仪表台还可以利用钢板直接冲压成型焊接和涂装技术制成钢制仪表台，再将一层人造革包裹在钢制仪表台的表层，并组装为木质仪表台或软包仪表台等。由于汽车仪表台用途和车型的不同，在具体的汽车仪表台设计和制造过程中也逐步形成了大小各异、繁简不同的汽车仪表台形式。1.2.2汽车仪表台性能要求汽车仪表台安装于其内部较为特殊的空间位置上，在这一安装部位同时集

55、中了多种操作和控制系统，也是汽车内部操控与装饰的核心部位。在整体优化设计汽车仪表台的的过程中，需要从以下几个方面出发，对其性能需求进行分析和研究，主要包括：第一，在选择汽车仪表台的制造材料时，不能使用含有镉成分的辅助材料和原材料。从而最大限度避免造成环境污染和危害驾驶员的身体健康。第二，结构的稳定性较好。汽车仪表台通常安装于发动机散热和太阳光辐射的位置，因此需要一个较好的结构稳定性，也就是在高温的条件下不会发生失效和变形等问题，同时不同的仪表功能单元的结构空间稳定性也较好。第三，刚性强度较好，可以为仪表台内的各种杂物，音响设备、管线管路和其他仪表提供负荷支持，并具有较强的抗冲击能力，从而保证不

56、同的仪表功能的单元性能均能够得到充分的发挥，以提供汽车的运行速度和高速运行时的稳定性。1.3汽车仪表台优化设计的基本要求优化设计操纵按钮布局操纵按钮的设置需要不同的类型按钮应用频率，对其布局进行合理安排，特别是需要将使用频率较高的按钮安装在驾驶员触手可及的范围内，而那些不常用的按钮则可以适当的安装在较远的部位，从而提高操纵按钮的可靠性和便捷性。优化设计组合仪表罩布局在整体优化设计汽车仪表台时，对组合仪表罩高度进行合理确定后，应对其布局进行优化设计，避免其超出视角的下边界范围，从而通过仪表罩自身的高度对组合仪表罩上边界进行合理确定，并保证操作者可以确定、快速的获取仪表台所显示的各种驾驶数据。优化

57、设计仪表罩汽车仪表罩能够利用外部玻璃护罩，防止仪表台内部进入灰尘和颗粒等杂物。在优化设计整体仪表台过程中，需要对仪表罩外观的形状和空间位置进行恰当的设置，从而防止阳光对驾驶员的视线造成影响。一般情况下，在进行仪表罩优化设计时，可以选择直立式的结构。优化设计仪表布局在优化设计汽车仪表台时，需要对仪表台潜在的盲区等问题进行适当的安排，并且在驾驶员看的准确且最容易看到的部位安装仪表。在对汽车仪表台的盲区进行合理安排后，需要按照盲区的具体位置和实际的大小，对其显示的装置和调整仪表等功能单元的布置进行适当的改进，从而保证了汽车驾驶员能够在车辆高速行驶时，准确，快速的读取仪表台上所提示的信息和数据。优化设

58、计表面仪表板一方面是仪表面板平面夹角的优化设计问题。在汽车仪表板优化设计过程中，其中所设置的各类仪表功能均能够在一定程度上满足驾驶的需要，因而不应被方向盘等其他物体所影响，也就是说其视角需要满足一个九十度的指标规定，汽车仪表台水平面和驾驶员视线之间的夹角通常设置为30°左右，同时，汽车铅垂平面和仪表台平面之间的夹角应该控制在10°左右。另一方面是目视距离的优化设计。为了对核算方向盘和仪表台之间的视野性进行合理的确定，还应对驾驶员眼睛的分布进行合理确定，通常可绘制眼椭圆。在对汽车仪表台进行优化设计时，可根据，默雷尔研究所指定的仪表台目视距离公式以及对其进行目视距离的合理确定。

59、按照中国人身材的基本特征，结合汽车仪表台的优化设计参考资料。本文对汽车汽车仪表台的目视距离设定为460mm到710mm之间，其中最佳仪表台的目视距离是550mm1.4材料的分析1.4.1材料的发展目前轿车上使用的仪表台主要可分为硬质和软质的两种，随着汽车上安全气囊的安装，软质的仪表台已失去安全性能的要求，所以只要外观的质量得到解决，采用低成本硬质仪表台就可以达到要求。传统硬质仪表台一般使用在较轻的小型货车上，一次注射成型。这种仪表台尺寸很大而且没有蒙皮，表面质量要求也非常高，而且需要高温耐热、刚性。与其他内饰品不同，尽管牺牲了材料的流动性，仍需多点注入口。并且很容易产生熔接痕和留痕，多数场合其

60、制品表面需要涂装，材料可用改进的PPO、ABS树脂、填充PP。ABS树脂的耐热性、窗玻璃的模糊性、玻璃上的倒影等问题有待解决；填充PP需要改善制品表面的缩孔和窗玻璃的模糊性。最近发展的气体辅助注射成型法，采用一点注入口也能够克服表面缩孔的形成和溶解痕的发生，同时提高制品的刚度。1.4.2仪表板材料最新进展TPO在仪表台中的应用为了提高内饰材料再生利用性和舒适性，内饰材料的发展趋势是聚烯泾和聚酯纤维。传统的PVC表皮材料逐渐用聚烯泾系热塑性弹性体TPO取代，因为TPO和TP能够相溶而且能够容易回收利用。为了便于回收利用，正在发展热塑性聚烯烃表皮材料构成的仪表台TPU在仪表台中的应用与PVC相比，

61、TPU的优点是：抗紫外线和长期热老化性能好密度低15%，且可在原用PVC的加工设备上生产。今后，这种新型TPU将在北美普遍采用，其材料价格大概比PVC高出3倍多。但是采用TPU从经济角度考虑是合算的。其原因是TPU密度较小且可省去若干项其他工序和操作。Bayer公司和Textron汽车公司共同开发了热塑型聚氨酯（TPU）仪表板面层Texin DPT-3014，以取代PVC，并用于Chrysler Concorde，Chrysler LHS，Chrysler 300M等车型上镁合金压铸在汽车仪表板中的应用近年来，镁合金压铸（以下简称镁压铸）的汽车零部件在欧美日等发达国家汽车工业中的应用出现了持续

62、快速增长势头，如仅19962000年全球用于汽车零部件的镁量平均每年递增15%以上。目前镁的主要应用领域是镁铝合金，如按这一发展速度进入21世纪，镁压铸结构件将成为镁最主要的应用领域。镁压铸的快速增长主要是由欧美地区发达国家汽车工业面临要求汽车重量轻、油耗少、环保的挑战而促成的。德国奥迪公司于20世纪80年代研制成功第一个镁压铸仪表板并应用于V-8型奥迪轿车中。由于AM系列镁合金有很高的伸长率，奥迪公司用该系列合金研制成一种一片式轻型压铸结构件，用于安装汽车速度表，收音机及储物盒，该部件在冲击试验中只能被撞弯而不会被撞断，表现出良好的抗冲击性能，而其重量则大大轻于原来的钢结构件，例如奥迪V-8

63、型轿车的镁压铸仪表板重量仅为4.3kg。采用一片式压铸件的仪表板还可省去原来用钢结构件时所必需的许多零部件。由于其显著的优点，这一新设计现已被欧美汽车工业界普遍采用。已采用这类镁压铸仪表板的有通用奔驰、克莱斯勒、菲亚特阿尔法等汽车公司。目前至少有20款以上车型正在采用或研制这类镁压铸仪表板。正在使用的最大款型为重量达15kg的通用汽车“G”型前卫车上的仪表板。如今全世界采用这类结构件的汽车超过300万辆。Meridian公司在这一领域卓有成就，其产品的主要客户之一就是美国通用汽车公司。这一领域目前的发展趋势是：部件的表面积变大，集成更多的功能并且单位价格下降。可以从发展趋势来看，基于塑料、钢等

64、材料的仪表板将被镁合金压铸结构件取代。1.5公差、配合、密封1.5.1公差分析公差分析指的是，在满足产品功能、性能、外观和可装配性等要求前提下，合理定义与分配零件和产品的公差，优化产品设计，以最小的成本和最高的质量制造产品。是面向制造和装配的产品设计中非常重要的一个环节，对于降低产品成本、提高产品质量具有重大影响。对于汽车高要求的零件，进行公差分析有以下几个优点：合理设定零件的公差以减少零件的制造成本。判断零件的可装配性，判断是否在装配过程中发生了干涉。 判断零件装配后产品关键尺寸是否满足外观、质量以及功能等要求。优化产品的设计，这是公差分析非常重要的一个重要目的。当通过公差分析发现产品设计不

65、满足要求时，一般有两种方法来解决问题。第一是通过精密的零件公差来达到要求，但这会增加零件的制造成本；第二是通过优化产品的设计来满足产品设计要求。第二种方法最好，也是公差分析的意义所在。公差分析还可用于产品装配完成后，当产品的装配尺寸不符合要求时，通过公差分析来分析制造和装配过程中出现的问题，寻找问题的根本原因。1.5.2配合间隙与密封我们在制造和生产汽车仪表台过程中，不得不考虑到各零件之间的配合和密封情况。因为这直接影响这整个仪表台的质量，汽车是在一个高速环境下工作，同时，其内饰件也要适应相应的工作环境，如果配合不严密或者密封出现了问题，很有可能造成不必要的损失和麻烦，同时对于汽车本身的销售在

66、市场上也有一定的的消极影响。以汽车仪表台和副仪表台为例，如果对于仪表台本体配合和密封出现了问题，很有可能造成仪表台表面有缩痕、左右断头变形以及仪表板上部与前风档配合触变性严重。还有一个典型的例子，就是配合和密封不恰当，在汽车高速行驶的过程中，仪表板左右出风口格栅无阻尼，松动，并有异响。所以在生产和制造仪表台过程中，对各部件链接和装配时进行配合间隙、密封情况分析很有必要。2. 汽车仪表台总体设计汽车仪表台是轿车上的重要功能件与装饰件，是一种薄壁但面积大的、上面开有许多安装仪表用的孔和洞的零部件，这些零部件形状复杂。也是汽车操纵显示的最集中部分。其上有各种必要显示和操纵开关等，是轿车操纵的中心。一

67、个好的仪表台能使驾驶员感到舒适、方便。反之，如果仪表台的设计不合理很有可能影响驾驶员和乘客的人身安全。所以，仪表台的设计已成为汽车车身设计的一个相当重要的组成部分。2.1仪表板生产的流程针对不同仪表板，涉及的工艺及流程也有较大差异，可粗略归纳为以下几种：1、硬塑仪表板：注塑（仪表板本体等零件） 焊接（主要零件、如需要） 装配（相关零件）2、半硬泡仪表板：注塑/压制（仪表板骨架） 吸塑（表皮与骨架） 切割（孔及边） 装配（相关零件）。3、硬泡仪表板：注塑（仪表板骨架等零件） 真空成型/搪塑（表皮） 发泡（泡沫层） 切割（边、孔等） 焊接（主要零件，如需要） 装配（相关零件）2.2仪表板的造型分类

68、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。如图所示：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）仪表板上下分块式在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

69、延伸形成副仪表板区。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）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。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

70、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。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。随着市场竞争的加剧，在接近的生产成本下，各个汽车的底盘系统同质化严重。除了厂商在销售策略，售后及配套服务上体现产品和品牌的差异外，只有驾驶室可以成为产品差异化的配置

71、，直接体现产品的个性化和品牌形象。而仪表台作为体现驾驶室内饰风格的主要表现手法。在驾驶室内饰处于极其重要地位。不同品牌的驾驶室具有独特的地域烙印和鲜明的技术特征，体现了不同的内饰风格和企业文化。因此对汽车仪表台系统化设计流程的研究开发至关重要。2.3模具设计由于对不同的车型，其对仪表台的要求是不一样的，所以在这里我只介绍和设计一种车型，一汽凌源汽车仪表台。为了方便理解，在设计三维软件过程中，适当的采用图文结合方式，此设计，我们着重用catia软件进行设计。2.3.1零件的绘制运行CATIA软件之后，打开左上角的开始菜单，找到机械设计的草图编辑器。进行第一个零部件的三维设计（如图21所示）图21

72、这样，就可以绘制第一个零件图，把它命名为Part1。首先我们从仪表台最简单的零部件着手，进行设计。在画好此零件的大致轮廓后，要对此螺栓进行倒圆角和倒角的设置。点击命令和命令，倒圆角和倒角的设计必须根据你所要设计的工艺要求。如图22 图22在进行三维设计的过程中，对零部件的尺寸有一定的精度计算与设计，否则在整体装配的过程中会出现装不上或者即使装上了，也会达不到汽车出厂的工艺方面的要求。即使一个小小的螺栓。在进行以上一系列步骤之后。很快我们可以得出整体的一个零件图。如图 23图23零件图由于汽车仪表台的小零部件比较多而且复杂，在这里就不一一做详细说明其具体绘制，总之，在绘制过程中，我们必须要按照该

73、汽车内饰的要求，完成一系列的设计绘图。经过多天的努力，完成以下主要的零部件设计。图24手套箱的设计 图25置物盒图26右除霜口以上只是剪切了部分零件的图形。对于零件建模过程中，我们一定要注意，对于尺寸多是“约束”，而不是“定尺寸”，这样绘制其他尺寸时就不会变。否则绘制其他的尺寸时候就很有可能会使“定的尺寸”发生变化。其二是在修剪尺寸时多利用“快速修剪”也就是通常我们所说的“橡皮”。2.3.2总体各曲面首先进入总体曲面重建模块（如图27）开始曲面的重建，子插入一个集合图形集并命名为“为倒角数据”。由于总体设计出来的面非常多，不便于操作，总体曲面的时候尽量不带参数。总体件的原则一般是先总体确定大面

74、，然后在总体确定各个小特征。先观察模型，判断辨别出，哪些是在一个平面上。确定好后，点击Activate Areas命令，弹出Activate 窗口（如图28所示），选取Brush，在刚才选取的模型的平面上均匀的刷取一系列的区域。点击确定得到选取出来的位于一个平面的点云。图27进入曲面重建模块图28提取点云操作提取出点云后，点击Basic Surface Recognition 命令，弹出Canonic Surfaces from Clouds 窗口（如图29所示），选取点云，在点击应用，得到一个贴合点云的平面，根据模型需要改变曲面的大小的到所需曲面图29建立平面操作然后点击Activate A

75、reas命令，弹出Activate 窗口，选取Activate all 激活原来的模型，检查是否贴点云，若不是很贴，重复上面的步骤，找到一个比较贴合的平面，完成这个大面的重建。按照此操作完成其他各个曲面的重建。在重建出来的曲面经过剪切，修边，沿伸，炸回原型，结合等命令，得到未倒角的数据模型。2.3.3带参倒角首先插入一个几何图形集并命名为“倒角数据模型”，并激活这个几何图形集。点击工具操作条上的带参数和曲面保留，是其由原来的状态（如图210所示）变为当前的状态（如图211所示）。倒角是一个工程设计的规范需要，倒角的时候带参数比较好，因为在倒角的时候设置的数值不可能一下子就贴点云，带参数之后修改

76、起来就比较方便。在倒角的时候除了要贴合点云外，倒角的数据也要圆整，应尽量符合工程要求满足工艺加工要求。图210带参数不保留状态图211带参数保留状态 在倒角之前一般都会将原来重建的曲面结合到一起用，然后在使用边倒角命名，操作起来比较方便（如图212所示）。图212倒角命名2.3.4实体加厚首先插入一个几何体并命名为“实体加厚”，同时激活这个几何集。塑料件不可能仅是一系列曲面组成，它是一个实体，需要对上述设计出来的曲面进行加厚处理。塑料件的厚度是影响其刚度强度以及加工工艺性的重要因素，合理的选取塑料件的厚度，不仅方便加工更能节约成本同时还能保证塑料件良好的质量。将曲面合成一个整体之后，进行加厚处

77、理。（如图213）图213曲面加厚操作在加厚操作中，需要注意加厚的方向，由于本文是在外面贴点云，所以向部加厚。加厚的时候有时会出错，可能是有尖角无法进行运算，此时需要对曲面进行修改，去尖角处理。最终得到加厚的模型。模型加厚之后，还需要建一条料厚线。料厚线通常是料厚的100倍，反映零件的脱模方向。2.3.5零件的装配零件在装配过程中，将已画好的Part进行连接、配合、密封。在装配时，catia中的Manipulation图标只是能将各零件手动移开，不起约束作用，并且在装配每个零件过程中需要更新（update）。并且在各零件各方向约束后点约束键可能才会真正约束接触。若两个零件的实际接触的状况和约束

78、更新后的情况是一模一样，那么我们在约束后的图标呈现灰色的不可选择性。另外，约束转配好的零件即可成为一个整体，可以和第三个零件进行相约束，所以在两个零件约束完成后切记不要删除，但可以隐藏，不然在和第三个零件进行约束时就不可能成为一个整体。但在装配完成后要隐藏约束。点击如图所示图214零件装配过程图本课题汽车仪表台的装配整体图如下图所示 图215仪表台的装配图2.4 设计数模的审查确定2.4.1 数模的审查在数模完成之后，接下来进行的是对数模的审查。审查的目的就是看设计出来的数模是否合理，是否满足功能要求，如果出现了错误则需要还回修改，知道审核通过为止。审核一般要进行的工作主要包括：曲面分析、曲面

79、重合度分析、曲面连接性分析、拔模分析以及装配分析和CAE分析等。（1）曲面分析。主要是检查曲面的光顺行，让曲面平滑，富有动感，如果有曲率突变的地方，这说明，曲面的变化较大容易产生应力集中，影响零件的强度。图216曲面曲率分析（2）曲面重合度分析，主要是检查有无多余的重复的曲面，若有，则删除修改如下图。图217重合度检查（3）拔模分析。拔模即脱模，是零件从模具型腔中出来的操作过程。合理的脱模斜度有利于零件从模腔中脱离出来。因此必要进行脱模分析。如下图所示。图218拔模分析（4）装配分析。设计出来的仪表台不是孤立存在的，需要与周边的零件进行合理的装配。满足总布置的要求，安装硬点尺寸硬点符号设计规范

80、。如下图所示。图219装配分析（5）CAE分析。CAE分析主要是检查零件的强度钢度的性能，零件必须满足性能要求，此外CAE还进行一些状态模态分析和热分析等，检查零件的减震性和耐热性能等，只把握零件质量很重要的一个关口。2.4.2 数模的确定 在通过上述检查分析之后，就是确定数模阶段了。上述过程只是一个纯粹的总体设计过程，总体设计是在已有零件的基础上建立起来的模型，考虑到不侵犯别人零件的专利，在借鉴别人的同时要有自己的创新设计，完善自己的设计模型。设计出来的仪表台要与整车造型风格协调一致。其次，需要查看一些行业法规等，满足性能要求。由于本论文主要只是针对仪表台的外观形状进行的设计，而仪表台的设计

81、还包括其它诸多内容，如电气布线，指示灯的选择设计，视觉的人机设计等。在完成这些设计后，才能交到客户的手里面，进行模具试制，样件生产到批量生产最终才投入市场。3. 公差与配合分析3.1公差分析公差是零件尺寸所允许的偏差值，设定零件的公差即是设定零件制造时尺寸允许的偏差范围对于公差的本质是产品设计和制造的过程中充当着桥梁和纽带，是保证产品以优异的质量、优良的性能和较低的成本进行制造的关键。制 造设 计公 差 功能性能外观可装配性设计限制稳健性设计设计意图产品质量客户满意制造费用装配费用制造方法选择机器夹具检验不良率返工率精密 宽松对于公差分析是指在满足产品功能、性能、外观和可装配性等要求的前提下，

82、合理定义和装配零件和产品的公差，优化设计产品，以最小的成本和最高的质量制造产品。公差的分析主要有以下几个目的：1） 合理设计零件的公差以减少零件的制造成本2） 判断零件的可装配性，怕段零件是否在装配过程中发生干涉3） 判断零件装配后产品关键尺寸是否满足外观、质量以及功能等要求4） 当产品的装配尺寸不符合要求时，可以通过公差分析来分析制造和装配过程中的问题，寻早问题的关键所在5） 优化产品的设计，也是公差分析最重要的一个目的3.1.1定义公差分析的目标尺寸和判断标准在仪表台装配过程中，要涉及到三个方面的配合间隙，即零件的装配间隙、外观零件的配合间隙、零件之间的功能、性能和可靠性等配合尺寸。产品的

83、装配间隙是控制在使用要求的允许范围内。运行中由于磨损,实际间隙将逐渐增大,有的甚室会超出允许范围,出现装配间隙失效。利用可靠性理论,可对一批产品运行一段时间后,装配间隙失效或未失效的概率进行预测,即装配间隙的可靠性预测外观零件的配合间隙，是针对汽车仪表台两零部件在连接时的外缘间隙。很显然，外观间隙值越小，对于工艺保证能力的要求也就越高，控制质量的难度也就越大，同时对于零部件的运动间隙也很难满足其要求，对于汽车仪表板，其外观间隙不宜过大也不宜过小，通常情况规定为1.0mm左右。再考虑到制造公差，间隙值不可能太小，只能在满足各方面要求下尽可能小一些.。如图所示3.1.2定义尺寸链尺寸链，指的是在产

84、品的装配过程中，又相互联系的尺寸按一定的顺序首位相连接排列成的封闭尺寸组尺寸链有两大特点：一是封闭性，尺寸链是由多个尺寸首尾相连：二是关联性，组成尺寸链的每个尺寸都与目标尺寸有关联，尺寸链中每个尺寸的精度会影响到目标尺寸的精度3.1.3判断尺寸的正负尺寸的正负我们可以用箭头来确定，它可以从目标尺寸的任意一端开始画单向箭头，顺着整个尺寸链一直画下去，其中包括了目标尺寸，一直到该箭头形成一个封闭的回路，然后进行判断。凡事箭头方向与目标尺寸箭头方向相反的为正，反之为负。如图 3.1.4将非双向对称公差转换为双向对称公差对于汽车内饰仪表台的设计零件，将零件进行双向对称公差的转换，如： 3.1.5公差分

85、析的计算计算公差，我们常用到两个极限值，极大值和极小值，我们有两种计算方法，一个是极值法计算，另一个是均方根法计算。所谓的极值法是考虑零件尺寸最不利的情况，通过尺寸链中尺寸的极大值或极小值来计算目标尺寸的值。而均方根法是统计分析法的一种，是把尺寸链中的各个尺寸公差的平方之和再开根即得到目标尺寸的公差。计算方法计算的公式所具特点极值法不可能性成本高产品设计困难风险最小均方根法接近真实成本较低产品较容易设计可能会有不合格产品4. 连接与密封4.1连接的概述连接也叫组装和装配，是将两个或两个以上的零部件连接在一起的工艺和技术。对于汽车仪表板的制品，大多是塑料制品，而塑料制品的连接有可拆连接、不可拆连

86、接、焊接和粘接等。本课题设计的一汽凌源汽车仪表台产品是由不同材料、不同功能的零部件组装而成。连接设计的目的就是要根据各种因素设计一种最适宜的连接方式，将零部件组装到一起。该仪表台连接方式的设计一般要考虑以下几个因素：1） 连接件属性：几何形状及尺寸、材料性能和适应性。2） 拆装性能：是否需要拆装、可靠性、安全性、可逆性、还有零部件拆装频率等。3） 操作性能：简单、方便、快捷、省力。4） 产品的使用环境：负荷、温度、湿度、化学介质。5） 环境因素：以回收为目的的连接件的易拆卸性。6） 经济因素：组装成本、轻量化、省能源型。7） 美观要求：组装外观、美学效果。4.2连接与密封的分析对于仪表台的连接

87、与密封情况，正常情况下是要做运动件的分析报告，比如杂物盒在开启和关闭过程中的间隙校核，密封的话，主要是看空调出风口与仪表板的配合关系，一般加海绵条。而且海绵条留有一定的过盈量，出风口面罩和风道之间是填充的，海绵条留有预压缩量。再一个就是所有的缝隙、搭接之处要满足初期做光滑面数模时定义的那些外观圆角、几何定义和间隙定义。这是在装配汽车仪表台过程中的主要问题，如果做到细致，在设计和工艺上还有很多问题需要解决。当然这些细致的问题，我们在设计汽车仪表台过程中都必须一一解决，以满足生产需要。在汽车仪表台装配过程中我们常采用的连接方式主要有螺接、焊接和卡接。而卡接是仪表台装配过程中最常见的，它主要通过卡扣

88、或者自身的结构连接。而仪表台自身在装配过程中可能焊接的比较常见。由于汽车仪表台的材料是塑料件，塑料件与塑料件之间的连接可以用融化焊接的方式，塑料件与塑料件之间，特别是门护板的一些小装饰件，是直接焊接在本体上的，不需要拆卸的那种，在中只要按照相互的几何配合关系，装配好就可以了。以下是仪表台在设计过程中的主要间隙参数相关件间隙备注仪表台左右侧与门护板之间仪表台前面与前挡风板玻璃之间仪表台内部结构与空调总成之间以上除霜面板前边缘有除霜口时，间隙略大仪表台内结构与底盘之间以上结构难以实现，至少留仪表台内结构与车身之间以上相对静止件之间至少留仪表台表面上各面板与其主体之间.按缝隙图仪表台与组合开关罩之间

89、按转向管柱转角运动校核后的间隙烟灰盒盖与四周面板之间运动校核后的间隙烟灰盒本体与腔体之间以上副仪表板与住仪表板之间.副仪表板杂物斗盖运动间隙副仪表板与地毯之间副仪表板与前排座椅间隙杂物盒盒体与其封板之间在两侧以上杂物盒封板与空调之间结构难以实现，至少留引擎盖拉手与仪表板之间在其两侧吹风口与仪表台之间4.3塑胶产品的装配形式：超声线接合装配法，其特点是模具上容易做到，但装配工序中需专门的超声机器，成本增大，且不能拆卸。超声线的横截面通常做成宽0.30、高0.3的三角形，在长度方向以5-10mm的长度间断2mm；自攻螺丝装配法,其特点是模具上容易做到，但增加装配工序，成本增大，拆卸麻烦；卡钩扣位装配法，其特点是模具加工较复杂，但装配方便，且可反复拆卸，多次使用。卡钩