现代汽车仪表板通用设计方法汇总

1、汽车仪表板设计方法仪 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

2、 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

3、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 较平坦的仪 表板， 泡 沫的背 基 一 般 为 3 4 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

4、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

5、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 零 件 再 加 上 方 向 盘 和 转 向 结 构， 就 是 一 个 完 整 的 COCKPI系 T 统 了。COCKPI可 T 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

6、效 率， 降 低 成 本， 是 目 前 国 际 上 流 行 的 生 产 方 式。表板的设计流程表板设计流程介绍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 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

7、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 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 BUC是 K 根据汽车车身的尺寸，用木材、FOAMBLO、 CPKOLYWO等 OD材料制作与 车

8、身 一 致 的框架用于放置油泥模型。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± 2m，m德国大众 公 司 往 往 将 模 型

9、 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 SURFA的 CE 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 主 要 的 CAD软 件， 相 比 较 ICEAM SU更F 专 业 一 些。CLASS A曲面质量可

10、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 0.01 毫 米， 相 切 的 面 片 的 角 度 偏 差 不 超 过 1.4 分（ 0.02 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 连 续 性 是 可 以 接 受 的。 在 这 个 阶 段 必 须 注 意 的 是， CLASS A曲 面 必 须 完 全 按

11、 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 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

12、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 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)

13、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 空 调 机 与 风 道 的 连 接 方 式、 中 央

14、 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

15、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 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

16、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。零 件设

17、计参考规则仪 表 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.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.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)软化仪表板的厚度一般为10mm+/-m在仪表板的组合仪表处的泡沫厚度一般不超过m,15m，若遇m到超厚的情况

18、，可以在骨架上加筋或增加钢丝来解决。在仪表板上需要冲切的区域，骨架料厚减少到1.5mm2，泡沫厚度也减少为mm45m。 mABS/PV真C空成型表盘和搪塑表皮可做到2mm最小内园角和3.2mm最小外园角。真空成型的最大拉伸比是：凸起为 2： 1 凹陷为 1： 2在 CLASS A表面应避免尖角和内凹边界园角：手套箱开口6mm10mm M气囊开口 IN;4mm5mm；空调出风口开口MIN3.2mm MIN转角的园角：手套箱810mm M；气囊IN5 6mm MIN空调出风口开口为 ;6 8mmM；所有冲切园 IN角最小为3mm.搪塑表皮上的造型特征槽的宽深比为3:2将紧固位置尽量设计接近定位，应

19、避免用紧固的特征用于定位设计一部件与另一部件装配时，应尽量设计为四周封闭，中央安装零件，这样才能达到较好的配合效， PICTURE FRA的最小宽度为 ME12m。m将组合仪表的定位柱设计在仪表板骨架上，而不是设计在组合仪表上，在骨架上的CLIP 开口需要倒角，起导向作用。设计定位柱要比CLIP长 2mm MIN可保证部件的定位准确性 ,RIB 和 BOSS的设计要求空调出风口和除雾器的沉坑的尺寸精度为+/-1mm相对基准的精度为,+/-1.5mmDATUM表皮表面到骨架下表面的公差为+/-1.5mm仪表板外表面到仪表板上凹陷表面的公差为,+/-1mm1.5在螺钉头下的局部不应有泡沫，或泡沫厚

20、度小于1m，这是因为在压力下，泡沫结构会发生蠕变，m会使紧固失效。在仪表板上最好只设计两个零件有配合关系I/PFINISH PANEL在仪表板的两端，设计510度的脱模角度。材料选择Cluster Finish Panel/HoodMeter& Center Finish PanelA/C RegistersKnee Bolster Covers & Side/End PanelsIn general, PC should be avoided due to chemical resistance problems (contact with oils causes crack

21、ing in PC).Use PP for non-impact zone applications.GE抯 Noryl is not recommended at this time.Soft touch paint can be applied over lacquer. However, lacquer must NOT be applied over soft touch paint.Maintain the same material for class A surface components. Use ABS for A/C registers in impact zones.

22、If color is black, ABS can be molded in color.Dissimilar materials are required between moving parts such as the control tab & housing or barrel & housing. Housing can be polypropylene.Two piece bezel and housing design is recommended.Azdel is NOT recommended due to:1. Dimensional variation

23、of ± 2.0mm or greater.2. Paint chips easily.3. 0.003 minimum grain required to keep glass off surface.4. Recycling is difficult.Soft touch paint can be applied over lacquer. However, lacquer must NOT be applied over soft touch paint.设计面板和仪表板配合时, 保证表面下沉或高出仪表板表面最少2mm空调出风口与软质仪表板 ,0间隙配合或有0.5mm过盈.设计

24、塑料件的外园角为1.5X壁厚, 最小园角为3.2mm内园角为 ,0.5X壁厚.R= 1.5 X WALL THICKNESS除了空调出风口和一些小零件可以用形状与仪表板定位外, 设计零件与骨架或副仪表板用一个4方位的定位和一个2方位的定位.4-WAYLOCATOR PIN2-WAYLOCATOR PIN仪表板系统设计规则仪 表 板 一 般 提 供 最 少 4 个 出 风 口， 通 常 空 调 出 风 口 的 作 用 范 围 达 到 车 厢 内 50 的 空 间。当 驾 驶 者 坐 在 最 远 的 位 置 时，驾 驶 侧 出 风 口 可 调 节 吹 风 方 向， 吹 到 驾 驶 者 右 肩； 中

25、 间 出 风 口 可 以 吹 到 驾 驶 者 左 肩； 同 样， 当 副驾 驶 者 坐 在 最 远 的 位 置 时， 副驾 驶 侧 出 风 口 可 调 节 吹 风 方 向， 吹 到 副 驾 驶 者 左 肩。出 风 口 向 上 应 能 够 吹 到 99 的 眼 椭 圆， 向 下 应 能 够 吹 到 假 人 的 H 点。所 有 的 出 风 口 最 少 高 于 前 座 椅 H 点 356 毫 米； 从 出 风 口 作 到 99 眼 椭 圆 的 切 线， 切 线 长 度 不 大 于 653 毫 米。出 风 口 需 布 置 在 没 有 任 何 零 件（ 方 向 盘、 驾 驶 侧 气 囊、 控 制 器）

26、阻 挡 气 流 吹 向 目 标 的 地 方， 能 够 吹 到 人 腰 部 以 上 80 的 空 间。 如 果 不 能， 就 要 考 虑 辅 助 出 风 口。冷 凝 机、 热 交 换 器、 压 缩 机 与 装 在 同 一 表 面 上 的 零 件 的 最 小 间 距 为 3 毫 米； 空 调 风 道、 除 雾 器、 感 应 器 与 仪 表 板 上 安 装 的 线 束、 仪 表 板 加 强 件、 其 余 仪 表 板 安 装 件 之 间 的 最 小 间 距 为 6 毫 米； 热 空 调 的 EATC控 制 总 成 与仪 表 板 上 安 装 的 线 束、 仪 表 板 加 强 件、 其 余 仪 表 板 安

27、 装 件 之 间 的 最 小 间 距 为 12 毫 米； 仪 表 板 上 安 装 的 中 央 空 气 分 配 器、 除 霜 器 喷 嘴 与 烟 灰 缸、 杯 托、 收 音 机、CD机之间 的 最 小 间 距 为 12 毫 米；冷 凝 机、 热 交 换 器 与 装 在 不同 一 表 面 上的零件的最小间距为15 毫米；除霜器喷嘴必 须 布 置 在 距 前挡 风 玻璃 底部 45 毫 米到 100 毫米 的 范 围 内。从驾驶者99眼 椭 圆 看 去， 不能 从 前挡 风玻 璃 C 区域 和 侧面 车 窗 上 透 视 看反光镜的区域看到显示 零件 的 反 光。 每 个 显 示 屏 发 出 的 光

28、线 不 能 反 射 到 其饰 板， 当 20N 的 力 作 用 在 1.5 平 方 厘 米 的 范他 仪 表 上。在仪表板上任何部位上安 围 上， 变 形 不 超 过 1.5 毫 米。仪表板系统要求在40 度 到82 度的环境温度下，40 度时 相 对 湿 度达到90，满 足 外 观 和 功 能 的 要 求。仪表板设计的可靠性目标：2 年内或30，000MILES9；86 年 内 或 90，000MILES9；410 年 内 或 150， 000MILES 9。 0表足足 仪满满板设计必须符合轿车内部凸出物的法规要求。防止仪表板在车窗上产生倒影的要求。头部撞击的要求。缸 打 开 和 关 闭 的

29、 最 大作 用 力： 抽 拉 形 式-15N； PUS HPUSH形 式 15N； 其余 形 式 -10N。前 烟 灰 缸 打 开 的 宽 度 为 100 毫 米， 打 开 的 面 积 为 5000 平 方 毫 米； 总 容 积 为 200立方厘米；后 烟 灰 缸 打 开 的 宽 度为 75 毫 米， 打 开 的 面 积 为 2000 平方 毫 米； 总容积为80 立方 厘 米将 烟 灰 缸 缸 体 转 入 或 取 出 的 作 用 力 为：SNA PIN 方 式：20NDRAWER/SL方IDE式：15NPIVOT/HINGE方 D 式：15N烟灰缸盖在受到11N的载 荷 时，Y 方 向 变形

30、<5毫米；Z 方向变形<3 毫米在手不接触到灭烟处的情况下，烟灰缸缸体可以很方便的取出。在 所 有 的 环 境 温 度 下（ 最 低 为 35 摄 氏 度）， 受 到 125 毫 米 直 径 重 6.5 公 斤（ 35±10 肖 式 硬 度）的圆球，以2.5m/s速度撞击，仪表板可以满足外观 的 要 求。杯托上可以放置最小75毫米直径的容器，深度不小于40 毫米。杯 托 的 最 大 开 启 和 关 闭 力 为：开 启：DRAWER/SLIDE25NPUSH/PUSH15N关 闭：DRAWER/SLIDE30NPUSH/PUSH15N杯托的插入的部分在其中心受 到 4.5N

31、 的载 荷， 在 43 摄氏 度和 90相 对 湿度环境 下， 放 置 24 小 时 后， 杯 托 能 够 满 足 所 有 的 功 能。仪表板系统上的零件经过3 次 拆 装 后，所 有 的 饰 板 经 过 6次 拆 装后， 仪表板应 满 足 所 有 外 观 和 功 能 的 要 求。当 仪 表 板 暴 露 在 自 然 环 境 下， 当 仪 表 板 处 于空 调 引 起 的 快 速 冷 热 时， 当 运 动 部 件 运 动 时， 不 能 发 出 可 辨 的 噪 声。烟 灰 缸 缸 盖 翻 开； 杯 托 门 从 关 闭 状 态 到 开 启 状 态 的 时 间 为 0.3 秒 1.4 秒。用钥匙开启仪

32、表板和副仪表板上锁的 作 用 力 距 不 超 过 0.1Nm。在布置仪表板上各个部件时应满足：在下列零件之间方向间 距 （毫米）安装在座椅上的扶手仪表板上的任何表面X20座椅副仪表板基体 扶手箱盖（ 在 整 个 运 动 范 围 内）Y20（ 硬）6（ 软）座椅 座椅泡沫仪表板上的任何表面X20（ 硬）6（ 软）可随座椅运动的保险带 扣副仪表板基体Y20保险带滑入条表面副仪表板基体Y12线束运动零件所有19线束静 态零件所有6 10副 仪 表 板 基 体/ 机 构手刹车杆内外4副 仪 表 板 基 体/ 机 构手刹车杆前后 高低8副仪表板上部零件 烟灰缸 开关副仪表板基体 地毯高低8仪表板骨架组合仪表座所有3组合仪表饰框组合仪表前后3仪表板骨架仪表板加强件 部件模块 继电器所有6仪表板加强件部件模块 继电器所有6手套箱斗所有6手套箱斗烟灰缸杯托收 音 机 / 磁 带 机 /CD 机线束仪表板加强件 部件模块 继电器所有12仪表板A 柱 饰 板所有6仪表板门内板间隙6± 4副仪表板系