汽車儀表板的制造技術(shù)與設(shè)計分析文章主要對于汽車儀表板的分類和實際使用過程中的要求進行論述，并且對其總布置設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計等進行論述，對于汽車儀表板制造過程中經(jīng)常利用的工藝和材料進行論述，對于相關(guān)的研究提供理論基礎(chǔ)。標(biāo)簽：汽車儀表板；制造技術(shù)；設(shè)計分析汽車儀表板是汽車內(nèi)飾中的主要部件。上面集成了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)，娛樂系統(tǒng)及其人機界面。還有著儲物功能和裝飾作用，同時在碰撞中為前排乘客提供一定的緩沖保護。因此，儀表板的設(shè)計和制造是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。以下將對儀表板設(shè)計與制造工藝做簡單的介紹。1汽車儀表板的產(chǎn)品設(shè)計1.1汽車儀表板產(chǎn)品設(shè)計的特點儀表板產(chǎn)品設(shè)計特點與其結(jié)構(gòu)布置特點有關(guān)。儀表板駕駛側(cè)主要布置有組合儀表，轉(zhuǎn)向管柱，組合開關(guān)，大燈開關(guān)，駕駛側(cè)出風(fēng)口，側(cè)除霜出風(fēng)口，有的布置有膝部氣囊。儀表板中央?yún)^(qū)域一般布置有娛樂系統(tǒng)，空調(diào)控制開關(guān)，中央出風(fēng)口，有的還布置有杯托、儲物盒等。儀表板副駕駛區(qū)域一般布置有副駕駛氣囊，副駕駛側(cè)出風(fēng)口，手套箱，側(cè)除霜出風(fēng)口等。結(jié)構(gòu)設(shè)計要做到簡單，才能將成本進行降低。儀表板具有一定的復(fù)雜性，要根據(jù)造型特點和產(chǎn)品功能特點，或者出于尺寸的原因，對零件進行拆分合并，實現(xiàn)比較快速的裝配，并且可以將成本進行降低，最大的問題就是需要實現(xiàn)簡化設(shè)計。由于需要不斷開發(fā)新的車型，設(shè)計階段會花費大量的資金，計算機輔助設(shè)計和分析的應(yīng)用可以適當(dāng)降低成本。運用3D模型DMU運動模擬可以檢查模擬裝配可行性；運用CAE輔助分析，可以在3D模型階段對產(chǎn)品性能比如模態(tài)、頭碰、剛度等進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果更改優(yōu)化設(shè)計。通常根據(jù)項目需求，CNC快速成型樣件和軟模樣件也被需要用來進行匹配和驗證。1.2汽車儀表板的總布置設(shè)計儀表板的布置需要滿足前方視野法規(guī)、頭碰法規(guī)及符合人機工程。人機方面包含視覺和空間。視覺方面，在滿足前方視野法規(guī)之外，還要滿足儀表、娛樂系統(tǒng)屏幕反光的人機要求。對于儀表板的表面需要實現(xiàn)消光處理，儀表板上方的零件應(yīng)該滿足一定的光澤度要求，不能太亮，這樣駕駛員的駕駛感覺才會做到舒適安全?？臻g方面，手腳活動的范圍、肘部活動的空間等；扶手，拉手等的布置位置高度是否處于人機舒適狀態(tài)；對儀表板上需要手操作的零件，如換擋手柄、空調(diào)開關(guān)、出風(fēng)口調(diào)節(jié)等等的布置和結(jié)構(gòu)應(yīng)該處于易操作的狀態(tài)。儀表板涉及到的許多零件都是在不同的廠家當(dāng)中得到的，因此在設(shè)計設(shè)計的過程中，要確認好零件之間的安裝定位關(guān)系，計算各個零件的制造公差，是否能夠使產(chǎn)品達到外觀匹配的間隙面差要求。在設(shè)計的初級階段就要完成妥善的處理，這樣在后期細化的過程中才會更加方便。2汽車儀表板的制造工藝2.1注塑工藝在注塑機當(dāng)中加入到干燥后的塑料粒子，利用螺桿進行剪切，并且通過料桶進行加熱熔融，最后視線冷卻成型，這種加工工藝在制造儀表板的過程中應(yīng)用的比較廣泛，可以制造出硬塑儀表板的本體和軟質(zhì)儀表板等各種相關(guān)的零件，制造硬塑儀表材料大多利用PP，而儀表板上的裝飾板多用PC+ABS、PP等等。除了普通注塑工藝，目前還有出風(fēng)口撥輪和儲物盒卷簾門等零件常用的雙色注塑工藝；氣囊布簾鉸鏈或者安裝點局部加強用的嵌件注塑工藝；還有高光飾板用的急冷急熱高光注塑工藝；還有為了局部結(jié)構(gòu)加強，在注塑中引入氣體的氣輔工藝，等等。2.2真空熱成型工藝真空成型是一種利用已經(jīng)經(jīng)過處理過的PVC或TPO材料進行再加工，使之得到所需要的產(chǎn)品形態(tài)的一種加工方法。經(jīng)過處理的材料主要工藝是將幾層材料進行復(fù)合和粘貼的過程。這種工藝常用于軟質(zhì)儀表板表皮，加熱表皮片材，直到達到玻璃點的軟化溫度，將氣體加注在密閉的型腔當(dāng)中，可以實現(xiàn)一定程度的拉伸，在有溫控的模具上進行冷卻，從而可以獲得產(chǎn)品。真空成型又可分為陰模真空成型和陽模真空成型，陰模真空成型可將表皮皮紋成型在模具內(nèi)，不受表皮拉伸影響，外觀效果更好。2.3表皮搪塑工藝與真空吸塑表皮相比，搪塑表皮具有不開裂、不變形及耐熱性優(yōu)異等特點，但搪塑工藝對搪塑原材料流動性、耐溫性和熔融性等方面的要求較高。帶皮紋的搪塑模具（鎳殼）背面或整體加熱，模具正面扣上裝有PVC（或其它塑料）粉末的粉箱，一邊加熱，一邊轉(zhuǎn)動，使粉箱中的塑料粉末粘在熱模表面上，形成一個形狀與儀表板一致的帶皮紋的皮套，取下粉箱，模具冷卻后，人工將皮套從模具上扒下。搪塑皮套與儀表板骨架放在發(fā)泡模中，注入PU發(fā)泡料，熟化后成為搪塑表皮發(fā)泡儀表板。除了搪塑和真空成型，表皮的成型工藝還有手工包覆、PUR噴涂等等。2.4聚氨酯發(fā)泡工藝軟質(zhì)儀表板緩沖層處于表皮與骨架之間，多用發(fā)泡工藝來實現(xiàn)。常用的發(fā)泡工藝是聚氨酯發(fā)泡工藝。聚氨酯泡沫生成主要是異氰酸酯（ISO）的異氰酸根（-N=C=O）與多元醇（Polyol）的羧基（-OH）發(fā)生加成反應(yīng)，生成聚氨基甲酸酯大分子，通過化學(xué)發(fā)泡劑水與異氰酸酯反應(yīng)放出二氧化碳氣體，使黏彈性的泡沫物理膨脹、發(fā)泡、固化，得到泡沫塑料。發(fā)泡工藝根據(jù)產(chǎn)品特點，工藝又可分為開模發(fā)泡和閉模發(fā)泡。2.5切割工藝軟質(zhì)儀表板在完成發(fā)泡后，一般要對產(chǎn)品不需要而表皮或發(fā)泡工藝中需要的部分進行切割。常見的切割工藝有銑刀切割和水刀切割。2.6弱化工藝在儀表板副駕駛區(qū)域，一般需要對氣囊門進行弱化，以確保氣囊能正常打開。常見的工藝有激光弱化和冷刀弱化。激光弱化工藝就是利用激光所具有的高能，加工無縫安全氣囊線的工藝。激光發(fā)生器將所產(chǎn)生的激光聚焦在約0.2mm的范圍內(nèi)，形成具有高能量的激光束，激光束通過激光頭，以定頻脈沖的形式，打在儀表板上，其焦點處的材料在吸收激光的高能后迅速汽化，形成穿透或不穿透（根據(jù)需要）的小孔，這些小孔區(qū)域的材料厚度變薄，斷裂強度降低，從而能在受到外界沖擊時，優(yōu)先斷裂。冷刀弱化僅用于軟質(zhì)儀表板，對表皮進行弱化。2.7吹塑工藝吹塑工藝是將塑性型胚置于模腔內(nèi)，借助壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到中空薄壁制品。大部分的熱塑性塑料都可以進行吹塑成型，高密度聚乙烯HDPE和聚丙烯PP是應(yīng)用較多的吹塑材料。儀表板上的空調(diào)風(fēng)管常采用吹塑成型。2.8表面處理工藝儀表板具有裝飾性，儀表板上的飾板常采用特殊的表面處理工藝，達到美觀的效果。常見的表面處理工藝有噴漆、電鍍、水轉(zhuǎn)印、表面附膜工藝如IMD、INS、TOM等工藝，還有近年流線的碳纖維飾板和真木飾板工藝。3結(jié)束語儀表板自身具有很強的安全性、功能性、舒適性等等，它還要具備一定的剛性，可以保證汽車正常的工作，與此同時，還要具備一定的吸能性，在發(fā)生意外的過程中可以將外力進行減少，避免沖擊到駕駛員。參考文獻[1]祝偉駿.汽車鋼制車輪數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的研究應(yīng)用[J].四川兵工學(xué)報，2014，07：56-59.[2]胡新如，趙海霖，晏平仲，等.航空器蒙皮、汽車覆蓋件柔性模具設(shè)計制造技術(shù)[J].航空制造技術(shù)，2012，10：55-57.[3]陳根余，顧春影，梅麗芳，等.激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用與激光組焊單