仪表板

汽车仪表板有哪些类型该如何设计

发布时间:2022/4/19 11:36:31   
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仪表板总成(INSTRUMENTPANEL,简称IP,以下简称仪表板)是指介于前排座椅及前风挡玻璃之间,横跨车内空间的内饰零部件载体总成。仪表板集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身,通常作为各种车载仪表、信息及车内娱乐系统、开关总成、乘员安全约束系统、空调出风口以及前排储物空间(烟灰盒、硬币槽、卡槽等)的搭载平台。

仪表板的特殊性,要求其必须有一定的刚性以保证其搭载物在高速前进及无规律振动的状态下能正常工作;同时又要求其必须有良好的吸能性使其在发生碰撞意外时能减少外力对乘员的冲击;还需具备良好的人机工程要求。良好的人机工程性,是通过对内部零部件的合理布置,美观的装饰及造型、合适的操作力、操作行程等的功能件设计,以及良好对噪声和温度的控制等方式来实现的。

仪表板的构成

不同类型的仪表板所包含的零部件会因造型及分块方式的不同各有差异。仪表板总成通常包含有仪表板本体、组合仪表罩、驾驶侧下部面板、转向管柱护罩、中央面板、出风口、风道系统、侧端盖板、杯托、烟灰缸、前除霜格栅、侧除雾器及手套箱等等

仪表板的内外部交互接口

仪表板是座舱系统的最重要组成部分,作为连接驾驶员、乘客与车内其他零部件的中间装置,仪表板与座舱系统的各部件有着千丝万缕的关系。仪表板的设计应当满足其承载物的需求,并满足使用者的各种使用习惯及安全要求。

仪表板内外部交互接口如图2-2所示:

仪表板的分类

按其表面质感可分为硬塑(质)仪表板、软质(饰)仪表板。其中,软质仪表板根据成型工艺的不同又可分为吸塑仪表板、半硬泡仪表板和搪塑仪表板。

1.硬质仪表板是指直接以注塑工艺制成的表面呈硬质的仪表板。这种仪表板通常是直接注塑成型的单层结构的塑料仪表板(如图2-3),只有极少数的车会采用多层结构。硬质仪表板通常采用改性PP(少数采用PC/ABS材料)直接注塑生成。硬质仪表板表面一般无表皮,直接进行绞纹加工处理,对注塑的外观质量要求较高,有时为了遮掩注塑表面缺陷或为了满足光泽度的要求,会在其表面喷漆(装饰漆或软触漆)。硬质仪表板由于加工工艺简单、投资低等优势而被广泛应用,主要用于中低档车。

2.软质仪表板是在注塑骨架外吸附并粘结或在注塑时复合表皮,使其外观有皮革质感,同时在骨架和表皮之间填充聚氨酯泡沫(如图2-4),吸塑表皮的背面也可以直接附带一层泡沫,这样既提高触感又增加吸收碰撞时能量的能力。软质仪表板骨架主要以PP、PPO(聚苯醚树脂)、ABS、PC/ABS、SAN(AS树脂、丙烯晴-苯乙烯共聚物)或SMA(苯乙烯/顺丁烯二酸酐)等材料注塑而成,这些材料具有耐热、耐冲击,具有良好的综合性能。软质仪表板发泡层的材料主要是聚氨酯弹性体(PUFoam),其主要作用是改善零件的手感,同时连接表皮与骨架。软质仪表板发泡层的发泡工艺主要有开模浇注和闭模浇注两种,开模浇注的工艺宽容性高,设计自由度大;闭模浇注的工艺稳定性好,设备投入低,但设计难度大。

目前软质仪表板表皮主要有PU、PVC、TPO、TPU及TPE,成型工艺主要有真空热成型、搪塑成型及喷涂成型。真空热成型是传统的仿真皮工艺,其又分为阳模真空热成型及阴模真空热成型工艺。软质仪表板的表皮成型工艺除了传统的PVC/ABS片材的阳模真空成型和PVC搪塑外,近年来又开发出整体性能更好的聚氨酯喷涂成型(简称PUSPRAY或PU喷塑,PU喷涂)和生产成本较低的热塑性聚烯烃(ThermoplasticPolyolefin)真空阴模成型等新工艺。另外,采用最新的TPOⅡ表皮也可以利用传统的阳模真空成型工艺得到表面质量很高的产品。此外真皮手工包覆的仪表板本体在豪华商务轿车上的应用也越来越多。

按安全气囊的布置情况,分可分为有气囊仪表板和无气囊仪表板。其中,有气囊仪表板有可分为独立气囊门仪表板(如图2-5)和无缝气囊门仪表板(如图2-6)。

目前市面上常见的仪表板,根据仪表板本体的结构通常分为5大类型:

1.上盖板+下本体总成

该结构仪表板通常通过变动上盖板的质感、颜色、纹理、装饰件等产生多种内饰配置。上盖板根据需要可以设定成软质或硬质盖板,为了降低成本下本体通常设计成硬塑成型方式。

优点:上下两部分可以设计成不同的拔模角,结构设计难度较低,配置丰富。

缺点:模具成本上升,装配工时较多。

代表车型:大众POLO,大众B5,大众GOL,通用凯越,通用乐风,标致,雪铁龙凯旋(如图2-9)

2上本体总成+下饰板

该结构仪表板通常类“上盖板+下本体总成”类型仪表板,区别为上本体较下饰板大,一般通过改变饰条外观产生不同内饰配置。该类型仪表板上本体一般为软质,通常采用闭模发泡工艺,同样为了降低成本下本体通常设计成硬塑成型方式

优点:上下两部分可以设计成不同的拔模角,结构设计难度较低,配置丰富。

缺点:模具成本上升,装配工时较多。

代表车型:大众途安,现代NF御翔,现代伊兰特(如图2-10)

3本体总成+装饰件

该结构类型仪表板本体采用整体发泡或硬塑,通过改变仪表板上装饰件的外观产生不同内饰配置。

优点:仪表板整体性较强,本体模具数量仅为一副,成本相对较低;

缺点:本体只有一个主脱模方向,结构设计难度大,对于上下分色类型的仪表台需通过喷漆方式解决。

代表车型:通用君越,现代酷派,三菱欧蓝德,铃木利亚纳,通用赛欧(如图2-11)

4本体骨架总成+外盖板

该结构类型仪表板外盖板可以适应不同的表皮复合工艺。

优点:分块较多,模具尺寸相对较小,结构设计难度较低,零部件单品容易控制。

缺点:外观零件分块相对多,配合难控制,零件数量较多,成本相对较高。

代表车型:福特福克斯,通用君威,通用GL8,马自达3(图2-12)

5上本体总成+下本体总成

该结构类型仪表板上下本体尺寸大致相当,在流水线上通常采用散件装配方式进行装配。

优点:上下本体尺寸相当,成本较低

缺点:上下本体配合控制主要取决于白车身(BIW)及仪表板横梁(CCB)的精度;整个座舱系统的模态刚度较难控制;主线装配工序较多,生产效率相对降低。

代表车型:丰田卡罗拉,雷诺CILO(如图2-13)

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谢阳毅



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