论文部分内容阅读
【摘 要】近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着现代技术的不断进步以及深化衍生，很多实用型科技已经成为了工业领域不可或缺的重要技术支持。在汽车仪表板的设计与制造过程当中，需要不断的参考当前新技术的适用性，将其做为重要的技术储备或者直接引入，以此来提高生产效率、降低成本。本文就汽车仪表板的制造技术与设计展开探讨。
【关键词】汽车仪表板；制作技术；设计
引言
随着人们对汽车内饰要求的不断提高，以及对操控人性化的要求提升，其中汽车仪表板作为汽车内饰和操控按键的主要结合区域，更是根据用户的习惯和喜欢，进行针对性的制作设计，从而更好的提高用户的购买欲望。
1汽车仪表板的产品设计
1.1汽车仪表板产品设计的特点
仪表板产品设计特点与其结构布置特点有关。仪表板驾驶侧主要布置有组合仪表，转向管柱，组合开关，大灯开关，驾驶侧出风口，侧除霜出风口，有的布置有膝部气囊。仪表板中央区域一般布置有娱乐系统，空调控制开关，中央出风口，有的还布置有杯托、储物盒等。仪表板副驾驶区域一般布置有副驾驶气囊，副驾驶侧出风口，手套箱，侧除霜出风口等。结构设计要做到简单，才能将成本进行降低。仪表板具有一定的复杂性，要根据造型特点和产品功能特点，或者出于尺寸的原因，对零件进行拆分合并，实现比较快速的装配，并且可以将成本进行降低，最大的问题就是需要实现简化设计。由于需要不断开发新的车型，设计阶段会花费大量的资金，计算机辅助设计和分析的应用可以适当降低成本。运用3D模型DMU运动模拟可以检查模拟装配可行性；运用CAE辅助分析，可以在3D模型阶段对产品性能比如模态、头碰、刚度等进行分析，并根据分析结果更改优化设计。通常根据项目需求，CNC快速成型样件和软模样件也被需要用来进行匹配和验证。
1.2布置设计
在仪表板的布置要求上，必须要满足视野法规、头碰法规以及人机工程的要求。人机方面主要包含了两个组成部分：视觉和空间。在视觉方面，首先必须要满足前方视野的要求，其次还需要满足仪表反光以及娱乐系统屏幕反光等等人机要求。仪表板表面为了满足反光标准必须要进行消光处理，同时其他零件也必须要满足相应的光泽度要求，为了满足驾驶员的舒适要求和安全要求，便不能使得零件过于明亮。在空间方面，必须要满足手脚的活动空间的大小，肘部活动空间要足够；入手和拉手的位置布置以及高度要考虑人机关系；仪表板上的空调开关以及其他需要手动操作的零件，其布置位置以及结构都必须要方便操作。
2汽车仪表板制造工艺
2.1注塑工艺
所谓的住宿工艺就是在施工的时候在注塑机力加一些干燥的塑料粒子，通过螺杆进行相应的剪切工作，在到料筒中进行加热溶解，最后将其冷动成型。而这种注塑加工的工艺在汽车仪表板中是较为常见的应用较为广泛的一种加工工艺。可以通过这种方法制造出一些软式仪表板及硬塑仪表板等相关的零部件。
2.2真空热成型工艺
真空成形工艺利用PVC材料进行再加工，处理后的材料要进行符合粘贴，使其形态满足产品要求。这种工艺在软质仪表板的生产过程当中使用的非常广泛，通过加热表皮片材，使其温度升高后充入气体使型腔成型。在这种情况下材料可以具有很好的拉伸性，将其放置在温控模具当中便可以冷却定型，从而得到所需要的实际产品。
2.3吹塑处理技术
在仪表板制造的过程中需要进行吹塑工艺的处理在，主要是将仪表板的塑料模型放置到模具当中，在压缩空气的处理下，使得塑料模型可以很好附着于腔壁上，在塑料件冷却之后，就会得到空薄的塑料制件。目前大都数的汽车仪表板都是采取吹塑工艺进行制作，在塑料制件的过程中一般会使用到hdpe材料和pp材料等等，比如说我们购买的汽车空调出风口就是采取pp材料，进行吹塑工艺成型。
2.4吹塑工艺
所谓的吹塑工艺就是把塑性的型胚放于模腔中，通过压缩空气的方法将其吹胀，使其紧紧地贴在型腔的外壁上，在经过冷取得方式使其定型得到中空的薄壁产品。并且大部分的热塑性塑料都能进行这种工艺的施工，将其进行吹塑成型。在汽车仪表板的设计中，仪表板的空调风管设备就是采用这一工艺进行的制造。
2.5发泡工艺
在软质仪表的表皮之下需要加装一层缓冲层，使其附着在骨架上，以此做为缓冲防止表皮与骨架之间出现硬性碰撞导致损伤的出现。缓冲材质多是由发泡工艺做为主要核心技术，现代常用的发泡工艺主要是以聚氨酯做为原材料的发泡工艺。聚氨酯泡沫的生成过程主要是异氰酸酯与多元醇之间的反应，生成聚氨基甲酸酯，再与发泡剂水反应制造出大量的二氧化碳气体，二氧化碳在材料内部通过物理作用发生物理膨胀，这便是泡沫塑料生产的全部反应。发泡工艺可以分为开模发泡以及闭模发泡两种，在选择时需要根据产品特征以及相应的要求进行选择。
2.6切割处理
在汽车仪表板的生产过程中还需要进行一定的切割施工，比如说软质的仪表板在生产之后，需要对产品多出的部分进行裁剪或者是切割，在切割施工的过程中主要是采取水刀施工和铣刀处理工艺。
2.7聚氨酯发泡工艺
软质仪表板缓冲层处于表皮与骨架之间，多用发泡工艺来实现。常用的发泡工艺是聚氨酯发泡工艺。聚氨酯泡沫生成主要是异氰酸酯（ISO）的异氰酸根（-N=C=O）与多元醇（Polyol）的羧基（-OH）发生加成反应，生成聚氨基甲酸酯大分子，通过化学发泡剂水与异氰酸酯反应放出二氧化碳气体，使黏彈性的泡沫物理膨胀、发泡、固化，得到泡沫塑料。发泡工艺根据产品特点，工艺又可分为开模发泡和闭模发泡。
2.8弱化工艺
在进行汽车仪表板设计的时候，还要注意对仪表板的副驾驶的区域进行设计。在设计的时候要考虑到对气囊门进行相应的弱化设计，以便保证副驾驶区域中的气囊在危险的时候可以正常的打开。而在进行这一使用的时候，比较常见的工艺手段就是冷刀弱化及激光弱化的方式。冷多弱化的原理就是对软质仪表板的表皮进行弱化；而激光弱化的方式使通过激光手段对安全气囊进行加工。在进行交工的时候，要确把激光聚焦到0.2毫米左右，使形成的激光光速通过激光头用定频脉冲的方式作用在汽车仪表板上，按照需要形成能穿透或是不能穿透的小孔。以便受到外界作用力的时候可以自行的断裂使安全气囊可以弹出。
2.9表面处理工艺
由于仪表板有装饰性的特点，所以仪表板通常会运用一些特殊的方式进行过表面处理工艺，使表面处理更加的美观。而现如今，常见的表面处理工艺有真木饰板工艺，电镀，表面附模工艺等。
结语
汽车仪表板必须满足安全性、功能性以及舒适性等等要求，这是市场竞争当中所必须要具有的硬性指标。同时仪表板自身的刚性也必须要满足汽车正常工作所需。为了减少意外发生时驾驶员所受到的威胁，仪表板还需要具有一定的吸能性，从而减少外力冲击。汽车仪表板的发展与技术革新是汽车行业重要的发展点，也是满足人们实际需求的重要方向。
参考文献：
[1]张冀，王俊宏，尉迟明，丁明跃，侯文广.基于计算机视觉的汽车仪表指针检测方法[J].计算机工程与科学，2015（23）：45-47.
[2]周晓东，李亚杰，岳晓峰，高学亮.基于人因的汽车仪表设计及工效学评价[J].长春工业大学学报（自然科学版），2015（30）：78-79.
[3]周泓，徐海儿，耿晨歌.基于HSI模型和Hough变换的指针式汽车仪表自动校验[J].浙江大学学报（工学版），2016（14）：34-36.
（作者单位：吉利汽车研究院（宁波）有限公司）
【关键词】汽车仪表板；制作技术；设计
引言
随着人们对汽车内饰要求的不断提高，以及对操控人性化的要求提升，其中汽车仪表板作为汽车内饰和操控按键的主要结合区域，更是根据用户的习惯和喜欢，进行针对性的制作设计，从而更好的提高用户的购买欲望。
1汽车仪表板的产品设计
1.1汽车仪表板产品设计的特点
仪表板产品设计特点与其结构布置特点有关。仪表板驾驶侧主要布置有组合仪表，转向管柱，组合开关，大灯开关，驾驶侧出风口，侧除霜出风口，有的布置有膝部气囊。仪表板中央区域一般布置有娱乐系统，空调控制开关，中央出风口，有的还布置有杯托、储物盒等。仪表板副驾驶区域一般布置有副驾驶气囊，副驾驶侧出风口，手套箱，侧除霜出风口等。结构设计要做到简单，才能将成本进行降低。仪表板具有一定的复杂性，要根据造型特点和产品功能特点，或者出于尺寸的原因，对零件进行拆分合并，实现比较快速的装配，并且可以将成本进行降低，最大的问题就是需要实现简化设计。由于需要不断开发新的车型，设计阶段会花费大量的资金，计算机辅助设计和分析的应用可以适当降低成本。运用3D模型DMU运动模拟可以检查模拟装配可行性；运用CAE辅助分析，可以在3D模型阶段对产品性能比如模态、头碰、刚度等进行分析，并根据分析结果更改优化设计。通常根据项目需求，CNC快速成型样件和软模样件也被需要用来进行匹配和验证。
1.2布置设计
在仪表板的布置要求上，必须要满足视野法规、头碰法规以及人机工程的要求。人机方面主要包含了两个组成部分：视觉和空间。在视觉方面，首先必须要满足前方视野的要求，其次还需要满足仪表反光以及娱乐系统屏幕反光等等人机要求。仪表板表面为了满足反光标准必须要进行消光处理，同时其他零件也必须要满足相应的光泽度要求，为了满足驾驶员的舒适要求和安全要求，便不能使得零件过于明亮。在空间方面，必须要满足手脚的活动空间的大小，肘部活动空间要足够；入手和拉手的位置布置以及高度要考虑人机关系；仪表板上的空调开关以及其他需要手动操作的零件，其布置位置以及结构都必须要方便操作。
2汽车仪表板制造工艺
2.1注塑工艺
所谓的住宿工艺就是在施工的时候在注塑机力加一些干燥的塑料粒子，通过螺杆进行相应的剪切工作，在到料筒中进行加热溶解，最后将其冷动成型。而这种注塑加工的工艺在汽车仪表板中是较为常见的应用较为广泛的一种加工工艺。可以通过这种方法制造出一些软式仪表板及硬塑仪表板等相关的零部件。
2.2真空热成型工艺
真空成形工艺利用PVC材料进行再加工，处理后的材料要进行符合粘贴，使其形态满足产品要求。这种工艺在软质仪表板的生产过程当中使用的非常广泛，通过加热表皮片材，使其温度升高后充入气体使型腔成型。在这种情况下材料可以具有很好的拉伸性，将其放置在温控模具当中便可以冷却定型，从而得到所需要的实际产品。
2.3吹塑处理技术
在仪表板制造的过程中需要进行吹塑工艺的处理在，主要是将仪表板的塑料模型放置到模具当中，在压缩空气的处理下，使得塑料模型可以很好附着于腔壁上，在塑料件冷却之后，就会得到空薄的塑料制件。目前大都数的汽车仪表板都是采取吹塑工艺进行制作，在塑料制件的过程中一般会使用到hdpe材料和pp材料等等，比如说我们购买的汽车空调出风口就是采取pp材料，进行吹塑工艺成型。
2.4吹塑工艺
所谓的吹塑工艺就是把塑性的型胚放于模腔中，通过压缩空气的方法将其吹胀，使其紧紧地贴在型腔的外壁上，在经过冷取得方式使其定型得到中空的薄壁产品。并且大部分的热塑性塑料都能进行这种工艺的施工，将其进行吹塑成型。在汽车仪表板的设计中，仪表板的空调风管设备就是采用这一工艺进行的制造。
2.5发泡工艺
在软质仪表的表皮之下需要加装一层缓冲层，使其附着在骨架上，以此做为缓冲防止表皮与骨架之间出现硬性碰撞导致损伤的出现。缓冲材质多是由发泡工艺做为主要核心技术，现代常用的发泡工艺主要是以聚氨酯做为原材料的发泡工艺。聚氨酯泡沫的生成过程主要是异氰酸酯与多元醇之间的反应，生成聚氨基甲酸酯，再与发泡剂水反应制造出大量的二氧化碳气体，二氧化碳在材料内部通过物理作用发生物理膨胀，这便是泡沫塑料生产的全部反应。发泡工艺可以分为开模发泡以及闭模发泡两种，在选择时需要根据产品特征以及相应的要求进行选择。
2.6切割处理
在汽车仪表板的生产过程中还需要进行一定的切割施工，比如说软质的仪表板在生产之后，需要对产品多出的部分进行裁剪或者是切割，在切割施工的过程中主要是采取水刀施工和铣刀处理工艺。
2.7聚氨酯发泡工艺
软质仪表板缓冲层处于表皮与骨架之间，多用发泡工艺来实现。常用的发泡工艺是聚氨酯发泡工艺。聚氨酯泡沫生成主要是异氰酸酯（ISO）的异氰酸根（-N=C=O）与多元醇（Polyol）的羧基（-OH）发生加成反应，生成聚氨基甲酸酯大分子，通过化学发泡剂水与异氰酸酯反应放出二氧化碳气体，使黏彈性的泡沫物理膨胀、发泡、固化，得到泡沫塑料。发泡工艺根据产品特点，工艺又可分为开模发泡和闭模发泡。
2.8弱化工艺
在进行汽车仪表板设计的时候，还要注意对仪表板的副驾驶的区域进行设计。在设计的时候要考虑到对气囊门进行相应的弱化设计，以便保证副驾驶区域中的气囊在危险的时候可以正常的打开。而在进行这一使用的时候，比较常见的工艺手段就是冷刀弱化及激光弱化的方式。冷多弱化的原理就是对软质仪表板的表皮进行弱化；而激光弱化的方式使通过激光手段对安全气囊进行加工。在进行交工的时候，要确把激光聚焦到0.2毫米左右，使形成的激光光速通过激光头用定频脉冲的方式作用在汽车仪表板上，按照需要形成能穿透或是不能穿透的小孔。以便受到外界作用力的时候可以自行的断裂使安全气囊可以弹出。
2.9表面处理工艺
由于仪表板有装饰性的特点，所以仪表板通常会运用一些特殊的方式进行过表面处理工艺，使表面处理更加的美观。而现如今，常见的表面处理工艺有真木饰板工艺，电镀，表面附模工艺等。
结语
汽车仪表板必须满足安全性、功能性以及舒适性等等要求，这是市场竞争当中所必须要具有的硬性指标。同时仪表板自身的刚性也必须要满足汽车正常工作所需。为了减少意外发生时驾驶员所受到的威胁，仪表板还需要具有一定的吸能性，从而减少外力冲击。汽车仪表板的发展与技术革新是汽车行业重要的发展点，也是满足人们实际需求的重要方向。
参考文献：
[1]张冀，王俊宏，尉迟明，丁明跃，侯文广.基于计算机视觉的汽车仪表指针检测方法[J].计算机工程与科学，2015（23）：45-47.
[2]周晓东，李亚杰，岳晓峰，高学亮.基于人因的汽车仪表设计及工效学评价[J].长春工业大学学报（自然科学版），2015（30）：78-79.
[3]周泓，徐海儿，耿晨歌.基于HSI模型和Hough变换的指针式汽车仪表自动校验[J].浙江大学学报（工学版），2016（14）：34-36.
（作者单位：吉利汽车研究院（宁波）有限公司）