儀表板CAS設(shè)計(jì)校核

湯灝，孫成武

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

儀表板CAS設(shè)計(jì)校核

湯灝，孫成武

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

∶儀表板系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括造型CAS校核、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品驗(yàn)證，文章重點(diǎn)介紹了造型CAS的設(shè)計(jì)校核,以法規(guī)項(xiàng)為首并包括相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)及經(jīng)驗(yàn)指南項(xiàng)，通過(guò)對(duì)CAS的可行性分析，指導(dǎo)最終的造型凍結(jié)，為后期的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)制作和產(chǎn)品驗(yàn)證打下基礎(chǔ)。

∶儀表板；CAS校核；可行性分析

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.031

CLC NO.: U463.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-82-04

前言

隨著人們生活水平的日益提高，以及對(duì)審美、個(gè)性要求的提高，汽車內(nèi)飾的重要性越來(lái)越高，汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)已經(jīng)成為整車開(kāi)發(fā)不可或缺的主要組成部分。儀表板系統(tǒng)是內(nèi)飾很重要、也是結(jié)構(gòu)和制造工藝最復(fù)雜的部件之一，它直接面對(duì)駕駛員或者乘員，與座椅、安全氣囊等一起保護(hù)著車內(nèi)人員的安全，是車廂內(nèi)最吸引人注目的部分，直接影響駕乘人員對(duì)內(nèi)飾的評(píng)價(jià)。因此，儀表板的設(shè)計(jì)不僅要滿足造型、質(zhì)感和舒適性的要求，更重要的是要具有一定的剛度和強(qiáng)度以保障乘員在發(fā)生交通事故時(shí)不被傷害。

儀表板系統(tǒng)是非常獨(dú)特，它是集安全性、功能性、舒適性與裝飾性于一身的部件，它位于前排座椅和前擋風(fēng)玻璃之間。車上的各種駕駛儀表、操控踏板、控制開(kāi)關(guān)、空調(diào)、音響娛樂(lè)系統(tǒng)、安全氣囊等附件通常都是安裝在儀表板管梁和儀表板本體上。

1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.1設(shè)計(jì)流程

圖1　儀表板設(shè)計(jì)流程圖

儀表板的設(shè)計(jì)是汽車正向設(shè)計(jì)的典型，需經(jīng)過(guò)造型、可行性分析、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)至最終產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)的校核包括外觀造型認(rèn)可、法規(guī)布置校核及工程可行性分析，具體的設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

1.2法規(guī)及安全要求

1.2.1碰撞性能

需要滿足GB 11552和ECE R21要求，關(guān)鍵影響因素：PAB布置位置和PAB支架剛度，如圖2所示。

圖2　頭碰區(qū)域

建議：PAB最好布置在頭碰區(qū)域之外；

PAB安裝支架剛度合理，在頭碰過(guò)程中能有效吸能。頭部碰撞過(guò)程中: 3ms 加速度小于80G。

1.2.2剛度分析

表1　剛度設(shè)計(jì)要求

如上表1所示，剛度測(cè)試的6個(gè)點(diǎn)力的大小以及變形量要求（可按實(shí)際結(jié)構(gòu)多取點(diǎn)）。

1.2.3除霜分析

首先依據(jù)GB 11552確定前風(fēng)擋的A區(qū)，B區(qū)及A'區(qū)，見(jiàn)圖3。

圖3　前風(fēng)擋除霜示意圖

風(fēng)窗玻璃除霜要求

（1）試驗(yàn)開(kāi)始后20min，A區(qū)域有80%已完成除霜；

（2）試驗(yàn)開(kāi)始后25min，A'區(qū)域有80%已完成除霜；

（3）試驗(yàn)開(kāi)始后40min，B區(qū)域有95%已完成除霜。

風(fēng)窗玻璃除霧要求

（1）試驗(yàn)開(kāi)始后10min，A區(qū)域有90%已完成除霧；

（2）試驗(yàn)開(kāi)始后10min，B區(qū)域有80%已完成除霧。

1.3外觀要求

儀表板處于汽車內(nèi)飾中最顯著的位置，其造型特點(diǎn)對(duì)汽車整個(gè)內(nèi)飾的美觀起著舉足輕重的作用。外觀一般需要遵循造型輸入要求，設(shè)計(jì)階段原則上不得有暴露在視野范圍內(nèi)的可見(jiàn)鈑金以及其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)；不允許有直接暴露在乘員視野內(nèi)的非造型縫隙；不得有看穿情況；零件的澆口和分型線不得外露并盡量不要使分型線跨圓角。通常情況需要注意的地方有：

（1）儀表板側(cè)面與A柱下護(hù)板搭接處應(yīng)避免老鼠洞，不得暴露鈑金；

（2）手套箱外蓋板及室內(nèi)電器盒蓋板與IP本體之間縫隙，不得暴露在乘員視野范圍以內(nèi)；

（3）前除霜格柵及海綿條，不得暴露在乘員視野范圍以內(nèi)；

（4）方向管柱在最下位置時(shí)，儀表板內(nèi)部不能被看穿；

（5）車門(mén)打開(kāi)時(shí)，人在車外，儀表板最下邊緣要能夠遮擋HVAC等內(nèi)部機(jī)構(gòu)；

（6）手套箱打開(kāi)時(shí)，儀表板內(nèi)部不能被看穿。

1.4成本要求

除造型要求的特殊表面處理工藝對(duì)成本影響之外，工程對(duì)成本的控制主要在材料、重量。

圖4　成本簡(jiǎn)析圖

1.5布置要求

1.5.1駕駛員手觸及范圍

（1）駕駛員滿手掌握物手型

圖5　駕駛員滿手掌握物手型操作區(qū)域檢查

由圖5所示，需要駕駛員采用滿掌操作的換擋手柄等部件應(yīng)位于該區(qū)域內(nèi)。

（2）駕駛員三手指抓取手型

圖6　駕駛員三手指抓取手型操作區(qū)域檢查

由圖6可見(jiàn)，旋鈕類開(kāi)關(guān)應(yīng)在三手指抓取區(qū)域范圍之內(nèi)。

（3）駕駛員手指伸開(kāi)手型

圖7　駕駛員手指伸開(kāi)手型下的操作區(qū)域檢查

由圖7所示，需要駕駛員采用單指操作的按鍵、觸控屏幕等應(yīng)位于該區(qū)域內(nèi)。

1.5.2組合儀表相關(guān)的校核

（1）視野校核

圖8　組合儀表視野校核結(jié)果

由圖8所示為方向盤(pán)視野遮擋在組合儀表區(qū)域的投影，要求儀表上所有的顯示數(shù)字和功能符號(hào)均必須能被駕駛員觀察到。

（2）組合儀表在前風(fēng)擋投影

圖9　組合儀表前風(fēng)擋投影校核結(jié)果

如圖9所示，組合儀表在前風(fēng)擋玻璃上的投影完全被組合儀表罩的投影遮擋，即組合儀表不會(huì)在前風(fēng)擋玻璃上形成投影，因此不會(huì)對(duì)駕駛員觀察前方路況造成干擾。

（3）組合儀表在側(cè)窗玻璃投影

圖10　組合儀表在側(cè)窗玻璃投影

如圖10所示，組合儀表在側(cè)窗的投影應(yīng)與外后視鏡觀察區(qū)域完全錯(cuò)開(kāi)。

（4）組合儀表的透蓋反光校核

圖11　組合儀表光反射校核

如圖11所示，透過(guò)前風(fēng)窗且經(jīng)過(guò)合儀表透蓋反射的光線沒(méi)有進(jìn)入駕駛員視野，滿足要求。（此處使用三個(gè)眼橢圓中心點(diǎn)和一個(gè)國(guó)標(biāo)眼點(diǎn)校核）。

（5）組合儀表的陽(yáng)光直射校核

圖12　組合儀表陽(yáng)光直射校核

如圖12所示，透過(guò)前風(fēng)窗射入的光線完全應(yīng)被儀表罩及炮筒遮擋，不能照射到儀表盤(pán)的顯示部分。

1.5.3膝部空間的校核

（1）儀表板斷面設(shè)計(jì)應(yīng)保留出足夠的膝部空間，膝蓋中心與斷面的距離大于120mm。

（2）駕駛員正常駕駛時(shí)，腿部與副儀表臺(tái)間隙應(yīng)滿足不小于10mm的最小值要求，即副儀表臺(tái)不影響駕駛員正常駕駛。

1.5.4方向盤(pán)操作空間的校核

圖13　方向盤(pán)操作空間校核

如圖13所示，方向盤(pán)設(shè)計(jì)位置時(shí)（方向盤(pán)上下調(diào)節(jié)中間位置、長(zhǎng)度調(diào)節(jié)最短位置），與儀表板帽沿之間的距離應(yīng)滿足不小于80mm的間隙要求。

1.5.5選換檔操作空間校核

圖14　選換檔手柄操作空間校核

如圖14所示，當(dāng)選換檔手柄位于最前位置時(shí)，選換檔手柄與中控面板之間距離應(yīng)滿足手柄操作空間不小于45mm的要求。

2、總結(jié)

儀表板設(shè)計(jì)包括造型CAS校核、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品驗(yàn)證，而儀表板的CAS校核是整個(gè)儀表板總成設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其校核以法規(guī)項(xiàng)為首，其次是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項(xiàng)，最后是經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)項(xiàng)；后期的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品驗(yàn)證均是在CAS校核分析的結(jié)果下進(jìn)行，因此儀表板的CAS校核非常重要。

[1] 張志軍,葉陽(yáng).汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)概論[M]人民交通出版社,2008.9.

[2] 曹渡.汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)與實(shí)戰(zhàn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2011.1.

Design Checking of Dashboard CAS

Tang Hao, Sun Chengwu
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Anhui Hefei 230601）

Dashboard system design include CAS checking 3D data product and product verification, This article introduced CAS checking significantly, request from regulations were primary goal, also there were request from standard and experience guide.The style would be not changed with CAS feasibility checking which could be useful to 3D data and product verification.

Dashboard; CAS checking; feasibility checking

∶U463.6

∶A

∶1671-7988 (2016)09-82-04

湯灝（1992-），男，助理工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。主要從事內(nèi)飾設(shè)計(jì)和儀表板設(shè)計(jì)。