汽車儀表板的制造技術(shù)與設(shè)計

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步以及深化衍生，很多實用型科技已經(jīng)成為了工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的重要技術(shù)支持。在汽車儀表板的設(shè)計與制造過程當(dāng)中，需要不斷的參考當(dāng)前新技術(shù)的適用性，將其做為重要的技術(shù)儲備或者直接引入，以此來提高生產(chǎn)效率、降低成本。本文對汽車儀表板的制造與設(shè)計做簡要分析。

【關(guān)鍵詞】汽車儀表 制造技術(shù) 設(shè)計分析

汽車行業(yè)的發(fā)展非常迅速，行業(yè)競爭也越演越烈。隨著市場的進(jìn)一步開拓以及人們購買能力的增強，對于汽車的舒適性以及裝飾性都有了更高的要求。汽車儀表板做為最為直觀的汽車構(gòu)造之一，其實用性也受到了消費者的重視。因此在設(shè)計與制造過程當(dāng)中，需要對儀表板的特點和生產(chǎn)工藝進(jìn)行不斷的研究和改進(jìn)，以達(dá)到滿足市場需求的目的。

1 產(chǎn)品設(shè)計

1.1 設(shè)計特點

儀表板產(chǎn)品在設(shè)計上所體現(xiàn)出來的特點與其結(jié)構(gòu)布置有很大的關(guān)系。儀表板在主駕駛一側(cè)主要包含以下幾個部分：

（1）組合儀表；

（2）組合開關(guān)等等；

（3）轉(zhuǎn)向管柱；

（4）大燈開關(guān)；

（5）駕駛側(cè)的出風(fēng)口；

（6）除霜出風(fēng)口。

儀表板中央一般包含娛樂系統(tǒng)，空調(diào)開關(guān)以及中央出風(fēng)口。在副駕駛一側(cè)主要有安全氣囊、側(cè)出風(fēng)口、側(cè)除霜出風(fēng)口等等。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，要盡可能的做到簡單實用，這樣才能最大限度的降低設(shè)計成本。儀表板在設(shè)計上還需要根據(jù)造型的特點以及功能要求，對零部件進(jìn)行拆分或者是合并，從而實現(xiàn)提高裝配速度的目的?？傊瑑x表板的設(shè)計特點必須要圍繞著簡化設(shè)計進(jìn)行。

1.2 布置設(shè)計

在儀表板的布置要求上，必須要滿足視野法規(guī)、頭碰法規(guī)以及人機(jī)工程的要求。人機(jī)方面主要包含了兩個組成部分：視覺和空間。在視覺方面，首先必須要滿足前方視野的要求，其次還需要滿足儀表反光以及娛樂系統(tǒng)屏幕反光等等人機(jī)要求。儀表板表面為了滿足反光標(biāo)準(zhǔn)必須要進(jìn)行消光處理，同時其他零件也必須要滿足相應(yīng)的光澤度要求，為了滿足駕駛員的舒適要求和安全要求，便不能使得零件過于明亮。在空間方面，必須要滿足手腳的活動空間的大小，肘部活動空間要足夠；入手和拉手的位置布置以及高度要考慮人機(jī)關(guān)系；儀表板上的空調(diào)開關(guān)以及其他需要手動操作的零件，其布置位置以及結(jié)構(gòu)都必須要方便操作。

2 汽車儀表板制造工藝

2.1 注塑工藝

注塑工藝是在注塑機(jī)內(nèi)放入干燥的塑料粒子，然后通過熱熔和剪切的方式，借助料筒讓塑料粒子遇到熱熔，最終冷卻成型。這種加工工藝在儀表制造中能得到極為廣泛的應(yīng)用，不但能讓硬塑儀表板的本體和軟質(zhì)儀表零件質(zhì)量更好，同時使用硬塑儀表材料多使用PP，可以在儀表上通過使用PC+ABP讓儀表的注塑工藝達(dá)到最佳。

目前，普通注塑工藝存留以外，出風(fēng)口撥輪和儲物盒卷簾門等零件也習(xí)慣使用雙色的注塑工藝，這樣做的目的是能增加其美觀性能。氣囊部分是使用鉸鏈注塑工藝。

2.2 真空熱成型工藝

真空成形工藝?yán)肞VC材料進(jìn)行再加工，處理后的材料要進(jìn)行符合粘貼，使其形態(tài)滿足產(chǎn)品要求。這種工藝在軟質(zhì)儀表板的生產(chǎn)過程當(dāng)中使用的非常廣泛，通過加熱表皮片材，使其溫度升高后充入氣體使型腔成型。在這種情況下材料可以具有很好的拉伸性，將其放置在溫控模具當(dāng)中便可以冷卻定型，從而得到所需要的實際產(chǎn)品。

2.3 發(fā)泡工藝

在軟質(zhì)儀表的表皮之下需要加裝一層緩沖層，使其附著在骨架上，以此做為緩沖防止表皮與骨架之間出現(xiàn)硬性碰撞導(dǎo)致?lián)p傷的出現(xiàn)。緩沖材質(zhì)多是由發(fā)泡工藝做為主要核心技術(shù)，現(xiàn)代常用的發(fā)泡工藝主要是以聚氨酯做為原材料的發(fā)泡工藝。聚氨酯泡沫的生成過程主要是異氰酸酯與多元醇之間的反應(yīng)，生成聚氨基甲酸酯，再與發(fā)泡劑水反應(yīng)制造出大量的二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳在材料內(nèi)部通過物理作用發(fā)生物理膨脹，這便是泡沫塑料生產(chǎn)的全部反應(yīng)。發(fā)泡工藝可以分為開模發(fā)泡以及閉模發(fā)泡兩種，在選擇時需要根據(jù)產(chǎn)品特征以及相應(yīng)的要求進(jìn)行選擇。具體完成情況后實物圖如：1所示。

2.4 切割工藝

軟質(zhì)儀表板的制造過程需要經(jīng)過很多個工藝流程，在發(fā)泡工序完成之后還需要進(jìn)行表面處理工作。很多產(chǎn)品并不需要外表皮，有些產(chǎn)品在進(jìn)行發(fā)泡時便需要進(jìn)行切割已達(dá)到產(chǎn)品要求。目前常見的切割工藝主要有水刀切割以及銑刀切割兩種形式，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，切割方式也在不斷的進(jìn)步，儀表板本身的加工方式也在不斷的進(jìn)步。激光切割的方式速度快、精度高，能夠有效的避免切割誤差以及切割過程當(dāng)中的資源浪費，在很大程度上能夠降低成本消耗。冷激光的技術(shù)革新正在不斷的影響著工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，對切割技術(shù)的影響更是巨大。當(dāng)前冷激光切割技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)形成了很好的實用性，但在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還并不十分廣泛，隨著技術(shù)的進(jìn)一步革新，未來使用在工業(yè)領(lǐng)域也必將成為一種趨勢。

2.5 表皮搪塑

搪塑表皮具有很好的耐熱性，同時其變形量非常小且不開裂的特點也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于真空吸塑表皮。但是搪塑表皮在制造過程中，對于原材料的控制具有很高的要求，譬如在流動性和耐溫性等方面都有非常嚴(yán)格的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

利用搪塑工藝制造儀表板時，需要將鎳殼模具進(jìn)行加熱處理，模具的正面還需要加裝帶有PVC粉末的粉箱，在加熱的同時還需要進(jìn)行不停的轉(zhuǎn)動，使得塑料粉末均勻的將熱模表面全部覆蓋，形成儀表板所需要的帶皮紋的套子，成型之后去下粉箱，冷卻后扒下來。搪塑皮套完成之后，還需要與骨架一起放入發(fā)泡模中進(jìn)行熟化處理。除了搪塑成型以及真空成型之外，還有手工包覆以及噴涂等等工藝方法。

2.6 弱化工藝

儀表板副駕駛的位置，需要對氣囊門進(jìn)行弱化處理，使氣囊門能正常打開?，F(xiàn)在使用最多的工藝類型分別是激光弱化與冷刀弱化。激光弱化工藝主要是借助于激光的高熱能性，在進(jìn)行無縫隙氣囊安裝的過程中，讓整體的工藝效果達(dá)到最佳狀態(tài)。激光發(fā)生器主要是將所有的激光全部聚焦到0.2mm的范圍之內(nèi)，這樣就能形成良好的高熱能激光束，通過激光束的使用，讓定頻脈沖在儀表板上打下烙印，主要是把焦點集中在激光材料出，然后通過溫度使其能快速的氣話，最終形成了穿透或者不穿透的小孔，由于這下穿透小孔區(qū)域材料厚實度較好，所以在斷裂強度偏低的情況下，不但能受到外界的沖擊，也能讓其優(yōu)先進(jìn)行斷裂。冷刀熱化只能在軟質(zhì)儀表板上使用，對表皮熱化的沖擊很小。endprint

2.7 表面工藝處理

儀表不僅有使用功能，更應(yīng)該有良好的裝飾性功能，特別是在儀表板上面使用特殊的處理工藝，能讓儀表的表面處理效果達(dá)到最佳。表面處理工藝的優(yōu)劣與否直接影響儀表的外形，高檔轎車中表面工藝的處理能讓車輛的整體檔次提高，同時也能讓駕駛員的視線更好，為駕駛員營造良好的駕駛環(huán)境。目前我們經(jīng)常使用的表面處理工藝包括噴漆、電鍍等幾類覆膜類工藝技術(shù)，噴漆使用較多，主要是在表面通過顏色噴注的方式，讓儀表的外表層質(zhì)感更好。另外使用較多的工藝是電鍍，該工藝技術(shù)通過TOM等工藝的使用，能讓外形更好，同時也能讓流線型的碳纖維與真木板更好的契合在一起，最終實現(xiàn)真正的無縫連接。

2.8 吹塑工藝

吹塑工藝主要是將塑性的胚放置到模腔內(nèi)，然后通過壓力的方式讓氣體逐漸膨脹，使胚能直接貼合在腔壁上面，并通過冷卻定型的方法獲得中空薄壁。由于熱塑都能通過吹塑進(jìn)行定型，所以在現(xiàn)在使用的極為廣泛。目前使用最為頻繁的吹塑材料是高密度的聚乙烯和聚丙烯材料。

3 結(jié)束語

汽車儀表板必須滿足安全性、功能性以及舒適性等等要求，這是市場競爭當(dāng)中所必須要具有的硬性指標(biāo)。同時儀表板自身的剛性也必須要滿足汽車正常工作所需。為了減少意外發(fā)生時駕駛員所受到的威脅，儀表板還需要具有一定的吸能性，從而減少外力沖擊。汽車儀表板的發(fā)展與技術(shù)革新是汽車行業(yè)重要的發(fā)展點，也是滿足人們實際需求的重要方向。

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作者簡介

馬志曉（1983-），女，河南省鄭州市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為揚州航盛科技有限公司產(chǎn)品研發(fā)部硬件開發(fā)科工程師。研究方向為汽車電子數(shù)字儀表。

作者單位

揚州航盛科技有限公司產(chǎn)品研發(fā)部硬件開發(fā)科 江蘇省揚州市 225000endprint