關(guān)于一種鋁制模塊化式特種車儀表臺的研究

王科敏，靳永剛，張婷，曹宏超

關(guān)于一種鋁制模塊化式特種車儀表臺的研究

王科敏，靳永剛，張婷，曹宏超

（陜西保利特種車制造有限公司，陜西 西安 710200）

儀表臺是整車內(nèi)飾中重要部分之一，是駕駛?cè)藛T操控過程中，人機交換的重要部分。儀表臺的集成不僅在生產(chǎn)、設(shè)計、總裝過程中可以降低物料、人員等過程浪費成本，而且在性能方面有大幅度提升，主要體現(xiàn)在在靜電屏蔽、電磁干擾、模塊替換、集中生產(chǎn)等方面。此儀表臺主要適用于裝甲車、指揮車、坦克、運兵車、軍方醫(yī)療車、移動指揮設(shè)備等行業(yè)。

集成儀表臺；鋁制儀表臺；特種車儀表臺

前言

目前國內(nèi)商用車、轎車、客車等車系的儀表臺主要為注塑件，注塑件有外表美觀、重量輕，成型溫度低、模具成型，批量化程度高，適用于大批量、批量、小批量民用車型。對于特種車輛注塑儀表臺并不是非常實用。對于戰(zhàn)地車輛對于輕量化、抗電磁干擾等性能要求；為了滿足低成本、效益高、重量輕、裝卸方便、安全性好等要求，本文主要闡述一種關(guān)于鋁制集成式特種車儀表臺的研究[1]。

1 系統(tǒng)組成及總體布局設(shè)計

鋁制集成式特種車儀表臺主要由儀表臺主體、儀表電器件、集成控制面板、集成檢修面板以及其余附件支架組合而成。

本次主要闡述的鋁制集成式儀表臺外觀詳見圖（1）。

該儀表臺在設(shè)計上將儀表臺分成上下兩部分組成，即上部分和下部分。

上部分主要集成了一些不需要進行電磁屏蔽、使用頻率較低的系統(tǒng)，下部分主要集成了對電磁干擾性能要求較高、使用頻率高、集成要求高、模塊升級頻繁等要求的系統(tǒng)；儀表臺下部分并且根據(jù)駕駛區(qū)人機屬性要求、使用頻率等因素對模塊化集成控制的系統(tǒng)進行了區(qū)域劃分設(shè)計，進而更好的提升駕駛區(qū)操控性能。

圖1 儀表臺外觀圖片

2 模塊結(jié)構(gòu)功能及儀表臺主體成型工藝研究

2.1 結(jié)構(gòu)功能介紹

2.1.1儀表臺上部分

主要用于集成空調(diào)系統(tǒng)的風道、車輛前圍電器件的線束、緊急滅火控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部的安裝支架等附件。

2.1.2儀表臺下部分

內(nèi)部主要集成了中央控制模塊、繼電器組、逆變器等電器元件；外表面主要有集成面板、集成檢修口、集成斷路器、集成指示燈、自動檔位、電氣快插接口、倒監(jiān)顯示器、橋控制模塊、空氣調(diào)節(jié)控制模塊等部分組合而成。

2.1.3集成面板

集成面板主要將同一控制系統(tǒng)的所有指示電氣件/控制開關(guān)/顯示組件集成在一起方便駕駛員操作或者觀察，并且便于集成替換、升級、維修。

2.1.4集成檢修口

是將儀表臺零部件分塊設(shè)計后，并且按照模塊分區(qū)設(shè)計的，方便相關(guān)人員觀察、檢修的、帶有檢修蓋板的洞口。圖1只體現(xiàn)了一處，其余的未標注出。

以上部分之間均為接觸連接，即將下部儀表臺的外殼構(gòu)成一個金屬盒體，在電磁干擾的情況下可以起到靜電屏蔽的效果。

2.2 設(shè)計方案介紹

2.2.1設(shè)計方案論述

為了滿足低成本、效益高、重量輕、裝卸方便、安全性好等要求，上儀表臺部分采用3mm厚的鋁板通過拼焊，車身附件支撐等方法進行了加固處理；下部分主要使用的為5mm鋁板進行主體框架搭接，框架的焊接采用的為對角焊接，焊縫要求滿焊、打磨等處理；框架內(nèi)部根據(jù)儀表臺整體的受力情況，增加了支撐分割擋板，并且對局部進行了鋼骨架加強處理，內(nèi)部鋼骨架采用粘膠工藝，這樣在很大程度上提升了儀表臺的承載能力。上下儀表臺的設(shè)計結(jié)構(gòu)方案在一定程度上避免了模具成型，規(guī)避了開發(fā)模具、降低了生產(chǎn)上的制作難度，省略了開模的時間和費用。該設(shè)計方案以及對應(yīng)的加工生產(chǎn)方式主要是可以滿足小批量、低成本、高強度、輕量化、靜電屏蔽要求等要求。

1-外蓋蓋板、2-儀表臺下半部分主體、3-下層不銹鋼板、4-上層塑料面板 5-操作臺拆卸界面、6-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、7-1型非金屬嵌件六角鎖緊螺母 8-螺栓壓套、9-六角法蘭面螺栓、10-內(nèi)不銹鋼安裝底板、11-塑料板 12-支架、13-平頭鉚螺母、14-中間下部底板檢修口蓋板 15-下部左側(cè)背板檢修口蓋、16-外蓋、17-內(nèi)六角沉頭螺釘 18-內(nèi)六角平圓頭螺釘、19-1型非金屬嵌件六角鎖緊螺母 20-頂板檢修口蓋板、21-平頭鉚螺母

模塊化鋁制集成儀表臺在安裝時整體配合方便，安裝簡便，無需線上拼裝成型；此設(shè)計在工藝上可以實現(xiàn)整車與儀表臺分開總裝，儀表臺在生產(chǎn)好后只需接入輸入與輸出的總線束，安裝固定的螺栓即可，這樣大可縮短整車在總裝上的安裝時間，提升生產(chǎn)效率，降低整條生產(chǎn)線的工時費用。

1-六角法蘭面螺栓、2-轉(zhuǎn)向管柱上連接支架、3-風道、4-平頭鉚螺母、5-平頭鉚螺母、6-內(nèi)六角沉頭螺釘、7-儀表臺上部殼體、8-導(dǎo)航儀支架9-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、10-彈簧墊圈、11-平墊圈、12-六角法蘭面螺栓、13-六角法蘭面螺栓

2.2.2設(shè)計實施方案介紹

圖1中的儀表臺下半部分主體（2）、外蓋板(1)、檢修蓋板（20）等蓋板組成儀表臺下半部分殼體，保證下半部分可以形成一個密閉的金屬殼體，就形成了重要的靜電屏蔽框架。

圖1中的操作臺可拆卸面板（5）等電器安裝面板，可以提供快速替換、系統(tǒng)升級切換等功能，也可以維檢修提供輔助功能。

圖2中儀表臺上部殼體（7）、轉(zhuǎn)向管柱上連接支架（2）、風道（3）等組成儀表臺上部分總成，主要將除霜器風道、線束、導(dǎo)航儀等安裝接口集成在一起優(yōu)化車內(nèi)空間、提升美觀性。

圖（1）、圖（2）兩部分拼裝在一起提升了整個儀表臺安裝、維修的方便性；對儀表臺內(nèi)部集成系統(tǒng)的保護、電磁干擾、優(yōu)化升級等性能得到了提升。

3 結(jié)束語

一種能夠抗電磁干擾的分體式輕量化特種車儀表臺。它是由上、下兩部分拼裝而成，上部分實現(xiàn)不需靜電防護的電器件、風道部件的集成；下部分主要集成了整車重要的電器件，并且安裝框架形成一個密閉的金屬框架，構(gòu)成靜電屏蔽殼體；下部分集成性高、實現(xiàn)了快拆、快速對模塊進行更換、升級功能，增設(shè)了集中檢修口，提升了維修方便性。

[1] 宋成俊,胡瓊.淺談未來坦克裝甲車輛新技術(shù)和新材料的研究重點[J].2018年年會學術(shù)論文集(總體技術(shù)篇)P34-36.

[2] 張偉超,裴永帥.某軍用越野車鋁合金儀表板橫梁的設(shè)計與應(yīng)用[J]2018年年會學術(shù)論文集.

[3] 葉雙平,鄒波.裝甲車輛車身輕量化技術(shù)淺析.重慶鐵馬工業(yè)集團有限公司.重慶400050.

[4] 朱久發(fā).國外汽車面板用鋁合金材料[J].冶金信息導(dǎo)刊,2005.

Research on a kind of Aluminum Modularization Special vehicle instrument platform

Wang Kemin, Jin Yonggang, Zhang Ting, Cao Hongchao

( Shaanxi Poly Special vehicle Manufacturing Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

Instrument panel is one of the most important parts of vehicle interior decoration. It is also an important part of man-machine exchange in driver's control process. The integration of instrumentation not only reduces the waste cost of materials and personnel in the process of production, design and assembly, but also greatly improves the performance, mainly in the aspects of static shielding, electromagnetic interference, module replacement and centralized production. This instrument is mainly used in armored vehicles, command vehicles, tanks, troop carriers, military medical vehicles, mobile command equipment and other industries.

Integrated dashboard; Aluminum dashboard; Special vehicle dashboard

U463.7

A

1671-7988(2019)18-89-03

U463.7

A

1671-7988(2019)18-89-03

王科敏，就職于陜西保利特種車制造有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.18.029