儀表板剛度和強度的討論

閔彩麗

摘 要：簡要介紹了儀表板剛度和強度方面的內容，闡述了其結構設計要求和相關注意事項，以期為日后的工作提供參考。

關鍵詞：儀表板；剛度；強度；結構設計

中圖分類號：U463.83+7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.082

當前，高端汽車儀表板對其剛度和強度的要求非常嚴格。為了保證產品零部件的質量，在設計產品時，要先確定其剛度和強度，使結構在設計上滿足產品的最終要求。

1 產品剛度和強度要求

當產品滿足下列條件時就不會變形、斷裂，而且功能不會失效。

1.1 本體

儀表板本體上部最小剛度Sb為30 N/mm，儀表板本體下部最小剛度Sb為35 N/mm，最小強度為350 N。當前擋風玻璃距儀表板內側150 mm時，Sb大于20 N/mm。

1.2 覆蓋件

儀表板覆蓋件的最小剛度Sb為20 N/mm，最小強度為200 N。

1.3 裝飾條

裝飾條的最小剛度Sb為60 N/mm，最小強度為500 N。

1.4 功能件

操作功能件的最小剛度Sb為30 N/mm，最小強度為100 N。

1.5 底部

儀表板底部的最小剛度Sb為10 N/mm，最小強度為150 N。

1.6 中部顯示器

中部顯示器的最小剛度Sb為30 N/mm，Y/Z方向的最小強度為250 N，X方向的最小強度為300 N。

1.7 膝部碰撞區域

中通道盒區域Y向的最小剛度Sb為70 N/mm，中通道盒區域X向的最小剛度Sb為35 N/mm，轉向管柱區域最小剛度Sb為35 N/mm，中通道盒區域所有方向的最小強度為500 N，轉向管柱區域所有方向的最小強度為350 N。

1.8 下部裝飾板區域

下部裝飾板區域的最小剛度Sb為20 N/mm，最小強度為350 N。

1.9 腳步蓋板區域

腳步蓋板區域最小剛度Sb為20 N/mm，最小強度為350 N。

1.10 中通道盒前部左右側蓋板

中通道盒前部左右側蓋板的最小剛度Sb為25 N/mm，最小強度為300 N。

1.11 左側雜物盒

當左側雜物盒關閉時，其最小剛度Sb為20 N/mm，最小強度為350 N；當左側雜物盒開啟時，Z向最小剛度Sb為15 N/mm，Y向的最小剛度Sb為7.5 N/mm，最小強度為150 N。

1.12 手套箱

手套箱開啟和關閉時的最小剛度Sb為20 N/mm，最小強度為200 N。

2 產品結構要求

儀表板本體部分主要的剛度、強度來自儀表板骨架和熱風通道，這部分主要采用的是PP-LGF20材料，并使用微孔發泡技術將其厚度增加4 mm左右，從而達到剛度和強度的要求。

此外，儀表板上的CD支架主要承載中部的功能部件，為了達到中部功能部件的剛度要求，通常采用剛度加強的PC-ABS和PA66-6I/6T-GF50材料等，這兩種材料的具體情況如表1所示。

儀表板覆蓋件的結構剛度主要取決于原材料的材質。如果儀表板上部采用的是PC-ABS材料，則需要考慮光老化的問題。通常情況下，這部分使用的是耐高溫、耐光照的材料。但是，為了提高出風位置的蓋板強度，也可采用耐熱、強度高的PA6+GF15和PA6+GF25等材料。覆蓋件剛度大多體現在抗壓強度上，因此，需要保證卡接的鐵卡扣數量與卡接的間距。

對于功能件的剛度，比如駕駛雜物盒和手套箱，在設計時，需要保證其支撐度。在雜物盒上下位置，即儀表板骨架上設計與橫梁相連接的螺接結構，以保證其關閉時的剛度和強度。而開啟雜物盒時的強度能體現出抗扭矩的大小，因此，當雜物盒連接到儀表板時，采用螺釘連接結構而不采用卡接結構。因為螺釘連接的強度比卡接高，它能夠滿足抗扭矩的要求。

手套箱是將箱體的下部連接到橫梁上，上部連接到儀表板本體上。關閉手套箱時，主要依靠的是儀表板和橫梁的連接剛度；開啟手套箱時，Z向向下的扭矩手套箱整體與側蓋板一起變形。通常情況下，手套箱上部和儀表板連接處是用螺釘連接的，而且不會拉斷。對于側蓋板與儀表板連接處，要保證儀表板本體的沖切邊界距離裝配孔至少10 mm， 或弱化孔邊界以上的儀表板沖切區域，保證裝配孔不會被拉斷。

中部顯示器區域的剛度和強度主要是指抗扭剛度和強度，而螺釘連接點到卡接點位的距離要盡量長。另外，中部顯示器的框架主要是由鎂、鋁合金制成，其強度沒有問題，但是，其與儀表板的連接通常是在CD支架上。這時，就需要CD支架定位點和連接點處有足夠的強度，即確保其有足夠的抗扭強度和剛度。

3 總結

總之，剛度和強度可以轉換、理解為抗壓和抗扭的結構強度，這主要決定于儀表板的材料和結構設計。在設計儀表板時，要充分考慮其剛度、強度要求，合理選擇材料，并保證結構設計的科學性。

〔編輯：白潔〕