汽車儀表板的制造技術與設計

隨著現代技術的不斷進步以及深化衍生，很多實用型科技已經成為了工業領域不可或缺的重要技術支持。在汽車儀表板的設計與制造過程當中，需要不斷的參考當前新技術的適用性，將其做為重要的技術儲備或者直接引入，以此來提高生產效率、降低成本。本文對汽車儀表板的制造與設計做簡要分析。

【關鍵詞】汽車儀表 制造技術 設計分析

汽車行業的發展非常迅速，行業競爭也越演越烈。隨著市場的進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造之一，其實用性也受到了消費者的重視。因此在設計與制造過程當中，需要對儀表板的特點和生產工藝進行不斷的研究和改進，以達到滿足市場需求的目的。

1 產品設計

1.1 設計特點

儀表板產品在設計上所體現出來的特點與其結構布置有很大的關系。儀表板在主駕駛一側主要包含以下幾個部分：

（1）組合儀表；

（2）組合開關等等；

（3）轉向管柱；

（4）大燈開關；

（5）駕駛側的出風口；

（6）除霜出風口。

儀表板中央一般包含娛樂系統，空調開關以及中央出風口。在副駕駛一側主要有安全氣囊、側出風口、側除霜出風口等等。在結構設計上，要盡可能的做到簡單實用，這樣才能最大限度的降低設計成本。儀表板在設計上還需要根據造型的特點以及功能要求，對零部件進行拆分或者是合并，從而實現提高裝配速度的目的。總之，儀表板的設計特點必須要圍繞著簡化設計進行。

1.2 布置設計

在儀表板的布置要求上，必須要滿足視野法規、頭碰法規以及人機工程的要求。人機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屏幕反光等等人機要求。儀表板表面為了滿足反光標準必須要進行消光處理，同時其他零件也必須要滿足相應的光澤度要求，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關系；儀表板上的空調開關以及其他需要手動操作的零件，其布置位置以及結構都必須要方便操作。

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內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用，不但能讓硬塑儀表板的本體和軟質儀表零件質量更好，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到最佳。

目前，普通注塑工藝存留以外，出風口撥輪和儲物盒卷簾門等零件也習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

真空成形工藝利用PVC材料進行再加工，處理后的材料要進行符合粘貼，使其形態滿足產品要求。這種工藝在軟質儀表板的生產過程當中使用的非常廣泛，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中便可以冷卻定型，從而得到所需要的實際產品。

2.3 發泡工藝

在軟質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硬性碰撞導致損傷的出現。緩沖材質多是由發泡工藝做為主要核心技術，現代常用的發泡工藝主要是以聚氨酯做為原材料的發泡工藝。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，生成聚氨基甲酸酯，再與發泡劑水反應制造出大量的二氧化碳氣體，二氧化碳在材料內部通過物理作用發生物理膨脹，這便是泡沫塑料生產的全部反應。發泡工藝可以分為開模發泡以及閉模發泡兩種，在選擇時需要根據產品特征以及相應的要求進行選擇。具體完成情況后實物圖如：1所示。

2.4 切割工藝

軟質儀表板的制造過程需要經過很多個工藝流程，在發泡工序完成之后還需要進行表面處理工作。很多產品并不需要外表皮，有些產品在進行發泡時便需要進行切割已達到產品要求。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，但是隨著技術的不斷進步，切割方式也在不斷的進步，儀表板本身的加工方式也在不斷的進步。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。冷激光的技術革新正在不斷的影響著工業的發展和進步，對切割技術的影響更是巨大。當前冷激光切割技術在醫學領域的應用已經形成了很好的實用性，但在工業領域的應用還并不十分廣泛，隨著技術的進一步革新，未來使用在工業領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遠強于真空吸塑表皮。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格的參數標準。

利用搪塑工藝制造儀表板時，需要將鎳殼模具進行加熱處理，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行不停的轉動，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泡模中進行熟化處理。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，需要對氣囊門進行弱化處理，使氣囊門能正常打開。現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，在進行無縫隙氣囊安裝的過程中，讓整體的工藝效果達到最佳狀態。激光發生器主要是將所有的激光全部聚焦到0.2mm的范圍之內，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，也能讓其優先進行斷裂。冷刀熱化只能在軟質儀表板上使用，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到最佳。表面處理工藝的優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境。目前我們經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，噴漆使用較多，主要是在表面通過顏色噴注的方式，讓儀表的外表層質感更好。另外使用較多的工藝是電鍍，該工藝技術通過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，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行定型，所以在現在使用的極為廣泛。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，這是市場競爭當中所必須要具有的硬性指標。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。汽車儀表板的發展與技術革新是汽車行業重要的發展點，也是滿足人們實際需求的重要方向。

參考文獻

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作者簡介

馬志曉（1983-），女，河南省鄭州市人。大學本科學歷。現為揚州航盛科技有限公司產品研發部硬件開發科工程師。研究方向為汽車電子數字儀表。

作者單位

揚州航盛科技有限公司產品研發部硬件開發科 江蘇省揚州市 225000endprint