淺談汽車儀表板的制造技術與設計

孫曉哲

【摘 要】近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。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。本文就汽車儀表板的制造技術與設計展開探討。

【關鍵詞】汽車儀表板；制作技術；設計

引言

隨著人們對汽車內飾要求的不斷提高，以及對操控人性化的要求提升，其中汽車儀表板作為汽車內飾和操控按鍵的主要結合區域，更是根據用戶的習慣和喜歡，進行針對性的制作設計，從而更好的提高用戶的購買欲望。

1汽車儀表板的產品設計

1.1汽車儀表板產品設計的特點

儀表板產品設計特點與其結構布置特點有關。儀表板駕駛側主要布置有組合儀表，轉向管柱，組合開關，大燈開關，駕駛側出風口，側除霜出風口，有的布置有膝部氣囊。儀表板中央區域一般布置有娛樂系統，空調控制開關，中央出風口，有的還布置有杯托、儲物盒等。儀表板副駕駛區域一般布置有副駕駛氣囊，副駕駛側出風口，手套箱，側除霜出風口等。結構設計要做到簡單，才能將成本進行降低。儀表板具有一定的復雜性，要根據造型特點和產品功能特點，或者出于尺寸的原因，對零件進行拆分合并，實現比較快速的裝配，并且可以將成本進行降低，最大的問題就是需要實現簡化設計。由于需要不斷開發新的車型，設計階段會花費大量的資金，計算機輔助設計和分析的應用可以適當降低成本。運用3D模型DMU運動模擬可以檢查模擬裝配可行性；運用CAE輔助分析，可以在3D模型階段對產品性能比如模態、頭碰、剛度等進行分析，并根據分析結果更改優化設計。通常根據項目需求，CNC快速成型樣件和軟模樣件也被需要用來進行匹配和驗證。

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

所謂的住宿工藝就是在施工的時候在注塑機力加一些干燥的塑料粒子，通過螺桿進行相應的剪切工作，在到料筒中進行加熱溶解，最后將其冷動成型。而這種注塑加工的工藝在汽車儀表板中是較為常見的應用較為廣泛的一種加工工藝。可以通過這種方法制造出一些軟式儀表板及硬塑儀表板等相關的零部件。

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吹塑處理技術

在儀表板制造的過程中需要進行吹塑工藝的處理在，主要是將儀表板的塑料模型放置到模具當中，在壓縮空氣的處理下，使得塑料模型可以很好附著于腔壁上，在塑料件冷卻之后，就會得到空薄的塑料制件。目前大都數的汽車儀表板都是采取吹塑工藝進行制作，在塑料制件的過程中一般會使用到hdpe材料和pp材料等等，比如說我們購買的汽車空調出風口就是采取pp材料，進行吹塑工藝成型。

2.4吹塑工藝

所謂的吹塑工藝就是把塑性的型胚放于模腔中，通過壓縮空氣的方法將其吹脹，使其緊緊地貼在型腔的外壁上，在經過冷取得方式使其定型得到中空的薄壁產品。并且大部分的熱塑性塑料都能進行這種工藝的施工，將其進行吹塑成型。在汽車儀表板的設計中，儀表板的空調風管設備就是采用這一工藝進行的制造。

2.5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。

2.6切割處理

在汽車儀表板的生產過程中還需要進行一定的切割施工，比如說軟質的儀表板在生產之后，需要對產品多出的部分進行裁剪或者是切割，在切割施工的過程中主要是采取水刀施工和銑刀處理工藝。

2.7聚氨酯發泡工藝

軟質儀表板緩沖層處于表皮與骨架之間，多用發泡工藝來實現。常用的發泡工藝是聚氨酯發泡工藝。聚氨酯泡沫生成主要是異氰酸酯（ISO）的異氰酸根（-N=C=O）與多元醇（Polyol）的羧基（-OH）發生加成反應，生成聚氨基甲酸酯大分子，通過化學發泡劑水與異氰酸酯反應放出二氧化碳氣體，使黏彈性的泡沫物理膨脹、發泡、固化，得到泡沫塑料。發泡工藝根據產品特點，工藝又可分為開模發泡和閉模發泡。

2.8弱化工藝

在進行汽車儀表板設計的時候，還要注意對儀表板的副駕駛的區域進行設計。在設計的時候要考慮到對氣囊門進行相應的弱化設計，以便保證副駕駛區域中的氣囊在危險的時候可以正常的打開。而在進行這一使用的時候，比較常見的工藝手段就是冷刀弱化及激光弱化的方式。冷多弱化的原理就是對軟質儀表板的表皮進行弱化；而激光弱化的方式使通過激光手段對安全氣囊進行加工。在進行交工的時候，要確把激光聚焦到0.2毫米左右，使形成的激光光速通過激光頭用定頻脈沖的方式作用在汽車儀表板上，按照需要形成能穿透或是不能穿透的小孔。以便受到外界作用力的時候可以自行的斷裂使安全氣囊可以彈出。

2.9表面處理工藝

由于儀表板有裝飾性的特點，所以儀表板通常會運用一些特殊的方式進行過表面處理工藝，使表面處理更加的美觀。而現如今，常見的表面處理工藝有真木飾板工藝，電鍍，表面附模工藝等。

結語

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。

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（作者單位：吉利汽車研究院（寧波）有限公司）