汽車儀表板的制造技術與設計芻議

張成剛

摘要：隨著生產水平和人們生活水平的提升，我國汽車行業(yè)發(fā)展迅速。其中，在汽車的內飾中，儀表板在主要操控區(qū)域內。儀表板具有一定的功能性和裝飾性，還為汽車的安全提供了保障，應引起制造人員的重視。而汽車儀表板的設計和制造過程涉及較多技術領域，若想充分發(fā)揮儀表板的功能，就要在其設計上不斷進行優(yōu)化。而本文便針對汽車儀表板的制造技術和設計來進行探討分析。

關鍵詞：汽車儀表板;制造技術;設計

在當今社會，汽車已成為最常見的代步工具，是出行的主要方式，人們對汽車的需求增加，對汽車的要求也越來越多。不僅要求汽車的質量達到更高標準，對汽車的內飾也提出了要求。在技術質量過關的前提下，外觀也成為了汽車獨特性對比的評判標準。在汽車內飾設計中，儀表板的設計備受關注，作為汽車設計的核心組成部分，它的制造改良優(yōu)化對于提高汽車的整體效果和質量至關重要。

一、汽車儀表板的概括

（一）汽車儀表板的種類

汽車儀表板按照材料進行分類有兩種：硬質汽車儀表板和軟飾汽車儀表板。車型定位不同、功能性不同，裝飾效果也不同，可以根據汽車的需求進行針對性的合理化設計。如：載重大型車輛通常選擇硬質儀表板[1]。

1、硬質汽車儀表板：設計結構簡單，注塑成型，無需表皮裝飾，成本相比下較低。

2、軟質汽車儀表板：包含緩沖層、骨架、表層。構成不同采用的制造材料也各不相同，通常使用PVC表皮，通過搪塑、包覆、陰模成型等制造工藝呈現軟質效果。

（二）汽車儀表板的性能需求

汽車的儀表板通常被安裝在前擋風玻璃下方即駕駛員面前，方便駕駛員駕駛過程中的操作。儀表板還要通過不同的操作設計才能體現出它的功能性：

1、盡可能選取低碳環(huán)保的材料制造，同時保證無毒無害，保證駕駛人員生命安全。

2、汽車儀表板的位置敏感，會受到很多其他因素的影響，如發(fā)動機散熱情況和光照因素，都會導致汽車儀表板表面溫度過高而產生變形。設計過程中要考慮到這一方面，確保儀表板的穩(wěn)定性，避免受到外界因素干擾，影響駕駛。

二、汽車儀表板的制造技術

（一）注塑工藝

注塑工藝是指在施工時把干燥后的塑料粒子加入注塑機中，用螺桿進行剪切后利用料筒加熱熔融，最后冷卻成型。這是在制造汽車儀表板過程中最為廣泛應用的一種加工工藝，用于加工制造軟質汽車儀表板和硬質汽車儀表板的部分零件。

（二）真空熱成型工藝

真空熱成型工藝指再加工PVC和TPO處理后的材料，使其成為相應產品形態(tài)的一種加工方式。主要應用于軟質汽車儀表板的表皮，將表皮加熱，達到玻璃點軟化的溫度時向密閉空間內注入氣體，實現拉伸[2]。然后放置在冷卻裝置中進行冷卻，從而獲得最終產品。而真空成型分為陽模真空成型和陰模真空成型兩種：

1、陽模真空成型：模具投資小、使用壽命長，有較高的生產效率。但是由于花紋為預先做好的，在表皮拉伸過程中花紋的效果會大打折扣。且對零件的圓角也有一定限制，要求R角大于1.5。

2、陰模真空成型：表皮拉伸后花紋效果好，有較高的生產效率。但材料利用率低，對設備的要求高，成本較高。且小于R1的圓角加工起來很困難。

綜合來看，陰模真空成型的花紋圖案不會因表皮拉伸而產生影響，具有更良好的外觀效果

（三）表皮搪塑工藝

表皮搪塑工藝指對表皮有紋路的搪塑膜器進行整體加熱的一種工藝。把PVC模具和所需粉末盒對接嚴密后進行旋轉，此時粉末自然融化形成貼合膜器同形狀的表皮。模具冷卻后將粉末盒脫離，隨之取下表皮。將儀表板骨架和搪塑皮套放置于發(fā)泡模中，注入PU發(fā)泡料，熟化后即成為搪塑表皮發(fā)泡儀表板。相較于真空熱成型工藝，表皮搪塑工藝具有良好的耐熱性，且具有穩(wěn)定性，不開裂不變形，沒有接縫。但模具投資大，使用壽命短對設備要求極高。

（四）弱化工藝

汽車安全氣囊是從主駕駛方向盤和副駕駛儀表板的位置運行彈出保護人體的，所以在設計汽車儀表板時也要注意副駕駛的區(qū)域，考慮到對氣囊門的弱化設計。以此保證副駕駛區(qū)域的安全氣囊在人遇到危險時可以及時打開，保障安全氣囊的正常彈出。根據設計不同，弱化工藝分為激光弱化和冷刀弱化等。激光弱化是指通過激光手段加工安全氣囊，加工時確保把激光光束聚焦至0.2毫米左右，讓激光快速通過激光頭用定頻脈沖的方式作用到汽車儀表板上，按照需求形成小孔使用安全氣囊正常彈出。冷刀弱化是指對軟質儀表板的表皮進行弱化，以此保障汽車行駛安全[3]。

（五）吹塑工藝

吹塑工藝是指將塑型的型胚放置于模腔內，壓縮空氣將其吹至膨脹，使其緊緊貼在型腔外壁上，經過冷卻后定型得到薄壁產品。因大部分熱性塑料都能進行吹塑工藝加工，進行吹塑成型，因此目前大多數汽車的儀表板都是采取此工藝制造的。在汽車儀表板的設計中，儀表板的空調風管便是采用此工藝進行制造。

（六）表面處理工藝

儀表板不僅有實用性，還應具有裝飾性。通常會運用特殊手段將其進行表皮處理，使外表更美觀。好的表皮處理可以提升整輛汽車的檔次，也為駕駛員提供好的駕駛環(huán)境。常見的表面處理工藝有：電鍍、表面附模工藝等。

（七）切割工藝

在汽車儀表板的設計過程中，比較常見的儀表板的形式是軟質儀表板的運用。需要將這種軟質儀表板泡發(fā)。而對于不需要進行泡發(fā)或者不需要表皮的部件就要進行切割。目前常見的切割工藝有水刀切割和銑刀切割。隨著技術進步，激光切割速度更快，精準度高，不容易產生誤差，在很大程度上降低了成本消耗。

三、汽車儀表板的設計

儀表板的設計主要分為德系、美系和日系，不同系別的汽車儀表板的設計理念截然不同。汽車儀表板的實際特征也與其自身的架構有著千絲萬縷的聯系，主要分為以下幾個方面：

（一）面板設計

設計汽車儀表板的面板要考慮很多因素，比如駕駛員的目視距離。正常人的目距在500毫米至710毫米之間，據多次實驗獲知最佳目視距離為550毫米左右[4]。再比如汽車方向盤與儀表板之間形成的空間夾角，要確保儀表板與眼睛和儀表板中線垂直，使駕駛員的視線和儀表板的平面角度為30度。

（二）操縱按鈕布局設計

操縱按鈕的布局直接影響到汽車的駕駛效果，要根據駕駛員操作按鈕的頻率來進行設計。操作頻繁就將按鈕設計在駕駛員觸手可及的地方，為其提供便利。如果使用不頻繁就設計在稍遠位置不影響正常操作即可。最大程度為駕駛人員提供便利條件。

（三）儀表面罩設計

為了防止灰塵落入儀表，通常會設計儀表面罩覆蓋在儀表上。在面罩的設計上，設計師會根據汽車的構造、外形、風格、空間等多方面進行考量設計。通常采用直立結構設計，外面呈內凹曲面，防止汽車儀表板受到光照反射，對駕駛員視線造成阻礙，影響駕駛人員駕駛。

結束語：

汽車儀表板的設計關乎到汽車能否正常工作，尤其它的位置處于汽車的主操控區(qū)域，在駕駛者可視范圍內，所以美觀性也成為了儀表板設計的重要考量因素。在對汽車需求越來越大的今天，汽車儀表板的制作技術一定要堅持不斷提高技術手段，并根據用戶需求針對性設計，在保障汽車安全的前提下提高審美即觀賞性，彰顯汽車獨特性，提高顧客的購買欲望。

參考文獻：

[1]陳朝.淺談汽車儀表板的制造技術與設計[J].汽車世界，2019（6）：66-66.

[2]張斯磊.淺談汽車儀表板的制造技術與設計[J].時代汽車，2019（1）：90-91.

[3]趙喜吉，高磊.汽車儀表板的制造技術與設計分析[J].中國戰(zhàn)略新興產業(yè)，2019（40）：32.

[4]于廣達.現代汽車儀表板成型與加工工藝技術綜述[J].汽車文摘，2020No.532（5）：47-52.