降低乘用車儀表臺異響DPU問題的技術方法

蒙日亮　黎宇嘉　趙小霞　孫金生

摘 要：為了解決客戶對乘用車儀表臺總成異響的抱怨，降低后期儀表臺總成的保修成本，本文收集了異響相關數據，定位了異響產生的零件，并利用尺寸鏈分析表、模流分析等技術方法，從人機料法等層面分析了儀表臺總成異響產生的原因，制定了相應的改善方法。文章以DPU為指標，考察了改善方法的有效性。結果表明，利用本文的技術方法，該車型DPU由0.11降至0.015，降幅為86%，證實了該方法的有效性，為后續其他車型儀表臺異響提供有效解決思路。

關鍵詞：儀表臺 異響 尺寸鏈 模流分析

Technical method to reduce the abnormal sound DPU problem of passenger car instrument panel

Meng Riliang Li Yujia Zhao Xiaoxia Sun Jinsheng

Abstract：In order to solve customers' complaints about abnormal sound of the dashboard in passenger cars and reduce the warranty cost of the dashboard， we collected the abnormal sound data. Then we analyzed the causes of abnormal sound of the dashboard in the aspects among man factor， machine factor law factor and material factor. Finally， we used the dimensional chain analysis table， mold flow analysis and other technical methods to find the causes and developed corresponding improvement method. We take DPU as an indicator. The results show that the DPU of dashboard is reduced by 86% from 0.11 to 0.015 by using the technical method. This provides an effective solution to the abnormal sound of the dashboard in other models.

Key words：Dashboard， Abnormal sound， Dimensional chain， Mode flow analysis

1 引言

汽車NVH（Noise、Vibration、Harshness）的好壞直接影響著顧客的乘坐體驗，而異響則是影響汽車NVH的其中一個重要因素[1]。在中國汽車消費者抱怨最多的20個問題中，有7個與異響有關，其中就有對儀表臺總成異響的不滿。儀表臺總成涉及了上百個零部件，任何零部件設計得不合理，都會導致儀表臺異響的產生，而儀表臺零件多、尺寸鏈長，這也給溯源異響部件和解決異響問題帶來了挑戰。

儀表臺產生異響分為：（1）振動異響；（2）摩擦異響；（3）碰撞異響。對于儀表臺產生的要因、溯源產生的源頭部件和解決的方法，前人都做了大量研究[2]-[4]，并取得值得借鑒的方法，但大部分仍停留在異響的表象。

本文以解決儀表臺異響為目的，以DPU（單車缺陷點數）為指標，收集了從設計到現場裝配的相關數據，定位了異響產生的零件，并利用尺寸鏈分析表與模流分析軟件，深入探索了異響產生的機理，制定了相應的對策。

2 儀表臺異響現狀及定位

某乘用車儀表臺總成一共有130個零件，為了對儀表臺異響零件進行溯源，我們對該車型歷史數據庫的過往不良的數據進行了收集和統計。

2.1 異響現狀分析

DPU是常用來統計某一缺陷種類占比的一個重要指標[5]，整改后DPU越低證明整改措施越有效，其公式如下，其中a為某個種類的故障車輛數，b為整車下線車輛數

（1）

試驗對該車型上量后的第一個月異響DPU數據進行了統計分析，第一個月異響DPU占37%，儀表臺異響為0.11，DPU值最高，嚴重影響了整車的品質，但由于儀表臺零件數過多，難以定位，因此試驗首先從總成定位到分總成。

2.2 異響定位

如表1所示，一個儀表總成主要有以下11個分總成，根據車間動態監控系統，本文對下線后每臺車的儀表臺的每個分總成異響數據進行了收集，其中NG項的分總成一共有4個，分別是顯示屏、副氣囊、手套箱和組合儀表異響。

3 異響機理分析

為了找出上述定位到的分總成零部件的異響機理，如圖1所示，本文從人機料法幾個方面進行分析。通過收集到的材料發現了這次異響問題的要因，可分為兩大類：設計不合理、裝配不合理。

3.1 設計合理性分析

為了從源頭改善異響，本文從設計層面分析了顯示屏、副氣囊、手套箱和組合儀表四個分總成的異響原因。

如圖2（1）所示，顯示屏在設計上，上部兩個安裝點，左邊距離邊緣為90mm，右邊距離邊緣80mm，而在設計工藝規范里，安裝點距離邊緣的長度應滿足≤60mm，而下部的安裝點距離顯示屏邊緣更是達到了92mm，這會使得顯示屏裝配后以安裝點為指點行程懸臂結構，在路試中產生對晃動異響。

此外，顯示屏與左右出風口和儀表臺本體均形成對手件，根據數模測量結果（圖2（2）），顯示屏與出風口X向間隙為1.7mm，Y向間隙為1.5mm，經過顯示屏與出風口配合位置進行尺寸鏈計算，得到了尺寸鏈分析表（表2），可以看出，顯示屏距離風口的理論公差為±1mm，加上該處規范的±0.5mm的裝配公差，為了避免在運動狀態下達到上下極限產生硬碰硬的摩擦異響，該處間隙應設計大于3mm，而顯示屏與出風口設計的間隙值未達到該標準，導致了異響的產生。通過研究發現，手套箱、組合儀表的異響機理與顯示屏一致，均由于與對手件的設計間隙過小導致了異響，在本文篇幅有限，不展開說明。

根據對副氣囊研究發現，設計人員參考了老款車型的結構，但是材料從PA6+DG30（邵氏硬度45D）換成了TP0材料（邵氏硬度93D），材料由硬邊變軟，為此，本文對該注塑件進行了模流分析，結果如圖3所示，可以看出，副氣囊缺口位置X向變形，內收1.5mm，Y向變形外趴1.5mm，與實際偏差趨勢一致，當強度不足結構內收時，副氣囊框與副氣囊之間就會產生碰撞異響。

3.2 裝配合理性分析

針對裝配環節可能導致的異響問題，小組成員調研發現員工都滿足上崗要求，作業指導書上也明確了相應的操作步驟與力矩規范，對于上述四個異響部件，均需達到18±2N.m的力矩要求，對應現場的電槍則需調整到16檔的位置，然而在裝配現場，工人裝配時，一些工人沒有及時把上一工序電槍的12檔換成16檔，即顯示屏的裝配出現自攻釘未打緊導致顯示屏路試異響的問題。

4 改善方法與結果

根據上述分析，得出了4個部件異響產生的要因，其中顯示屏有3個，副氣囊有2個，手套箱有2個，組合儀表有2個，具體如下表3所示。

針對上述要因，我們制定了相應的對策，其對策如下：

（1）對于要因1，可將電槍扭力要求明確至操作指導書中，并對現場員工進行培訓，要求以16檔打緊，并在電槍上打點劃線確認；

（2）對于要因2，在出風口的X向和Y向粘貼0.5mm及2mm厚的毛氈；

（3）同理，對于要因3，在顯示屏上粘貼毛氈（采用EVA（黑色），厚度為1.5mm，如圖4（1）），防止顯示屏與出風口之間路試震動硬碰硬產生異響

（4）對于要因4與5，在副氣囊與副氣囊框接觸到的四個面上粘貼海綿條（圖4（2）），粘貼在副氣囊上；

（5）對于要因6與7，將緩沖墊內徑減小0.5mm，增加硬度，減小壓縮量（圖4（3））；

（6）對于要因8與9，在組合儀表限位凸臺9處位置增加毛氈，防止間隙過小導致組合儀表與對手件之間干涉產生異響（圖4（4））。

經過上述對要因的分析與整改，該車型異響的DPU由0.11下降到了0.015，達成了預期的目標。

5 總結

本文針對汽車儀表臺路試異響問題進行了零件溯源，發現在設計階段子零件之間的預留間隙、零件的強度、不同材料結構設計的合理性，都會對儀表臺異響有一定影響，為此，本文制定了有效的解決措施降低了異響DPU。本次降低儀表臺DPU的研究對公司后續開發儀表臺的項目提供了一定的參考價值。

參考文獻：

[1]鄭宏聲，李偉，李倫洪. 某SUV儀表板異響問題的分析與整改[J].汽車實用技術，2022，47（01）：74-77.

[2]江濤濤，黃哲，鄧夢蝶. 某汽車副儀表板異響原因分析[J].時代汽車，2022（11）：152-154.

[3]張健，邵科君，張彬.關于消除某車型儀表臺異響問題的分析[J].汽車電器，2022（11）：73-76+78.

[4]邱勝苗，胡飛，李鵬等.淺談汽車儀表臺異響問題診斷及改進控制方法[J].汽車實用技術，2019，290（11）：64-66.

[5]張煥煥.淺析汽車涂裝面漆DPU整改方案[C]//.第十八屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集，2021：139-140.