汽車研發(fā)：儀表板的設(shè)計(jì)開發(fā)方法和流程全解析

1、汽車研發(fā)：儀表板的設(shè)計(jì)、開發(fā)方法和流程全解析！今天漫談君就和大家聊一聊儀表板的設(shè)計(jì)、開發(fā)方法和流程儀表板總成是汽車內(nèi)飾件中最重要的組成部分，也是車內(nèi)最引人注目的部分，在行車過程中，為駕駛員方便、安全地提供各種信息與數(shù)據(jù)，儀表板的造型設(shè)計(jì)也體現(xiàn)了汽車的個(gè)性，可以將其作為衡量不同生產(chǎn)廠家的工藝水平與藝術(shù)風(fēng)格的標(biāo)準(zhǔn)之一。一、儀表板的定義儀表板是指駕駛室中安裝各種指示儀表和點(diǎn)火開關(guān)等的一個(gè)總成，汽車內(nèi)飾中最關(guān)鍵的零部件之一，位于前排座椅和前風(fēng)窗玻璃之間，通常為薄壁大跨度曲面零件。它裝在儀表嵌板上，或者作為附件裝在轉(zhuǎn)向管柱上。儀表板總成好似一扇窗戶，隨時(shí)反映車子內(nèi)部機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)它又是部分設(shè)備的控

2、制中心和被裝飾的對象，是駕駛室內(nèi)最引人注目的部件。儀表板總成既有技術(shù)的功能又有藝術(shù)的功能，是整車風(fēng)格的代表之一。二、儀表板的作用 1 、集舒適，功能，安全，美觀于一身，已成為彰顯各種文化的載體；2、儀表板充當(dāng)了汽車操縱中心，其上部有各種儀表及操縱開關(guān)，是汽車操縱顯示的集中部分，是各種功能集成的載體。三、儀表板的組成四、儀表板的分類、安全性能1 ）無氣囊儀表板2 ）帶氣囊儀表板2、成型工藝1 ）硬質(zhì)注塑儀表板儀表板直接用注塑機(jī)把處于熔融狀態(tài)的塑料粒子推注到模 具里，保壓冷卻后直接裝配成樣件的儀表板總類。2）軟質(zhì)包覆儀表板在注塑成骨架后，表面包覆一層表皮。使其舒適性大大增強(qiáng)。同時(shí)在骨架和表皮之間填

3、充聚氨酯泡沫或表皮的背面直接附帶一層泡沫，大幅提高觸感，從而提高整車的檔次。三、儀表板的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及要求儀表板是汽車操縱顯示的集中部分，其上有各種儀表及操縱開關(guān)，是汽車操縱中心。設(shè)計(jì)好的儀表板能使駕駛員感到方便、舒適；反之，有可能影響駕駛員和乘員的安全。儀表板設(shè)計(jì)已成為汽車車身設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。1 、產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)、 設(shè)計(jì)要求1 ） 要體現(xiàn)功能性，并通過造型將結(jié)構(gòu)的內(nèi)在美與外形美結(jié)合起來；2）要體現(xiàn)裝飾性，外形美的儀表板給人第一眼的印象是安全、舒適、恬靜、愉快，給人以美好而積極的作用；3）汽車外部造型、其它飾件相呼應(yīng)做到整體感強(qiáng)，達(dá)到內(nèi)外統(tǒng)一；4） 儀表板的布局應(yīng)主次分明、功能醒目，做到系統(tǒng)

4、、簡練、有層次、有起伏感；5）附件的造型應(yīng)相互協(xié)調(diào)、配套。3、功能要求1 ）有足夠的強(qiáng)度、剛度，能夠承受儀表、管路和雜物等負(fù)荷，能抵抗一定的沖擊；2）有良好的尺寸穩(wěn)定性，在太陽光輻射和發(fā)動機(jī)余熱的高溫下，不變形、不失效、不影響各儀表的精確度；3）有良好的裝飾性，反光度低、格調(diào)優(yōu)雅，給人以寧靜舒適的感覺；4）耐久性好、耐冷熱、耐沖擊、耐光照、使用壽命10 年以上；5）制造儀表板的主要原料與輔助材料均不得含鎘等對人體有害的物質(zhì)；6）不允許滋生使玻璃變模糊的揮發(fā)物，耐汽柴油和汗液的腐蝕；7）軟質(zhì)表皮在常溫下破損是，應(yīng)是韌性斷裂，即要求制品破損時(shí)不允許出現(xiàn)尖銳角。四、儀表板開發(fā)流程五、概念設(shè)計(jì)根據(jù)車輛

5、的市場、價(jià)格、客戶定位，參考對標(biāo)車及車輛主題定義，設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的理解和創(chuàng)意設(shè)計(jì)出大體方向，準(zhǔn)備幾套方案，進(jìn)行評審。六、效果圖制作在評審之后，初步選定幾套方案，由設(shè)計(jì)師進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行著色，設(shè)計(jì)出儀表板的細(xì)節(jié)效果，用于評審。七、總體設(shè)計(jì)與初步定義1 ）初步檢查和校核儀表板總成的功能完善性、可制造性與維修性，各功能零部件的分塊方法；2） 初步確定儀表板總成的結(jié)構(gòu)形式、制造材料、加工制造工藝、拔模方向等關(guān)鍵參數(shù)；3）定義儀表板總成及部件的安裝方式和安裝順序；4）初步定義各部件之間的安裝位置和安裝截面圖（Master Section ） ；5）初步定義儀表板總成的各位置的間隙。八、油泥模型制作1

6、 、油泥模型根據(jù)整車總布置的技術(shù)要求和周圍的邊界條件，參考相應(yīng)的樣件，并按造型師的設(shè)計(jì)意圖，來制作儀表板總成的油泥模型。在制作油泥模型時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：1 ）符合人機(jī)工程學(xué)的要求，保證其安全性、舒適性；2）充分考慮到人的各種習(xí)慣，保證各種開關(guān)、按鈕等控制件的操作方便性；3）布置在儀表板總成上的各種儀表具有良好的視野性；4）造型美觀大方、有特色，但必須與整車風(fēng)格協(xié)調(diào)一致；5）結(jié)構(gòu)優(yōu)化，便于加工制造與維修；6）儀表設(shè)備功能齊全、先進(jìn)與完善；7）借鑒相關(guān)車型儀表板造型的成功經(jīng)驗(yàn)。2、 油泥模型測量與數(shù)據(jù)處理1 ） 確定測量方案，利用照相測量法提取油泥模型表面數(shù)據(jù)，利用三坐標(biāo)測量機(jī)測取孔位數(shù)據(jù)等；2

7、）對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理，生成CAD 系統(tǒng)能夠接受的數(shù)據(jù)格式如ASC 、 STL 等） ；3） 把測量數(shù)據(jù)輸入CAD 系統(tǒng)，進(jìn)行點(diǎn)云編輯處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)過濾、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的色彩渲染、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的剖切），以獲得建模所需的最佳數(shù)據(jù)；4）把處理好的數(shù)據(jù)匹配到車身整車坐標(biāo)系中，以便與周圍的汽車零部件的數(shù)模進(jìn)行整體匹配處理。九、儀表板特征造型確定儀表板主體結(jié)構(gòu)、各種儀表、裝飾面板、操縱手柄、通風(fēng)口、雜貨箱、煙灰盒等造型及功能。十、表面數(shù)字化1 、 Class-A曲面初步設(shè)計(jì)快速構(gòu)造出儀表板總成的基本三維模型，以滿足各種數(shù)據(jù)檢查的需要以及為曲面精細(xì)調(diào)整作準(zhǔn)備。在該階段不需要過多的考慮曲面質(zhì)量的好壞，重要的是將形成的

8、三維數(shù)據(jù)用于對功能性檢查與供暖、換氣、空調(diào)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，與方向機(jī)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，與ABS 及電器裝置的協(xié)調(diào) 等） 、曲面分塊方案和可制造性的檢查、各種運(yùn)動部件的機(jī) 構(gòu)和人機(jī)檢查等工作。在曲面初步設(shè)計(jì)階段，主體曲面一般先采用一個(gè)階數(shù)較小的曲面進(jìn)行擬合，一般是4x4 階曲面，這樣就能較容易地調(diào)整出一個(gè)較為近似的曲面，它的基本特征是擬合精度不是太高（在允許的誤差范圍內(nèi)），曲面光順性要求不高，但曲面分塊要合理；曲面的細(xì)節(jié)部位可簡化處理。 2、 Class-A 曲面精細(xì)設(shè)計(jì)對主體曲面進(jìn)行精細(xì)調(diào)整（曲面的修改、網(wǎng)格優(yōu)化、匹配處理等），使之符合Class-A 的技術(shù)要求，關(guān)鍵圓角符合曲率連續(xù)要求，并對細(xì)節(jié)

9、曲面進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。在曲面精細(xì)設(shè)計(jì)階段，如4x4 階曲面不能很好地?cái)M合點(diǎn)云數(shù)據(jù)，則采用提高曲面階數(shù)的方法，來提高曲面的擬合精度。但隨著曲面階數(shù)的增加，會給曲面的調(diào)整帶來許多困難和增加許多調(diào)整曲面的工作量。一般的Class-A 曲面的階數(shù)是6x6 階， 最多不超過8x8 階。 理由是 6x6 階的曲面一般能對曲面進(jìn)行較好的擬合，可以滿足曲面擬合精度要求與周圍曲面的匹配精度曲率連續(xù)要求，而且也不會對曲面調(diào)整帶來許多困難與工作量；曲面精細(xì)調(diào)整時(shí)，有必要把曲面上所有的橫向、縱向控制網(wǎng)格線投影到平面上汽車設(shè)計(jì)工程中常常以25、 50、 100mm 為間隔的等距平面，以生成高質(zhì)量的曲面；單個(gè)曲面精細(xì)調(diào)整后，

10、還應(yīng)對相鄰曲面進(jìn)行匹配處理，以生成曲率連續(xù)的曲面組。3、曲面品質(zhì)評價(jià)1）利用 CATIA-V5 的各種曲面檢查功能來檢驗(yàn)所生成曲面的質(zhì)量，如利用斑馬線檢查功能、斷面線曲率圖檢查功能來判斷曲面曲率的分布情況；2）利用曲面間連接性檢查功能來判斷曲面間的連接性情況（如點(diǎn)連續(xù)、切矢連續(xù)、曲率連續(xù)等）； 3）利用曲面擬合精度檢查功能來判斷生成曲面與點(diǎn)云數(shù)據(jù)的誤差分布情況；4）利用拔模角分析功能來判斷所生成零件模型的制造工藝性情況等。十一、曲面重構(gòu)利用三坐標(biāo)測量儀測得的儀表板點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，輪廓特征線提取，利用產(chǎn)品表面的散亂點(diǎn)數(shù)據(jù)通過插值或者擬合，構(gòu)建出產(chǎn)品原型。將曲面片擬合，生成整個(gè)曲面，再將生成

11、的曲面進(jìn)行整體曲面評價(jià)，使曲面符合光順準(zhǔn)則，以保證曲面的光順，最終形成完整的曲面模型，完成曲面重構(gòu)。十二、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)儀表板總成結(jié)構(gòu)和特征設(shè)計(jì)是對儀表板總成，以及中控顯示屏、各種儀表、操縱手柄、通風(fēng)口、雜貨箱、點(diǎn)煙器等設(shè)備而進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作。1 、中控顯示屏國內(nèi)汽車的中控屏也被特斯拉所傳染, 除了傳統(tǒng)的音響和收音機(jī)之外，還加入了導(dǎo)航、視頻以及一些更加時(shí)髦的功能。一些高端車型更是將車輛的諸多功能調(diào)節(jié)選項(xiàng)都安裝在了這塊中控大屏中，駕駛模式、油門響應(yīng)、空調(diào)等許多功能都需要通過這塊屏幕來執(zhí)行。中控屏的設(shè)計(jì)主要從以下幾方面考慮：1 ）先進(jìn)性一般采用超窄邊液晶拼接顯示技術(shù)，增大屏幕分辨率；2）高可靠性高檔車

12、上一般采用汽車用工業(yè)級液晶顯示單元，應(yīng)滿足7*24 小時(shí)， 365 天連續(xù)3）運(yùn)行的需求4）低故障性具有自動調(diào)節(jié)屏亮度，緊急斷電功能等；5）經(jīng)濟(jì)性拼接單元具有內(nèi)部圖像處理功能，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)高頻的顯示拼接； 6）易安裝維護(hù)現(xiàn)在汽車中控屏趨勢越來越采用內(nèi)嵌式，但無論式內(nèi)嵌還是外接式，顯示單元都需考慮采用模塊化結(jié)構(gòu)，并具有可插拔部件。2、主題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)儀表板的初步定義以及Class-A 曲面數(shù)據(jù)，完成儀表板主題的詳細(xì)設(shè)計(jì)，定義儀表板的厚度、接口方案，并協(xié)同工藝人員進(jìn)行最終的檢查。3、安放儀表組合設(shè)計(jì)儀表組合需要隨時(shí)提供關(guān)于汽車各方面的信息與數(shù)據(jù)，同時(shí)還起裝飾作用。這些儀表組合必須布置在司機(jī)的正常視野

13、范圍內(nèi)，以滿足司機(jī)的正常駕駛要求。根據(jù)所選用的儀表組合的外形與尺寸設(shè)計(jì)安裝儀表組合的內(nèi)孔形狀與尺寸，并確定其安裝和維護(hù)方式。4、通風(fēng)口設(shè)計(jì)儀表板上的附設(shè)通風(fēng)口是保持車內(nèi)空氣新鮮、氧氣充足的主要部件之一。一般為圓形或方形的格柵，可以根據(jù)需要，上下、左右調(diào)整通風(fēng)方向。該項(xiàng)工作需要同專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)。十三、早期分析儀表板是汽車內(nèi)飾中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，零部件數(shù)量最多的總成零件，由于其處于車內(nèi)的高可見區(qū)域，除了要滿足多種功能性要求，還涉及到許多安全法規(guī)的要求。在設(shè)計(jì)工程師完成初步的設(shè)計(jì)后，可以進(jìn)行虛擬的產(chǎn)品試驗(yàn)，檢驗(yàn)零件強(qiáng)度，剛度等是否達(dá)到目標(biāo)值。1 、模態(tài)分析輛在正常行駛過 程中，由于受到發(fā)動機(jī)以及地面激

14、勵(lì)的作用，儀表板總成各 個(gè)部件處于完全振動狀態(tài)。如果剛度不合理，將直接影響儀表板總成的可靠性和NVH 特性等關(guān)鍵性指標(biāo)。因此儀表板設(shè)計(jì)應(yīng)保證合理的振動特性，以避免在使用過程中與車身各大總成產(chǎn)生共振。模態(tài)分析可以快速檢驗(yàn)儀表板總成的振動特性是否滿足要求。2、頭部碰撞分析汽車在正面碰撞和緊急制動時(shí)，容易造成乘員頭部和汽車儀表板的碰撞，使頭部受到嚴(yán)重?fù)p傷。因此，開發(fā)安全的駕駛室內(nèi)飾組件，研究人的頭部在碰撞中的機(jī)械響應(yīng)特性，對儀表板的改進(jìn)設(shè)計(jì)具有重要的意義。頭部碰撞分析所使用的有限元模型是在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，添加球頭模型（質(zhì)量 6.8 kg ， 直徑 165 mm ） ，并且添加材料的塑性特性曲線。根

15、據(jù) GB 11552 1999 的規(guī)定，在頭碰區(qū)域內(nèi)選取10 個(gè)位置作為球頭模型撞擊點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在頭部碰撞區(qū)域內(nèi)，速度為24.1 km/h 鋼球撞擊儀表板之后減速度超過80 g 的持續(xù)時(shí)間不能超過3 ms。十四、RP 件制作汽車儀表板快速成型工藝是汽車快速成型工藝中最復(fù)雜的成型之一，儀表板內(nèi)的電路和線路非常多，表面質(zhì)量要求很高，在汽車內(nèi)飾件中所占的位置重要，樣件試制的價(jià)格自然高。汽車儀表板RP 件制作工藝如下：1、原型CNC 加工，材料為ABS 板材；2、模具A 面特征為環(huán)氧樹脂模具，B 面結(jié)構(gòu)為硅膠模具；3、注型真空注型，材料為PU 樹脂 Hei-cast8150 （類 ABS 材料） ；

16、4、后處理噴砂噴漆 包覆 鍍膜；5、檢測工裝治具拼接，三坐標(biāo)測量；6、精度控制 7、原型件主定位孔0.3mm/1000mm,一般安裝孔 0.5mm/1000mm，其它尺寸1.0mm/1000mm。8、注型件主定位孔0.5mm/1000mm,一般安裝孔 0.8mm/1000mm，其它尺寸1.5mm/1000mm。十五、主體零件詳細(xì)設(shè)計(jì)1 、儀表板本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在完成儀表板總體布置并完成外形曲面設(shè)計(jì)后，我們得到了完整的儀表板本體曲面、各特征外形曲面以及他們之間的分界線，這是我們進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)工作、工藝分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。儀表板本體是儀表板總成中最大的零件，直接安裝到車體上，又是所有其他安裝件如各種

17、儀表、操縱手柄、通風(fēng)裝置的安裝基礎(chǔ)，它的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量直接影響到儀表板總成的裝配工藝性與使用性能。首先根據(jù)儀表板的造型風(fēng)格特點(diǎn)及車型的市場定位，確定儀表板本體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與工藝方案。一般低檔轎車或吉普車的儀表板本體采用整體注塑成型儀表板，材料選用PP 復(fù)合材料、ASG 及改性 PPO 材料。整體注塑成型可以充分發(fā)揮其一次成型復(fù)雜形狀的特點(diǎn)，減少零件的數(shù)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度大，工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低等。根據(jù)結(jié)構(gòu)安裝的需要和強(qiáng)度、剛度的要求，可以采用沖壓件、 焊接支架等進(jìn)行支撐、加強(qiáng)或與車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接等。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先滿足使用功能要求，與車體連接簡單可靠，各種安裝件安裝時(shí)的可接近性好，不

18、應(yīng)采用安裝后破壞整體外觀的連接方式。由于許多安裝件并不是固定的，因此要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前就應(yīng)開始運(yùn)動部件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分考慮運(yùn)動部件的機(jī)構(gòu)性能及其協(xié)調(diào)性。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)還應(yīng)充分考慮其制造工藝性，進(jìn)行充分的工藝分析，有條件的情況下應(yīng)與制造方充分協(xié)商產(chǎn)品的工藝性能。中高檔轎車或吉普車的儀表板多采用軟化結(jié)構(gòu)，主要包括三部分：骨架、中間發(fā)泡層和表面蒙皮。將蒙皮埋入鑲嵌物中，再注入發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡成型，形成局部骨架結(jié)構(gòu)，將其固定在儀表板橫梁及支架上。骨架材料主要有如下幾種：鋼板沖壓件、樹脂注塑件、纖維板等；樹脂注塑件采用PP 復(fù)合材料、ABS樹脂、 ASG 及改性 PPO 材料。表面蒙皮材料采用聚氯乙烯P

19、VC )材料制成的人造皮革、真皮、PVC 干粉等，蒙皮成形可采用真空成形和搪塑成形工藝。搪塑成形工藝具有表皮紋理逼真，厚度均勻，造型自由度大等特點(diǎn)。中間發(fā)泡層采用半硬質(zhì)聚氨脂PUR ) 材料， 它采用發(fā)泡工藝來完成，發(fā)泡成型可以得到柔軟、有質(zhì)感的儀表板。在進(jìn)行儀表板本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，實(shí)際上也就開始了各種安裝件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝分析等過程。儀表板上的安裝件很多，除儀表、操縱件外，還有音響、收放機(jī)、CD 機(jī)等電氣元件，雜貨箱、 煙灰盒、 通風(fēng)口、 安全氣囊、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等零部件。為了安裝這些零部件，必須在儀表板本體上設(shè)計(jì)出安裝這些零部件的結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)；同時(shí)還要設(shè)計(jì)出把儀表板總成安裝到車體上

20、的結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮到使用功能性、安裝方便性、制造工藝性等要求。2、儀表組合設(shè)計(jì)儀表組合是整車儀表板中非常重要的零部件，它向司機(jī)隨時(shí)提供關(guān)于汽車各方面的信息與數(shù)據(jù)，同時(shí)還起裝飾作用。目前汽車儀表趨向于把各種功能儀表及報(bào)警燈設(shè)計(jì)成整體的一個(gè)組合儀表。主要儀表有行車速度表、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、燃油表、 機(jī)油壓力表、冷卻液溫度表、電流表、行車?yán)锍瘫怼Ｓ行﹥x表還設(shè)有變速檔位指示、計(jì)時(shí)鐘、環(huán)境溫度表、路面傾斜表和地面高度表等等。警報(bào)信號與工作指示燈系統(tǒng)有：危險(xiǎn)警報(bào)信號指示燈、機(jī)油壓力警報(bào)燈、各種故障警報(bào)燈、手制動工作指示燈、左右轉(zhuǎn)向指示燈、發(fā)動機(jī)冷卻液高溫警報(bào)燈、機(jī)油壓力警報(bào)燈、制動塊磨損警報(bào)

21、燈等。在儀表組合中一般還有儀表照明燈，便于夜間行車司機(jī)觀察儀表。隨著電子事業(yè)的發(fā)展，越來越多的電子精良設(shè)備被采用。3、自然通風(fēng)口設(shè)計(jì)儀表板上的附設(shè)通風(fēng)口是保持車內(nèi)空氣新鮮、氧氣充足的主要部件之一。一般為圓形或方形的格柵，可以根據(jù)需要，上下、左右調(diào)整進(jìn)風(fēng)方向。一般通風(fēng)口有多個(gè)，前部有暖風(fēng)口，后部有暖風(fēng)和冷風(fēng)口，側(cè)面有吹門窗的出口，下部有暖風(fēng)吹腳風(fēng)口。十六、裝配設(shè)計(jì)儀表板總成裝配設(shè)計(jì)是指把儀表板總成的所有零部件，按他們之間的裝配關(guān)系要求，組裝在一起，以滿足儀表板總成的總體功能要求。在儀表板總成裝配設(shè)計(jì)階段，主要考慮所采用的裝配關(guān)系是否滿足功能要求，裝配工藝性如何等。為了滿足上述要求，我們可以利用C

22、ATIA-V5 的強(qiáng)大電子樣車DMU )技術(shù)，來發(fā)現(xiàn)零、部件在裝配過程中的所有裝配性問題，以便使問題在實(shí)際制造前得到及時(shí)地解決。如利用運(yùn)動分析功能來分析運(yùn)動部件在運(yùn)動過程中，是否會產(chǎn)生運(yùn)動干涉；利用拆裝分析功能來分析部件的裝配工藝性等；利用導(dǎo)航分析功能來分析部件的裝配關(guān)系以及靜態(tài)干涉等；利用人機(jī)工程學(xué)分析功能來分析駕駛員的視野性等。十七、軟模制作在數(shù)據(jù)出來之后，依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行軟模開發(fā)與制作，在開發(fā)過程中對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄、反饋和修改，并將樣件生產(chǎn)出來。十八、樣件檢驗(yàn)產(chǎn)品工程師、SQE 、質(zhì)量檢驗(yàn)工程師一起對樣件進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)零件性能、質(zhì)量、精度和數(shù)據(jù)匹配度，如有需要可進(jìn)行三坐標(biāo)掃面，與數(shù)據(jù)

23、進(jìn)行匹配，檢查誤差，并做出樣品檢驗(yàn)報(bào)告。十九、產(chǎn)品試裝及檢驗(yàn)樣件檢驗(yàn)合格后，依據(jù)工藝手冊，在工藝的指導(dǎo)下，將所有零件進(jìn)行匹配與裝配，檢驗(yàn)零件的工藝可行性、產(chǎn)品質(zhì)量，裝配完成后，做出試裝、試驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證及報(bào)告等。二十、硬模制作在工藝、性能、尺寸、質(zhì)量都經(jīng)過驗(yàn)證之后，在軟模的基礎(chǔ)上進(jìn)行硬模開發(fā)，開發(fā)完成進(jìn)行試生產(chǎn)，檢驗(yàn)零件質(zhì)量，出具檢驗(yàn)報(bào)告，檢驗(yàn)合格，硬模開發(fā)完成。二十一、量產(chǎn)硬模開發(fā)完成，對儀表板進(jìn)行大批量生產(chǎn)，并投向市場。二十二、儀表板設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1 、注意科學(xué)確定目視距離儀表面 板的布置方案應(yīng)從目視距離和平面夾角兩個(gè)方面兩確定，其確定方案如圖1 所示：為了核算和確定儀表板與方向盤間的視野性，

24、需要準(zhǔn)確確定駕駛員眼睛的分布位置，即需要繪出眼橢圓。我國在汽車儀表板設(shè)計(jì)過程中，其目視距離最大值為 711mm ，最合適距離為550mm ；根據(jù)中國人身材特點(diǎn)，我國汽車儀表板的目視距離應(yīng)有效控制在460mm 到710mm 較為適應(yīng)，其中550mm 為儀表板目視距離最佳值。上述值只是理論計(jì)算分析值，具體還應(yīng)考慮駕駛習(xí)慣、車內(nèi)裝飾等相關(guān)因素。2、科學(xué)確定儀表板的平面夾角儀表板在設(shè)計(jì)中，其上分布的所有功能儀表的可視程度均需要得到有效滿足，不能被方向盤等物體遮擋，即：視角（儀表平面中心點(diǎn)與眼橢圓中心點(diǎn)的連線與儀表板表面的夾角）應(yīng)符合 90的指標(biāo)要求；駕駛員視線與儀表板水平面的夾角應(yīng)控制在30以內(nèi)， 且

25、儀表板平面與鉛垂平面間的夾角以10為最佳。3、注重儀表板盲區(qū)以及儀表罩在進(jìn)行儀表的優(yōu)化布設(shè)過程中，應(yīng)充分考慮儀表板盲區(qū)問題，并將重要儀表布設(shè)在駕駛員最容易看到且看得準(zhǔn)確的位置。在準(zhǔn)確確定汽車儀表板的盲區(qū)后，要根據(jù)計(jì)算盲區(qū)的大小和位置來合理優(yōu)化調(diào)整儀表、顯示裝置等功能單元的布設(shè)，以便駕駛員在高速行車過程中能夠快速準(zhǔn)確的看到儀表及顯示裝置的數(shù)據(jù)和信息提示。儀表面罩即防止灰塵等雜志進(jìn)入儀表板內(nèi)部的外部玻璃護(hù)罩。在儀表板整體優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，合理地布設(shè)儀表面罩的空間位置和外觀形狀，則可以有效避免炫目光線（進(jìn)入車內(nèi)的外部反射光線、內(nèi)部儀表自身發(fā)出的光線）對駕駛?cè)藛T的干擾。為避免炫目光線的干擾，通常采用直立

26、結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)儀表面罩。另外，通過將儀表面罩設(shè)計(jì)成為內(nèi)凹曲面的外觀來避免儀表板出現(xiàn)大面積反射光干擾。4、組合儀表罩及操縱按鈕的優(yōu)化設(shè)計(jì)組合儀表罩布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，儀表板在整體優(yōu)化布設(shè)過程中，在已確定組合儀表罩的高度后，應(yīng)通過合理結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化確保其不超過下視角（5）的邊界指標(biāo)要求，這樣可以利用儀表罩自身高度來合理確定組合儀表罩的上邊界，以確保駕駛員能夠便捷準(zhǔn)確的觀察儀表板上的相關(guān)行駛數(shù)據(jù)信息。操縱按鈕布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。操縱按鈕布置應(yīng)按照各種按鈕使用頻率來確定按鈕的布設(shè)位置，尤其應(yīng)將常用的按鈕布設(shè)在手伸及界面內(nèi)，將使用較少的按鈕布設(shè)在手可伸及的地方，以確保按鈕操控的便捷可靠性。二十三、儀表板的人機(jī)工程人機(jī)

27、工程是研究人和機(jī)器相互關(guān)系和相互作用的學(xué)科，立足與人，已優(yōu)化人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系。汽車如果要上市，首先必須滿足各種法規(guī)要求，包括頭部碰撞、內(nèi)部凸出物的校核、膝部保護(hù)等方面。其中國內(nèi)又以三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)：GB11552 、 ECER21 、 FMVSS201. 其中 GB11552對等于 ECER21 ，只是在局部做了微小修改。這幾個(gè)法規(guī)國標(biāo)對儀表板的頭部碰撞區(qū)域、免疫區(qū)域、測試區(qū)域做出了清晰地解釋1 、頭部碰撞區(qū)域的確定頭部碰撞是指使用一個(gè)直徑165cm器所測得量的值來判斷人體承受的傷害。按照GB11552 的要求，通過一系列的YZ 平面去切相切儀表板表面，在X 向與 YZ 平面最向前的相

28、切點(diǎn)，組成一條在儀表板上的曲線，即是儀表板水平線，水平線上面的區(qū)域即頭部碰撞區(qū)域的下邊界。頭部碰撞區(qū)域上邊界是從玻璃內(nèi)表面往里100mm ，得到另一曲線即為頭碰的上區(qū)域。頭碰區(qū)域內(nèi)的免檢區(qū)域，在汽車行駛發(fā)生碰撞時(shí)，由于主駕駛的前側(cè)有方向盤阻擋，且方向盤上存在安全氣囊，所以頭部無法碰撞到儀表盤。根據(jù)GB11552 的規(guī)定，在此區(qū)域把方向盤的外邊緣往外擴(kuò)127mm ，再投影在儀表上。由于方向盤是有兩個(gè)極限，所以投影出的圖形為非規(guī)則形狀按國標(biāo)的要求，副駕駛側(cè)的頭部撞擊區(qū)域界定主要存在兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是頭部碰撞的實(shí)驗(yàn)測試區(qū)域，一個(gè)是受門護(hù)板及立柱護(hù)板的影響而確定的免檢區(qū)域。首先確定頭部碰區(qū)域：用直徑16

29、5mm 圓模擬靜態(tài)球頭，按照 736mm 和 840mm 兩個(gè)極限狀態(tài)模擬半徑進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。在模擬時(shí)注意圓心在X 方向存在 127mm 、 Z 方向存在19mm 的變化，該球體與儀表板連續(xù)相交所得到的曲線，即為副駕駛側(cè)的頭部碰撞區(qū)域。其次確認(rèn)免檢區(qū)域：免檢區(qū)域是指由于門護(hù)板和A柱護(hù)板的影響，球頭模擬無法接觸到的儀表板表面。由此也定出的測試區(qū)側(cè)邊界， 大致是門護(hù)板和A 柱護(hù)板的向里表面偏移82.5mm 后與儀表盤的相交線。在這個(gè)區(qū)域中，測試設(shè)備以24.4km/h的速度撞擊其表面，球頭的減速度超過80G 的持續(xù)時(shí)間不得 超過 3ms 。2、內(nèi)部突出物的校核按照國標(biāo)要求，儀表板水平線以上的區(qū)域， 頭

30、部能碰到的地方最小圓角半徑大于3.2mm ， 設(shè)計(jì)時(shí)候要盡量設(shè)計(jì)成3.2mm 以上；中間駕駛側(cè)區(qū)域的電器按鍵最小圓角半徑要求大于2.5mm ，如果突出高度小于9.5，則更細(xì)致的要求在距離最高點(diǎn)2.5mm 處存在2000mm2 的橫截面積。如果突出高度大于9.5mm ，不僅要求距離最高點(diǎn)6.5mm 處存在 6500mm2 的橫截面積，而且要求運(yùn)用378N的力撞擊凸出按鍵，如果斷裂后沒有尖銳邊角，且殘余高度小于 9.5mm 才符合要求。如果凸出高度小于寬度的二分之一，則允許圓角半徑大于0.5mm 。對于在儀表板水平線一下的區(qū)域，主要檢查有沒有尖銳的凸出物，防止腿部的傷害，一般要求厚度不得小于2.5mm ，半徑不得小于3.2mm 。3、膝部保護(hù)區(qū)域一般規(guī)定位于儀表板水平線以下的區(qū)域?yàn)橄ゲ颗鲎矃^(qū)域，為了保證駕駛員的膝部安全，在膝部前方下護(hù)板內(nèi)側(cè)布置吸能塊。駕駛員側(cè)的膝部吸能塊表面距離假人的膝蓋距離一般不超過100mm ；成員側(cè)的吸能塊表面距離50% 假人的膝蓋距離不得超過125mm ；這兩個(gè)值都是水平距離；儀表板設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮下部護(hù)板結(jié)構(gòu)，要為乘員提供一個(gè)碰撞吸能的緩沖空間，且要有足夠的腿部活動空間。1 ）首先 95% 假人姿態(tài)H 點(diǎn)處于座椅行程的中間點(diǎn)，左腿在制動踏板處于自然狀態(tài)時(shí)，得到一個(gè)人體姿態(tài)偏移假人小腿外輪廓線25mm ，得到曲線A。 2）右腿在油門踏板上處于最大