汽車中控面板旋鈕的設(shè)計及優(yōu)化

[47]Cp范圍級別過程能力評價Cp≥1.67=1\*ROMANI過程能力很高1.33≤Cp<1.67=2\*ROMANII過程能力充分，表示技術(shù)管理能力良好，繼續(xù)維持1.0≤Cp<1.33=3\*ROMANIII過程能力差，表示技術(shù)管理能力勉強(qiáng)，應(yīng)改進(jìn)0.67≤Cp<1.0=4\*ROMANIV過程能力不足，表示技術(shù)管理能力已很差，應(yīng)立即更改Cp<0.67=5\*ROMANV過程能力嚴(yán)重不足圖6.36力矩降Td分布圖6.37摩擦力Fr分布圖6.4本章小結(jié)本章介紹了魚骨圖分析法在手感不良問題中的應(yīng)用，闡述了如何確定大要因。應(yīng)用控制變量分析法、排列組合驗證法等，配合工業(yè)CT掃描技術(shù)，分析零件缺陷及裝配問題，改進(jìn)工藝過程。針對生產(chǎn)線合格率低的問題，研究不同測量系統(tǒng)對結(jié)果的影響，分析生產(chǎn)線與實驗室設(shè)備的差異，通過校準(zhǔn)參數(shù)，解決終檢誤判問題，提高生產(chǎn)合格率。應(yīng)用統(tǒng)計過程控制的方法，通過過程能力指數(shù)評價過程能力。第7章結(jié)論與展望第7章結(jié)論與展望7.1結(jié)論本文以中控面板的旋鈕為研究對象，對旋鈕手感的設(shè)計及優(yōu)化進(jìn)行研究。主要研究了旋鈕手感的定義、手感的方案選型、建模和仿真、公差分析及優(yōu)化以及產(chǎn)線手感不良因素和解決終檢誤判問題，具體工作如下：1）介紹汽車中控面板的發(fā)展，闡述了市場上不同車型中控面板旋鈕的功能、操作方式和實現(xiàn)手感的方案。確定本文要解決的主要問題為：如何實現(xiàn)旋鈕的操作舒適性、如何實現(xiàn)旋鈕手感批產(chǎn)的一致性，以及100%在線檢測的相關(guān)問題。2）通過研究彈簧頂銷在曲面塊“上坡階段”、“頂點階段”、“下坡階段”的受力情況，以及摩擦力在“去程”和“回程”階段的不同方向，分析旋鈕的運動規(guī)律，得出運動模型與操作力矩曲線的關(guān)系。此外，分析了力矩特性曲線的各參數(shù)對旋鈕操作一致性和舒適性的影響，找到了與旋鈕卡滯、滑檔、晃動相關(guān)的因素，為具體設(shè)計和優(yōu)化提供理論的依據(jù)。3）介紹了旋鈕的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對比不同旋鈕手感方案、按鍵手感方案、以及接觸系統(tǒng)方案的優(yōu)缺點，以及不同方案對手感的影響程度，并以此為依據(jù)為本文進(jìn)行方案選型。4）通過Catia軟件建立了旋鈕的三維模型，并通過Simdesigner仿真計算得到彈簧的設(shè)計參數(shù)以及曲面的輪廓。利用等效設(shè)計的方法，將彈簧參數(shù)轉(zhuǎn)化為金屬彈片的設(shè)計要素，再對金屬彈片進(jìn)行強(qiáng)度分析。通過樣品試制，驗證旋鈕的操作力矩曲線，并介紹利用CT驗證曲面塊輪廓度尺寸的方法，以及測量彈片彈力的方法。找到了引起彈力超差的原因，優(yōu)化了彈片的測量工裝夾具，改善了旋鈕力矩降和摩擦力矩超差的問題。5）介紹了尺寸公差設(shè)計的意義，闡述了中控面板開關(guān)尺寸設(shè)計的主要流程，并且以旋鈕與面板間隙的公差計算為例，說明了公差計算的方法。最后，展示了通過三坐標(biāo)測量儀驗證產(chǎn)品尺寸的過程。6）針對生產(chǎn)線發(fā)生的旋鈕手感不良問題，應(yīng)用質(zhì)量工具魚骨圖分析法，闡述如何確定影響因素，通過控制變量法、排列組合驗證法，配合工業(yè)CT掃描技術(shù)，分析零件缺陷及裝配問題，改進(jìn)了生產(chǎn)裝配工藝。針對100%終檢合格率低的問題，首先對比了不同測量系統(tǒng)對測量結(jié)果的影響。分析了生產(chǎn)線與實驗室設(shè)備的差異，通過校準(zhǔn)參數(shù)，解決終檢誤判問題，提高了生產(chǎn)合格率，降低了不必要的報廢費用。最后，通過應(yīng)用統(tǒng)計過程控制，對批產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，應(yīng)用過程能力評價指數(shù)對產(chǎn)線能力進(jìn)行評估。7.2進(jìn)一步工作的方向本文研究了旋鈕的力矩特性曲線，分析了影響手感的主要因素，通過方案選型、模擬仿真、公差分析和產(chǎn)線終檢優(yōu)化的方法改善了旋鈕批產(chǎn)手感一致性的問題。盡管取得了初步成果，但依然任重而道遠(yuǎn)。鑒于本課題時間和可利用資源的限制，尚有一些有待深入的研究工作：隨著觸摸技術(shù)的發(fā)展，中控面板趨于大屏化，實體按鍵變成虛擬按鍵。為了提高駕駛安全性，整車廠正致力于研發(fā)帶有物理反饋的觸摸中控面板。同時，隨著IML表面技術(shù)的發(fā)展，具有3D造型的屏上旋鈕已成為研究方向。與傳統(tǒng)機(jī)械零件產(chǎn)生手感的方式不同，3D旋鈕本身并不能旋轉(zhuǎn)，當(dāng)用戶觸摸并旋轉(zhuǎn)操作時，旋鈕下方的震動馬達(dá)通過震動模擬旋鈕的手感。不僅如此，3D旋鈕具有扭矩、檔位可變的優(yōu)勢。故如何將傳統(tǒng)旋鈕手感的研究成果應(yīng)對新技術(shù)的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)手感的一致性，是未來的研究方向。同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文致謝汽車中控面板旋鈕的設(shè)計及優(yōu)化致謝在論文的寫作過程中，我得到了很多人的幫助和指導(dǎo)。首先，要特別感謝我的導(dǎo)師xxx，在論文寫作期間給予的悉心指導(dǎo)和幫助。從論文的選題、框架的建立、初稿的修訂、再到論文的定稿，卓老師耐心地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘。老師深厚的學(xué)術(shù)功底，豐富的實踐知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、使我受益匪淺。同時，老師平易近人、務(wù)實積極的生活態(tài)度也深深地影響了我，在此表示衷心的感謝。感謝所有給予我?guī)椭耐?、同學(xué)和朋友，在論文撰寫過程中提供的指導(dǎo)和幫助。感謝K公司開發(fā)部部長肖杰，給予我參與中控面板開關(guān)項目的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會。感謝仇祝源、韓軒、朱祎飛等同事在論文寫作過程中提供的指導(dǎo)和幫助。特別要感謝摯友陸瀟俊，基于多年的開發(fā)經(jīng)驗對本課題提出的寶貴建議，并在寫作過程中給予的鼓勵。衷心感謝我的家人，在論文寫作期間給予生活上的照顧，使我能全身心地投入論文的撰寫，我的每一分成績都離不開家人的支持。感謝參與本論文評審和答辯的各位老師，老師們辛苦了！2020年4月

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