仪表板设计规范.doc

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商密×级▲

长安汽车（集团）有限责任公司发布

200×-××-××实施

2006-03-10发布

仪表板总成开发规范

—××××

长安汽车（集团）有限责任公司技术规范

—200×

前言

本规范按照长安汽车（集团）有限责任公司技术规范的标准格式的规定进行编写。

本规范由长安汽车（集团）有限责任公司提出。

本规范由长安汽车（集团）有限责任公司科技委管理。

本规范起草单位：

长安汽车工程研究院

本规范主要起草人：

苏忠、王晓、苏童

本规范批准人：

（五号宋体）Ⅰ

—200×

引言

汽车的自主开发是中国汽车业健康发展的必经之路。

也是长安车的生存之本。

在汽车内外饰开发设计中，仪表板总成设计是最难的，它代表着内外饰件自主开发设计的水平和标准。

在此，特编写此规范——《仪表板总成设计规范》，希望将自己多年来对仪表板设计的理解及经验与大家共同分享，更希望对对那些刚刚接触到仪表板开发的人员和对长安公司的自主开发有一些帮助。

本规范尚有许多不足之处，希望大家能给予指正。

—200×

仪表板总成开发规范

1范围

本规范规定了汽车仪表板总成在开发设计过程中应遵守一些要求和标准，规定了仪表板总成开发的一般过程、材料的选择、结构及生产工艺等。

本规范适用于注塑成型为主、搪塑、吸塑软化生产工艺的M1、N1类车辆。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

GB4094-1999汽车操纵件、指示器及信号装置的标志

GB11552-1999轿车内部凸出物

GB11555-1994汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方

GB11556-1994汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法

GB11562-1994汽车驾驶员前方视野要求及测量方法

CMVRA01-01车辆识别代号（VIN）管理规则

QC/T29089-92汽车软化仪表板表皮

GB8410汽车内饰材料燃烧特性试验方法

GBT1040塑料拉伸试验方法

HG2-167塑料撕裂强度试验方法

GB7141塑料热空气老化试验方法（热老化箱法）通则

GB9344塑料氙灯光源曝露试验方法

GB2410透明塑料透光率和雾度试验方法

CMVRA01-01车辆识别代号（VIN）管理规则

GB/T15585-1995热塑性塑料成型收缩率的测定

塑料变形温度的测定（通用试验方法）

GB/T1843-1996塑料悬臂梁冲击试验方法

GB9342-1988塑料弯曲性能试验方法

QC/T15-1992塑料洛氏硬度试验方法

QC/T17-1992汽车塑料制品通用试验方法

3设计内容

设计输入

3.1.1市场定位及设计任务书

市场定位：

根据制造厂对整车的市场定位，包括市场预测、销售目标人群、确定仪表板的整体风格、目标价格及档次。

仪表板总体大体分类见表一：

设计任务书：

设计任务书必须包含对仪表板的主要技术状态描述。

技术状态主要有：

仪表板的质感、颜色、皮纹；仪表板的配置如CD机、GPS、电器开关按钮、烟灰缸、空调控制按钮、手套箱总成、DAB、PAB、通风除霜、阳光传感器、车载免提系统、点烟器等。

表一:

仪表板总成档次分类

序号

仪表板描述

适宜车型

备注

1

硬质感

1）仪表板骨架整体注塑成型

2）主体为单色、其它部件与主体为相同或不同颜色

微车

低档轿车

2

1）仪表板骨架分上下本体注塑成型，通过超声波焊接或者螺钉连接

2）上下主体为不同颜色，通过直接注塑不同颜色材料或进行涂装处理；

微车、中低档轿车

3

软质感

1）仪表板骨架整体注塑或者纤维板热压成型；

2）搪塑、PUSPRAIN或真空吸附表皮，整体发泡；

中、高级轿车

4

1）仪表板骨架分上下体注塑

2）上本体搪塑、PUSPRAIN或真空吸附表皮发泡；

3）上下本体通过超声波焊接或者螺钉连接

中、高级轿车

3.1.2参照车选定及BENCHMARK和目标值确定

BENCHMARK对正确的开发仪表板起到很重要的作用。

根据市场定位及设计任务书，选定与之相近技术状态的车型。

对其仪表板进行解析。

对各解析内容作详细记录，其解析的主要内容如下：

1）人机工程及法规内容：

R点位置、正副驾驶员腿部空间、进行出性、组合仪表的视野、风口配风范围、除霜除雾方式及各开关尺寸、手套箱容积、烟灰缸及点烟器以及各位置按钮操控方便性；

2）总成及部件的间隙、段差；

3）装配工艺性：

解析装配层次及安装方式；

4）部件解析：

材料、重量、生产工艺、表面处理、模具结构、结构及功能；

5）成本分析：

从材料、制造工艺、装配、质量品质上分析成本构成；

在完成BENCHMARK工作后，要确定仪表板开发的目标值，并结合3.1.3完成仪表板总成的技术开发报告，主要有以下内容：

1）总体技术状态：

制造工艺、装配工艺、具体配置要求

2）人机工程、法规适应目标值：

以R点为基础，仪表板上部边沿高度范围；仪表板下部边沿到地毯的高度；腿部空间、PAB布置、通风除霜的配风范围及相关尺寸等；

3）质量开发目标：

间隙段差的初步确定。

4）开发费用的评估及测算

3.1.3借用件和黑盒子件的确定

确定借用件、黑盒子件的明细；确定相关边界条件，并将数据、明细及边界条件要求提供给项目组，相关人员对其进行分析布置、造型人员根据要求进行效果图绘制。

仪表板布置通常借用件和黑盒子件有：

HVAC总成、风口总成、烟灰缸总成、CD总成、GPS总成、PAB总成、点烟器总成、阳光传感器总成、组合仪表总成、前罩解锁手柄、手套箱解锁机构总成。

3.1.4效果图构造分析

根据造型部门所绘制的效果图，结合3.1.2的内容进行工程化可行性分析。

并提交分析报告，可主要包括以下内容：

1）与技术方案的符合性情况；确定是否要修改技术方案；

2）满足仪表板所需功能要求，满足人性化需求；

3）制造工艺；

4）装配工艺；

5）质量控制

6）颜色配置；

7）初步评估人机程及法规的满足情况。

3.1.5仪表板总成布置

1）仪表板的总体尺寸确定

Z向尺寸：

最上部（不含仪表罩）尺寸：

H=＊SPR+420mm，并结合总布置的前视野情况进行调整，仪表板下部边沿与地毯间距达到310mm；

Y向尺寸：

根据装配方式及前门的密封面尺寸确定，保证仪表板与门内饰板最小间隙5mm；保油门踏板与仪表板（控制箱处）至少有50mm的空间；

X方向尺寸：

根据R点位置，按95％的男性和5％的女性人体尺寸校核，达到方向柱与腿部间有25mm以上，仪表板与方向盘之间最小距离应大于80mm；仪表板与前挡风玻璃最小尺寸为5mm；

另外：

结合装配工艺性，论证仪表板总成装配的整体进入性，保证仪表板能从前门空间顺利进入到驾驶室装配。

2）组合仪表的视野性：

汽车仪表的可视范围（对驾驶员双眼）应全部得到满足，不被方向盘所遮挡；以眼椭圆中心点向方向盘边沿作射线，使仪表板处于射线形成的区域内（如图3示）；驾驶员观察仪表的视角（即通过仪表平面的中心点和眼椭圆中心点的连线与仪表平面的夹角），尽可能接近900。

如图2示，同时，也尽可能使驾驶员的视线处于最佳下视角（300）范围。

2

图3：

方向盘与组合仪表板视野

3）仪表罩布置

仪表罩的布置重点在于对给合仪表遮光性能。

保证使前挡风玻璃入射到组合仪表上的光线的反射光不与眼椭圆相交，如图3所示；关于防眩，澳大利亚制定了安法规ADR12，美国的安全法规为FMVSS107。

同时，仪表罩的边沿要处于给合仪表的黑边内而不遮挡给合仪表的刻度盘。

一般安装方式采用卡子与螺钉相结合方式。

图3：

组合仪表防眩目校核

4）操作件的可及范围

驾驶员的手活动范围是一个球形空间，其几何中心称为“EO”点。

取驾驶员座椅位置分别为HZ=240mm、300mm、360mm，驾驶员以按式、握式、横向捏式、捏式四种方式操作测定杆，求出其所能达到的位置，即可测出EO点（如图4）。

求出HZ-EOX，EOX-EOZ的关系。

各种开关按钮，应尽量安排在驾驶员随手可及的位置。

国家法规GB/T17867-1999规定了轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置；具体参照长安公司的“驾驶员操控按钮布置设计规范”

图4：

手操作件的范围校核

5）通风除霜布置

（1）暖风机布置：

对除霜通风影响主要由暖风机的性能和所处的位置所确定，暖风机的出风口位置最好处于以XZ对称平面，在向Y正方向移动小于20mm。

（2）前挡风玻璃除霜：

以玻璃下边沿为起点，沿玻璃向上达到玻璃的1/3处为终点，连接起点与终点作一条直线L，同时做出与L成170和280线的两线，做出的两条线与仪表板的交线即为前除霜风口的位置，见图5；一般情况保证从前风玻璃以出风口中中心距离为80mm左右；同时，除霜风口总长度不能小于500mm，最好能超过组合仪表板的对称平面向Y的负方向50mm；对于前除霜风口，要设计导风结构使风均匀分布；最终布置还得通过CAE进行分析计算。

（3）三角窗除霜风口布置：

侧三角窗除风口面积不小于25cm2；其风向要不被A柱所遮挡，能达图6所示中阴影（眼椭圆与后视镜形面的锥体与玻璃的相交面）的1/4之处，最终布置还得通过CAE进行分析计算。

图5：

前除霜风口的位置

图6：

三角窗除霜风口布置

（4）风口总成布置：

左右侧风口总成对称布置，左风口总成布置在比方向盘直径大40mm的区域以外，同时面积不小于35cm2；高度在310mm（以SRP计算），配风范围以95％的男性人体和5％的女性人体，向上配风以风口的X向转轴为中心，叶片的转角超过人体头部10度，向下达到R点超过5度。

左右配风以风口X向轴为中心，配风超过人体手臂5度。

中央风口总成面积不小于80cm2；高度在240mm（以SRP计算），配风与左右风口相同。

6）PAB布置

PAB盖板分为两种形式:

一种是PAB盖板与仪表板为一体,在仪表板上局部进行弱化处理;另一种PAB盖板与仪表板分开,与内部气囊作为一个总成;主要注意以下几点：

（1）先确定气囊的打开方向（该方向装极大的影响仪表板主拔模方向），并根据人体模型确定出PAB的位置；

（2）PAB盖板的长宽尺寸；（3）PAB盖板与仪表板的卡接方式和卡子数量；（4）气囊与转向支撑的连接方式的连接一般采用与仪表板分开的方式，要在布置时考虑到安装时的工具空间，一般要结合工具箱结构和位置进行分析。

（5）Y方向位置：

PAB的纵向中心线要在副驾驶员座椅的纵向中面上；（6）确保气囊在展开后不能冲击到玻璃。

7）转向支撑布置

主要内容：

（1）转向支撑与车身的连接点、定位点的确定；同时，根据是否用到机械手，考虑装配所需要的夹持位置尺寸；

（2）仪表板及附件与转向支撑的连接点确定：

一般8-10个点；

（3）转向支撑与工具箱、CD/GPS的连接；

（4）转向支撑与车向柱的连接方式布置；

8）手套箱的布置

（1）手套箱的结构形式：

总体分为两种，一种是手套箱盒与盖板为一体，在使用过程中整体旋转；另外一种是手套箱盒体与仪表板为一体，在使用过程只有盖板旋转。

（2）解锁方式：

解锁结构多种多样，但方式上分为盒体中间解锁与左右两边解锁两种；两种方式在结构上差异较大。

（3）限位方式：

工手套箱在打开时，最好能确保在一级限位处不与50％体的正常坐姿状态干涉，并能达到开口150mm以上。

在二级限位处，达到超过手套箱的开口最大尺寸20mm。

（4）手套箱的容积确定，目前没有统一标准。

推荐盒体在开口尺寸不小于在120mm；

（5）手套箱开口方向不小于与X方向不小于15度。

（6）周边间隙确定：

手套箱上部与仪表板配合处3mm间隙，与仪表板面段差1.5mm，左右两边与仪表板间隙2mm，段差0.5mm；

9）烟灰盒布置

（1）位置一般处于仪表板的中下部及控制箱上，与SPR点Y向相距350mm；

（2）烟灰盒容积：

小于装下包烟的烟灰。

同时要考虑去除烟灰的方便性；

（3）在使用极限状态下，要与周边保持有40mm间距；

（4）点烟器布置：

如果在烟灰盒内部，要考虑取出过程中手部空间，最好能达到超过点烟器最外部直径60mm范围内无阻挡。

同时还要考虑指示灯的位置。

10）保险丝盒布置：

（1）在运动过程中与保险丝盒有7mm以上距离，能在取下盒子后方便维修保险。

（2）限位结构设计，保证能在开闭状态下正常锁止。

11）CD机、空调控制面板及由央面板的布置

（1）CD机、空调控制面板的尺寸一般为标准尺寸，主要考虑安装定位

（2）中央面板的宽度，最小处不能不于17mm。

3.1.6主断面绘制

1）主断面主要根据B级面及相关布置结构进度绘制，所包含的信息:

厚度、标准件、间隙（充分考虑公差）、段差、定位点、安装方式、安装工具空间、相关搭接件的信息；运动件要表明运动包络和确认包络与周边件的情况是否符合要求；与脱模方向所成的角度要充分；考虑轿车内部凸出物标准，外表面圆角R不得小于3.2mm；常见仪表板主断面位置如图7所示:

图7：

仪表板主断面位置

2）材料及厚度：

根据产品使用环境,所需要达到的公差间隙要求;

3）连接方式：

各种金属卡子，塑料卡子、螺钉、片螺母、超声波焊接等；

4）拔模角度：

通用原则如下：

装配后所有件的可视面上无分模线及滑块线痕迹；减少滑块，简化模具；保证模具使用寿命；同时要考虑到所选用的皮纹深度对脱模角度的影响；

5）仪表板一般与XY面成25～30度的夹角为主拔模方向；

3.1.7A级曲面

由造型部门提交A级曲面给工程化部门，造型部门与工程化部门同时检查A级曲面的质量，分块线及间隙，段差的定义情况。

A级曲面的验收可参考长安公司A级曲面验收标准。

工程化设计

仪表板总成系统工程化设计是一项复杂和工程，需要较多高水平的人员协同工作。

在设计程中存在大量的反复工作。

所以，所有结构均要尽可能的参数据化，其数据格式及标准将参照长安公司内外饰产品数模规范进行。

在3D设计中主要考虑以下几点：

（1）脱模方向和脱模角度的确定

在仪表板总成3D工程化设计时需要确定其主拔模方向，仪表板总成主体的拔模方向与X方向正向成25度夹角。

其它组件主拔模方向的确定应本着分型面尽量简单的原则。

减少分型面处飞边对制件的影响，在结构处理上应尽量避免飞边或者是指易于清除。

为了塑料件从模具型腔中抽出型芯，在设计时必须考虑产品具有足够的脱模斜度。

仪表板总成主体如需要制作表面纹理，其A级表面的脱模斜度要大于度，其它地方的脱模斜度至少保证度以上。

特别深腔结构视具体情况加大脱模斜度。

（2）壁厚

仪表板总成系统各个组件的基本壁厚可参见表1，同时应尽量使壁厚均匀一致，以避免因壁厚变化造成的缩孔，气泡，塌陷等缺陷影响产品质量。

如结构需要，壁厚的不均匀度应该在1:

—1:

2之间。

（3）加强筋

为了确保塑料件的强度和刚度，而又不致使塑料件的壁厚过厚，可在塑料件的适当部位设置加强筋，加强筋底部的厚度一般取基本料厚的37％。

但有时必须采用较高的加强筋时，筋的高度一般不应超过40mm，尖端厚在一2mm之间，并取合理的脱模斜度，以利于模具的加工和制品的脱模。

（4）其它

在塑料件结构设计中，为避免转角处应力集中，应采用圆弧过渡，这对于模具制造、使用寿命是很有利的，一般塑料件各连接处应有—1mm的过渡圆角，而拐角处可采用如图7所示的圆角半径，以减少内应力，并能保证壁厚一致。

孔一般应设计成通孔，并避免φ5以下盲孔，盲孔底部应设计成半球面或圆锥面以利物料流动，孔径和深度比一般为1:

2—1:

3。

图7

工程化设计输出

（1）BOM表：

名称、件号、装配层次、材料名称、厚度等；

（2）3D数据：

实体数据，主脱模方向、滑块方向、分模线位置、各脱模方向的拔模分析、特殊部位的模具结构说明，主定位孔柱子，更改信息、3D分解图；

（3）2D数据：

重要结构断面（间隙、断差）、各控制点坐标、装配图、2D图；

（4）技术条件：

颜色、皮纹、光泽度、表面处理、装配、使用条件、技术描述；

注：

3D设计参照长安公司内外饰产品数模规范；

4、生产制造

仪表板部件常用材料：

序号

产品名称

材料

1

主仪表台板

PP、PC/ABS

2

仪表板表皮

PVC、TPE、TPO

3

工具箱总成

PP、POM

4

保险盒盖板

PP

5

风口总成

PP、ABS、AES

6

风管总成

PE、PP

7

组合仪表装饰件

PP、PC/ABS

8

其它附件

PA、PP、ABS

仪表板常用材料规范：

仪表板常用PP和ABS材料性能表：

PP

ABS

项目

指标

试验方法

指标

试验方法

比重

±

GB1033-92

±

GB1033-92

拉伸强度（Mpa）

≥20

GB/T1040-92

≥

GB/T1040-92

断裂伸长率%

≥40

GB/T1040-92

30

GB/T1040-92

弯曲弹性模量（Mpa）

≥1900

GB9341-88

≥2500

GB9341-88

弯曲强度（Mpa）

≥28

GB9341-88

≥75

GB9341-88

悬臂梁冲击强度（-30º）

≥25

GB/T1843-96

≥41

GB/T1843-96

线膨胀系数（-30ºC-80ºC）

≥15x10-5

GB/1036-89

热变形温度（ºC）（）

≥130

GB1634-79

≥97

GB1634-79

洛氏硬度（R）

75º±5º

GB9342-88

108±5º

GB9342-88

仪表板常见生产工艺说明

序号

生产工艺

工艺说明

常用部件

备注

1

注塑成型

通用工艺、根据产品尺寸选用不同注塑进行注塑完成

仪表板及所有附件

2

气体/水辅成型

解决产品局部壁厚度不均造成的缩痕，一般在仪表板主体使用较少

保险盒盖板、

3

真空吸附成型

1、仪表板主体可能真空吸塑成型主体，很少用；

2、仪表板表面PVC或TPO表皮的吸附成型，然后与仪表板主体一同发泡；达到软化仪表板；

仪表板表皮、手套箱表皮

4

搪塑发泡

PVC/TPO粉末搪塑成型表皮与仪表板主体一起发泡，达到软化仪表板；

仪表板表皮、手套箱表皮

5

PUSPRAIN+发泡

PU喷塑成型表皮与仪表板主体一起发泡，达到软化仪表板；

仪表板表皮、手套箱表皮

6

高频振动焊接

焊接较大的部件，能起到密封作用和达到较好的外观质量要求

手套箱内外盖板、前除霜风管与仪表板主体、储物盒盖板

7

超声波焊接

1、适于各种尺寸件的焊接；

2、多用于在需要较大固定力的部位焊接金属镶件；

手套箱内外盖板、前除霜风管与仪表板主体、储物盒盖板

8

热板焊接

多用于两个件形状较为平直，对外观质量要求较高的部件

手套箱内外盖板、前除霜风管与仪表板主体、储物盒盖板

9

表面处理

仿桃木、涂装、镀铬

装饰件

5、试验

5.1.材料型试验：

5.2.PBA爆破试验；

5.3.振动噪声试验

5.4.寿命试验；

5.5.扭转试验

5.6.冲击试验

5.7.除霜除雾试验

—200×

附录A

（规范性附录）

附录标题

××（小四号黑体）

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

××（小四号黑体）

…………

…………

（五号宋体）3