汽车仪表板系统设计(附件)
仪表板系统是车辆运行控制与显示的中心部分，配备有各种标记和控制的开关，仪表板系统的设计是汽车设计的重要组成部分。还要兼顾实用性、美观性和人机的协调性。本课题运用CATIA软件对仪表板手套箱和空调出风口进行三维建模，并且通过人机工程对所做的模型进行拔模分析，明确仪表板上小特征的设计要求和所需材料、圆角大小等要求，并明确出风口叶片设计要求。关键词 CATIA，仪表板系统，结构设计，风道设计
目录
1 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.2 设计的重要性与研究背景 1
1.3 设计的主要内容 2
2 汽车仪表板的设计分析 2
2.1 设计思路分析 2
2.2 拔模方向分析 2
2.3 法规的校核 3
2.4 设计要求3
3 汽车仪表板的简介3
3.1 仪表板的简单概述 3
3.2 A面构建4
4 仪表板结构设计 5
4.1 零部件配合结构设计 5
4.2 仪表板本体设计8
4.3 手套箱的设计9
4.4 风道及出风口简单设计 11
4.5 人机要求 13
4.6 零部件材料与料厚 16
4.7 结构设计要点 16
4.8 空调与出风口的关系 21
4.9 试验验证与评估 22
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录A 27
附录B 28
1 绪论
1.1 背景及意义
汽车的驾驶舱装有大量仪表显示界面与各种开关的载体即仪表板。一般大多数情况下安装在CCB上，仪表板既有装饰性又有功能性，其面积大料厚薄，形状很复杂同时表面上有许多的安装孔位和电器线束过线的洞的一个总成。作为驾驶员仪表板就是一块显示器，可以及时正确的显示汽车内外部的工作状态，另一方面仪表板又是汽车一些部件的控制中心，同时有事驾驶室内最大的装饰件。仪表板的设计不仅需要满足要求的功能同时又需要具备美感，为一辆汽车的内饰氛围定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
一个基调[1]。
现在全球各个国家把自身产品的研究效率与在整个市场中的竞争力放在很重要的位置，汽车仪表板的研究方向也从以前的控制开关逐渐向具备安全舒适美观的零部件总成所靠拢，同时还需要控制成本追求更高的利润，力求结构简单，外观美观，结实耐用等，这就是现在汽车制造业的大致方向。
1.2 设计的重要性与研究概况
现在随着人民的生活与文化水平的提高，在购买汽车时除了汽车的排量和安全系统之外，汽车的内饰成为了很重要的购买因素，在我国，汽车工业虽然现在越来越注重内饰的发展，但是与德国和日本相比还是有很大的差距，这其中的很大一部分原因是内饰设计时间长、资源损耗严重、通用性低、设计和工程脱轨、后期工程综合复杂等。随着汽车工业的发展，特别是近年来，人们对汽车的需求越来越大[2]，人们的生活品质也越来越高，使人们对内饰有了更高的要求，所以研发汽车内饰受到公司的充分重视。
世界上所有国家以提高产品的竞争力和研究效率为主要方向的研究开发方向，汽车仪表板的设计也是从简单的操作功能性，变为需要具备安全舒适美观的零件，要求在现有产品的基础上进一步追求低成本、高利润、美观耐用、结构简单等等，这是汽车制造业的共同趋势。
IP系统是最复杂的系统之一，是驾驶室的关键部分。之前的IP设计仅限于其自身的安装组件之间的结构。 缺少各组件的独立开发和功能可实现性，很少将仪表板作为驾驶室内车辆的整体的一部分，从满足性能的角度出发。要求系统地研究产品的特性，这将导致由各组件配套系统不能具有良好的质量和性能。因此针对IP系统的整体设计变得越来越重要。
作为用户安全、舒适性要求很重要的驾驶室，汽车仪表板不仅被看作是一个功能单元装配的载体，不仅仅是一种简单意义上的电机控制中心，也不仅仅是一个结构部件，而是集造型、安全、驾驶室内外通风、结构及新技术、模块化概念等关键性能指标的综合体[3]。仪表板系统的性能设计也是整个仪表板系统设计的关键。
1.3 设计的主要内容
（1）查阅汽车仪表板系统设计类资料，分析汽车仪表板内部安装结构特点、使用要求、性能要求、工艺要求，确定仪表板结构；
（2）设计重点进行汽车空调风道逆向设计和出风口设计；
（3）用CATIA对风道和风口进行建模；
（4）对风口进行DMU运动分析[4]。
2 汽车仪表板的设计分析
2.1 设计思路分析
一般仪表板的设计流程主要包括：
（1）市场调研；
（2）效果图渲染；
（3）油泥造型设计；
（4）CLASS A级曲面构建；
（5）结构设计；
（6）快速成型样件检验；
（7）模具、检具等工装开发；
（8）OTS样品装载验证；
（9）DVP试验。
2.2 拔模方向的分析
根据仪表板和空调风口方向的建模，确定了仪表板的脱模角，一般在20度到30度之间。 根据这个角度位置范围检验整个仪表板可不可以平滑脱模，其中仪表板里面的各个组成零部件的脱模必须大于7度，此外，在后期分析时与草图布局方案的选择上，试着不使用抽芯，因为使用抽芯会影响造型，首先是在零件成型时的褶皱表面易形成开裂，其次也会降低模具的使用寿命。
2.3 法规的校核
如果汽车设计有出风口，则必须对仪表板进行法规上的检查，包括头部碰撞和内部突出物法规校核[2]。
2.4 设计要求
根据车辆总体布局的要求和周边边界条件，参考相应的样本，然后根据设计者的设计意图，建立仪表板总成的油泥模型。在建立油泥模型时应考虑以下因素：
（1）满足人体工程学的要求，确保其安全和舒适；
目录
1 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.2 设计的重要性与研究背景 1
1.3 设计的主要内容 2
2 汽车仪表板的设计分析 2
2.1 设计思路分析 2
2.2 拔模方向分析 2
2.3 法规的校核 3
2.4 设计要求3
3 汽车仪表板的简介3
3.1 仪表板的简单概述 3
3.2 A面构建4
4 仪表板结构设计 5
4.1 零部件配合结构设计 5
4.2 仪表板本体设计8
4.3 手套箱的设计9
4.4 风道及出风口简单设计 11
4.5 人机要求 13
4.6 零部件材料与料厚 16
4.7 结构设计要点 16
4.8 空调与出风口的关系 21
4.9 试验验证与评估 22
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录A 27
附录B 28
1 绪论
1.1 背景及意义
汽车的驾驶舱装有大量仪表显示界面与各种开关的载体即仪表板。一般大多数情况下安装在CCB上，仪表板既有装饰性又有功能性，其面积大料厚薄，形状很复杂同时表面上有许多的安装孔位和电器线束过线的洞的一个总成。作为驾驶员仪表板就是一块显示器，可以及时正确的显示汽车内外部的工作状态，另一方面仪表板又是汽车一些部件的控制中心，同时有事驾驶室内最大的装饰件。仪表板的设计不仅需要满足要求的功能同时又需要具备美感，为一辆汽车的内饰氛围定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
一个基调[1]。
现在全球各个国家把自身产品的研究效率与在整个市场中的竞争力放在很重要的位置，汽车仪表板的研究方向也从以前的控制开关逐渐向具备安全舒适美观的零部件总成所靠拢，同时还需要控制成本追求更高的利润，力求结构简单，外观美观，结实耐用等，这就是现在汽车制造业的大致方向。
1.2 设计的重要性与研究概况
现在随着人民的生活与文化水平的提高，在购买汽车时除了汽车的排量和安全系统之外，汽车的内饰成为了很重要的购买因素，在我国，汽车工业虽然现在越来越注重内饰的发展，但是与德国和日本相比还是有很大的差距，这其中的很大一部分原因是内饰设计时间长、资源损耗严重、通用性低、设计和工程脱轨、后期工程综合复杂等。随着汽车工业的发展，特别是近年来，人们对汽车的需求越来越大[2]，人们的生活品质也越来越高，使人们对内饰有了更高的要求，所以研发汽车内饰受到公司的充分重视。
世界上所有国家以提高产品的竞争力和研究效率为主要方向的研究开发方向，汽车仪表板的设计也是从简单的操作功能性，变为需要具备安全舒适美观的零件，要求在现有产品的基础上进一步追求低成本、高利润、美观耐用、结构简单等等，这是汽车制造业的共同趋势。
IP系统是最复杂的系统之一，是驾驶室的关键部分。之前的IP设计仅限于其自身的安装组件之间的结构。 缺少各组件的独立开发和功能可实现性，很少将仪表板作为驾驶室内车辆的整体的一部分，从满足性能的角度出发。要求系统地研究产品的特性，这将导致由各组件配套系统不能具有良好的质量和性能。因此针对IP系统的整体设计变得越来越重要。
作为用户安全、舒适性要求很重要的驾驶室，汽车仪表板不仅被看作是一个功能单元装配的载体，不仅仅是一种简单意义上的电机控制中心，也不仅仅是一个结构部件，而是集造型、安全、驾驶室内外通风、结构及新技术、模块化概念等关键性能指标的综合体[3]。仪表板系统的性能设计也是整个仪表板系统设计的关键。
1.3 设计的主要内容
（1）查阅汽车仪表板系统设计类资料，分析汽车仪表板内部安装结构特点、使用要求、性能要求、工艺要求，确定仪表板结构；
（2）设计重点进行汽车空调风道逆向设计和出风口设计；
（3）用CATIA对风道和风口进行建模；
（4）对风口进行DMU运动分析[4]。
2 汽车仪表板的设计分析
2.1 设计思路分析
一般仪表板的设计流程主要包括：
（1）市场调研；
（2）效果图渲染；
（3）油泥造型设计；
（4）CLASS A级曲面构建；
（5）结构设计；
（6）快速成型样件检验；
（7）模具、检具等工装开发；
（8）OTS样品装载验证；
（9）DVP试验。
2.2 拔模方向的分析
根据仪表板和空调风口方向的建模，确定了仪表板的脱模角，一般在20度到30度之间。 根据这个角度位置范围检验整个仪表板可不可以平滑脱模，其中仪表板里面的各个组成零部件的脱模必须大于7度，此外，在后期分析时与草图布局方案的选择上，试着不使用抽芯，因为使用抽芯会影响造型，首先是在零件成型时的褶皱表面易形成开裂，其次也会降低模具的使用寿命。
2.3 法规的校核
如果汽车设计有出风口，则必须对仪表板进行法规上的检查，包括头部碰撞和内部突出物法规校核[2]。
2.4 设计要求
根据车辆总体布局的要求和周边边界条件，参考相应的样本，然后根据设计者的设计意图，建立仪表板总成的油泥模型。在建立油泥模型时应考虑以下因素：
（1）满足人体工程学的要求，确保其安全和舒适；
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