仪表板总成检具设计分析

摘要 检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备。本文所述为一款前仪表板总成检具的设计。

Abstract：Fixture is one kind of professional inspection equipment for measuring and judging of the dimensional quality of one part.This paper analyze the structure design of one instrument panel assembly fixture.

关键词：前保险杠；检具；定位

Key words：ip；fixture；location

引言

仪表板总成是轿车组件里边非常重要的组成部分，它很大程度上决定了内饰的功能性要求以及客户对轿车的感知；外观要求高，装配尺寸精度较高；很多内饰都或多或少的与仪表板总成有联系，本文探讨了一款中高档轿车的仪表板总成设计。

1.产品分析

图1所示为一款中高档轿车的仪表板总成设计的检具。此检具可实现仪表板骨架的检测支架功能，同时可实现关键空位的检测功能，可以实现发泡切割后成品的周圈轮廓度检测和关键孔位的位置度检测。

仪表板总成主要包括一下几个区域：（1）手套箱（2）左下护板（3）仪表罩（4）出风口（左右）（5）中控（6）侧护板（左右）（7）前挡风玻璃。

对于这套检具，客户有一个特殊要求：即同时实现两种检测功能，一种带横梁等钣金件；另一种是不带横梁等件的检测。这对检具的整体结构有很大的影响，因为横梁及其它相关钣金件不仅数量多，而且定位也多，占用的空间很大，会对其它工件的设计有很大的影响。

2.定位设计分析

仪表板总成的主要定位部分如下：根据仪表板总成与车身的装配关系，我们分析得到的定位如下，仪表罩处是总成装配在车身上的关键点，作为主定位使用；与中控连接的部位作为中间的定位；两侧分别用2、5、6、7四个点控制住四个角部，以作为辅助定位点。为了描述方便，按照通常的习惯，主驾驶指向副驾驶定为Y方向；车头指向车尾定为X向，车底到车顶定为Z向。

2.1 我们先设计带横梁的定位部分

“1”处的仪表板上是个十字筋和一个螺钉过孔，其中十字筋作为两个方向的定位用，而过孔处可以用螺钉拧紧，防止上下窜动；[1]参照这个功能，此处的定位就可以设计出来了：即一个两个方向的定位孔和一个螺钉孔，这是一个三方向的主定位；“3”、“4”处是定位中控相连的部位的关键点，此处仪表板上的形状与“1”类似，为了防止过定位，此处的结构与“1”处有所不同，只开了一个槽，限制住Y方向的运动，并用螺钉固定，防止前后窜动；其余4处定位为简单的螺钉固定定位，防止Y向变形太大及前后窜动。参见图2.1-1。

2.2：我们再设计不带横梁时的定位：

不带横梁时的仪表板总成的定位其实与带横梁时是相同的，不同的是此处没有横梁，为了定位，我们需要“造”出一个“假梁”以代替真正的横梁见图2.1-2所示。这个“横梁”只是在仪表板总成不带横梁检测时才有用，而仪表板带横梁检测时，这个“李鬼”就要藏起来了。 真正的横梁材料是钢管及一些焊接件，为了模仿它，我们采用了铝型材，既保证了强度，也兼顾了精度及美观。“假梁”通过两侧的固定件固定在两侧的支架上，它的定位跟上面相同；不过为了真实的替代横梁，几乎所有的定位全都有，以模拟钣金固定件的定位[3]

2.3：检测部分的设计。其实上面已经介绍过，仪表板的主要部分，1、中控面板2、挡风玻璃处 3、前门内饰板配合处 4、出风口（左右） 5、A柱左右6、仪表罩； 7、手套箱上饰条；这7部分就是要检测的区域，以下分别作说明。

2.3.1 中控面板处的检测，中控面板是驾驶者目视非常注意的地方，中控面板与周边仪表板的连接处是否圆滑很关键。此处需要模拟中控面板与仪表板周边的连接效果，此处模拟块的定位就利用中控面板与仪表板安装所用的四個十字筋，实现完全模拟真实的装配状态[2]。还有一处检测即与副仪表板的连接，此处需要检测仪表板与副仪表板之间的间隙以及相连接面的面差。为了方便安装和取下仪表板，此处检测块需要采用导轨结构：即需要检测此处时，将检测块沿着导轨前进到位；检测完后，退回到非工作状态，避免影响检测。

2.3.2 挡风玻璃处：这个地方主要是检测仪表板与挡风玻璃的间隙保证在设计公差范围内；为了检测，我们采用仿形检测板来实现检测，工作时，翻下来；工作完后，翻回去，以免影响仪表板的取件；

2.3.3 前门内饰板配合处：此处要求检测仪表板与前门内饰板的配合间隙，是否在合适的公差范围内；结构采用翻转结构.

2.3.4 出风口（左右）：此处检测仪表板与出风口的间隙是否均匀以及大面是否光顺；结构采用手持式检测块；定位采用周圈仿形凸起，检测时卡在出风口处，以检测大面及间隙；

2.3.5 A柱左右：此处检测A柱与仪表板的间隙及面差；结构采用翻转滑块结构；

2.3.6 仪表罩处：此处客户要求装上仪表罩后检测，所以此处只检测了面差和间隙，结构采用检测块.

2.3.7 手套箱上饰条处：此处检测饰条与仪表板的间隙及面差；定位用饰条装在仪表板上的安装方槽，采用手持式结构。

3.结束语

此款仪表板检具的设计难点在于实现既可以带横梁检测仪表板，也可以不带横梁检测仪表板，大大方便了仪表板的在线检测。

参考文献：

[1]张杰.《塑料模具设计师手册》[M]. 北京：机械工业出版社. 2008 .2

[2]翟江伟. 《仪表板本体总成检具的设计》[J]. 模具技术 2011，2 23-27

[3]李书平.《前罩板铰链检具设计》[J].工具技术 2009，9 102-103

作者简介

马长保（1972年—），男，山东潍坊人，工程师，大学本科学历，主要从事汽车检具设计工作。