汽车仪表盘的制造技术与设计分析

史云斌

【摘 要】随着现代技术的不断进步和深化，许多实用技术已成为工业领域不可或缺的重要技术支撑。汽车制造行业也要紧跟时代发展的步伐，利用先进的学科信息技术，创新汽车仪表盘制造工艺和设计手段，建立信息化仪表盘制造设计系统，不断的提高我国汽车制造企业的生产效率，大大降低制造成本，节约制造资源。本文就对汽车仪表盘的制造技术和设计创新进行详细的分析与阐述。

【关键词】仪表盘；制造；设计

一、汽车仪表板的产品设计

（一）汽车仪表板产品设计的特点

汽车的仪表盘种类有很多，不同的汽车价位、汽车类型其仪表盘的性能、外形和特征等各不相同，但是其主要制造结构大体一致，都包括仪表、汽车转向线、汽车组合开关设施、前后车灯开关、雾灯开关、测出风口等、侧除霜风口，部分设有膝气囊。仪表板的中心区域一般设有娱乐系统、空调控制开关、中央出风口，有些还设有杯架、储物箱等。仪表板副驾驶区一般设有副驾驶气囊、侧风口、手套箱、侧除霜口等。为了降低成本，结构设计要简单。【1】仪表板具有一定的复杂性，根据产品的形状和功能特点，或者由于尺寸的原因，可以对零件进行分割和合并，以达到更快的装配速度，降低成本。最大的问题是需要实现简化设计。

（二）汽车仪表板的总布置设计

仪表板的布局需要符合前方视野规则，头部触摸规则和人体工程学。人机方面包括视觉和空间.视觉，在视觉领域符合法律法规，也能满足仪器、娱乐系统屏幕对人机界面的要求。在空间方面，手足的运动范围、肘部的运动空间等；扶手和手柄的高度是否处于人机舒适的状态；仪表板上的部件是否需要手动操作，如换档手柄、空调开关、风口调整等，布置和结构应处于易于操作的状态。【2】

二、汽车仪表盘的制造技术

（一）注塑工艺

注塑成型过程是将干燥的塑料颗粒放入注塑机中，然后通过热熔和剪切的方式，借助滚筒使塑料颗粒满足热熔，最终冷却成型。该工艺可广泛应用于仪器制造中，不仅提高了硬塑料仪表板车身和软仪表零件的质量，同时使用硬质塑料仪器材料更多地使用PPS，可以通过使用PCABP对仪表实现最佳的注射成型工艺。目前，除普通注塑成型工艺外，出风口滑轮、储箱滚门等部分也采用双色注塑成型工艺，以提高其美感性能。安全气囊部分采用铰链注射成型工艺。

（二）真空热成型工艺

真空成型工艺采用PVC材料进行再加工，经处理后的材料应粘在一起，使其形状符合产品的要求。该工艺在软仪表板的生产过程中得到了广泛的应用。通过加热表皮片，加热它，并填充气体，形成空洞。在这种情况下，材料可以具有良好的拉伸性能，放置在温控模具中即可冷却定型，从而获得实际产品。

（三）发泡工艺

在软性仪器的皮下应安装缓冲层，使其与骨架结合，可作为缓冲层，缓冲层的主要作用就是防止驾驶人在受到外界撞击时发生骨折事故、皮肤破损问题等。目前，我国汽车仪表盘的缓冲构建的制造材料主要是用大多是聚氨酯材料制造而成，制造缓冲构件的制造工艺大部分都是发泡技术。聚氨酯材料在受到外界撞击时，产生外界压力和材料内部作用力，聚氨基甲酸酯在作用力下与内部的发泡剂发生化学反应，其酸酯基等在作用下迅速产生大量的二氧化碳气体，气体在迅速充满氣囊中，达到保护机体的作用。

（四）切割工艺

软仪表板的制造过程需要经过许多工序，发泡过程完成后也需要进行表面处理。许多产品不需要外皮，有些产品在发泡过程中需要切割以满足产品要求。目前常用的切削技术主要有水刀切削和铣刀切削两种形式，但随着技术的发展，切削方法也在不断进步，仪表板本身的加工方法也在不断进步。激光切割方法速度快，精度高，能有效地避免切削误差和切削过程中资源的浪费，在很大程度上可以降低成本消耗。冷激光的技术创新不断影响着工业的发展和进步，对切削技术的影响更大。冷激光切割技术在医学领域的应用已经形成了很好的实用性，但在工业领域的应用还不够广泛。【3】

（五）吹塑工艺

吹塑成型工艺是将塑料胚放置在模具腔内，借助压缩空气吹起，使其靠近型腔壁，当塑料胚内的温度降低时，就会得到作用后的薄壁产品。具有热塑性的汽车仪表制造塑料通常都是可以吹塑成型的，目前，我国汽车仪表盘制造中最常用的热塑材料为高密度聚乙烯和聚丙烯。汽车仪表板内的空调管线等几乎都是采用热塑材料吹塑制造而成的。

（六）表面处理工艺

仪表板是装饰性的，仪表板上的装饰板经常采用特殊的表面处理工艺，达到美观的效果。常用的表面处理工艺包括涂装、电镀、水转移印花、IMD、INS、TOOM等表面涂装技术，以及近年来流线型碳纤维和实木装饰板技术。【4】

（七）表皮搪塑

搪瓷皮具有良好的耐热性，同时其变形量很小，不开裂的特性也比真空塑料皮强得多。然而，在搪瓷皮的生产过程中，镍壳模具需要加热，模具前部也需要安装PVC粉末盒，加热时还需要连续旋转。使塑料粉末均匀覆盖热模表面，形成仪表板所需的皮革覆盖层，成型后，去粉末盒，冷却它。搪瓷皮套完成后，必须与骨架一起放入发泡模中进行老化处理。除内衬成型和真空成型外，还有手工涂装和喷涂等工艺方法。

三、结语

综上所述，随着经济的发展，汽车已经成为人们出行的必需品，仪表盘是汽车重要组件。在现代汽车市场中，人们更加重视仪表盘的安全性能和舒适性等，越来越多的厂家开始转变原有的制造设计工艺，利用科学技术和新型材料，优化仪表盘的使用性能。初次之外，仪表盘还必须具有抗冲击性，具有良好的吸能性。

【参考文献】

[1] 欧阳琰， 王贵槐， 陈先桥， 初秀民. 基于STM32F103VC 和CAN 总线的汽车仪表系统的设计[J]. 武汉理工大学学报（ 信息与管理工程版），2015（09）：19-23.

[2]李志刚，聂丽君，罗强.汽车仪表盘外壳模外装饰工艺仿真及其参数全局优化[J].中国塑料，2016，30（11）：63-68.

[3]石长华，董纵昊，肖祖铭.基于单片机的汽车发动机转速表驱动信号源设计[J].景德镇学院学报，2017，32（03）：1-5.

[4] 张冀， 王俊宏， 尉迟明， 丁明跃， 侯文广. 基于计算机视觉的汽车仪表指针检测方法 [J]. 计算机工程与科学，2014（23）：45-47.