设计指南－内饰一科070212.doc

目录 奇瑞机密 1 目 录 第一章第一章 仪表板设计指南仪表板设计指南.1 1、适用范围.1 2、简要说明.1 2.1 简介.1 2.2 仪表板的分类.1 2.3 仪表板的主要加工工艺.2 3、仪表板的开发流程.4 4、仪表板的设计.5 4.1 设计思路.6 4.2 拔模方向的分析.6 4.3 法规的校核.6 4.4 仪表板安装方式的选择.15 4.5 截面线的布置.16 5、仪表板间隙、面差图的发放.34 6、总结.38 第二章第二章 仪表板横梁设计开发指南仪表板横梁设计开发指南.41 1、适用范围.41 2、简要说明.41 3、横梁开发流程的介绍.41 4、横梁的结构设计.43 4.1 横梁中心管的设计.44 4.2 固定点的分布.46 4.3 横梁两端支架的设计.51 4.4 横梁中间支架的设计.54 崛起的内外饰 2 乘研院内外饰部 4.5 转向管柱支架的设计.55 4.6 横梁前端支架的设计.59 4.7 横梁其它支架的设计.59 4.8 横梁支架加强筋的设计.60 5、总成焊接变形的控制措施.61 6、发展趋势.63 第三章第三章 安全气囊系统产品设计安全气囊系统产品设计.65 1、简要说明.65 1.1 该部分综述.65 1.2 设计该产品的目的.65 1.3 适用范围.65 1.4 零件构成图.65 2、设计构想（思想、理念）.66 2.1 设计原则 .66 2.1.1 该零件系统的功能要求.66 2.1.2 该零件系统的顾客要求.66 2.1.3 系统开发一般流程.66 2.2 设计参数.68 2.2.1 决定尺寸的因素.68 2.2.2 决定重量的因素.68 2.2.3 决定零件测试程序的因素.69 2.3 环境条件.69 2.3.1 零件的工作温度范围.69 2.3.2 零件工作的压力范围.69 2.3.3 其他注意事项.69 2.4 设计基本因素.69 目录 奇瑞机密 3 2.4.1 组装大致设计.69 2.4.2 影响装配位置和一些部件定位的因素.70 2.4.3 装配注意事项.70 2.5 测试基本参数.70 2.5.1 系统.70 2.5.2 零部件.71 2.5.3 其他注意事项.71 2.6 其他标识性的设计.71 3、结束语.71 第四章第四章 窗帘设计开发指南窗帘设计开发指南.73 1、简要说明.73 2、设计构想.73 2.1 人机工程分析.73 2.2 与周边件的配合间隙、台阶、公差要求.74 2.3 制造工艺可行性（要求供应商确认）.77 2.4 装配工艺可行性（要求装配工艺人员确认）.77 2.4.1 工艺方法.77 2.4.2 校核过程及分析说明.77 2.5 紧固方式.77 2.6 风险分析.78 2.7 主要性能要求.78 2.7.1 手动窗帘部分.78 2.7.2 电动窗帘部分.79 3、窗帘的结构及材料类型.80 4、失效模式.81 4.1 性能失效.81 崛起的内外饰 4 乘研院内外饰部 4.2 尺寸失效.81 5、开发流程.81 6、特殊特性的定义.83 7、结束语.84 第五章第五章 顶棚设计指南顶棚设计指南.85 1、简要说明.85 2、设计构想.86 2.1 人机工程分析.86 2.2 与周边件的配合间隙、台阶、公差要求.88 2.3 制造工艺可行性（要求供应商确认）.96 2.4 装配工艺可行性（要求装配工艺人员确认）.98 2.5 紧固方式.98 2.6 风险分析.98 2.7 主要性能要求.100 3、顶棚的结构及材料类型.101 3.1 基材.101 3.2 面饰材料 .101 3.3 附件.101 3.4 加工工艺.101 3.4 开发周期.102 4、失效模式.102 4.1 性能失效.102 4.2 尺寸失效.102 5、特殊特性的定义.102 6、发展趋势及展望.103 7、总结.103 目录 奇瑞机密 5 第六章第六章 立柱护板设计指南立柱护板设计指南.102 1、适用范围.102 2、简要说明.102 2.1 立柱护板简介.102 2.2 立柱护板分类.102 2.3 立柱护板的主要生产加工工艺.103 3、立柱护板的材料.104 4、立柱护板的性能.104 5、立柱护板的设计.105 5.1 立柱护板的设计开发流程.105 5.2 立柱护板的设计开发介绍.105 5.2.1 视野校核.105 5.2.2 mh 碰撞点制作 .107 5.2.3 设计出模方向.113 5.2.4 定义材料，理解车型定义，确定制造精度目标.113 5.2.5 fmh 立柱护板与 biw 间隙检查 .113 5.2.6 校核视野和调整宽度.113 5.2.7 立柱护板与 ip 的配合设计.113 5.2.8 出模方向与法规撞击方向的关系.114 5.2.9 吸能块（加强筋）设计.114 5.2.10 立柱护板与玻璃、密封条、顶棚、地毯等周边件的配合设计.115 5.2.11 立柱护板系统零部件之间的配合设计.118 5.2.12 分模线的设计.121 5.2.13 所有倒角设计、定义.121 5.2.14 立柱护板的紧固方式设计.121 5.2.15 截面设计.125 崛起的内外饰 6 乘研院内外饰部 5.2.16 a 面制作，法规校核 .125 5.2.17 注塑工艺分析.125 5.2.18 3d 数据制作 .125 5.2.19 内饰件碰撞试验与 a 面调整.125 5.2.20 数据下发，分析、修改.125 5.2.21 按照企标完成 2d 图纸的绘制.125 5.2.22 正式数模下发.125 5.2.23 快速成型件模具件开发 20 天.125 5.2.24 金属模具开发注塑模具 60 天.125 5.2.25 小批量试装 120 天.125 5.2.26 sop90 天 .125 5.3 立柱护板的设计工艺要点.125 6、立柱护板公差的设定.126 7、立柱护板的发展趋势.128 8、总结.128 第七章第七章 遮阳板设计开发指南遮阳板设计开发指南.129 1、前言.129 2、适用范围.129 3、简要说明.129 4、设计构想.129 5、主要性能要求.133 5.1 接缝强度要求.133 5.2 操作要求.133 5.3 操作力矩.134 5.3.1 遮阳板绕 x 轴旋转（上下方向）的操作力矩.134 5.3.2 遮阳板绕 y 轴（左右方向）的操作力矩.134 目录 奇瑞机密 7 5.4 转动的耐久性能.134 5.4.1 x 轴 .134 5.4.2 y 轴 .134 5.5 耐高温性能.134 5.6 耐低温性能.135 5.7 耐高低温交变性能.135 5.8 耐光性能.135 5.9 气味性.135 5.10 阻燃性能.135 5.11 灯泡耐久性能.135 5.12 照明灯开关耐久性能.135 5.13 化妆镜镜盖耐久性能.135 5.14 延伸板的耐久性能.135 5.15 落球试验.135 5.16 耐摩擦色牢度.135 5.16.1 干态.135 5.16.2 湿态.135 5.17 甲醛含量.136 5.18 气雾冷凝值.136 5.19 有机物散发.136 6、发展趋势.136 7、总结.136 第八章第八章 衣帽架设计指南衣帽架设计指南.137 1、适用范围.137 2、简要说明.137 2.1 简介.137 崛起的内外饰 8 乘研院内外饰部 2.2 衣帽架的分类.137 2.3 衣帽架的工艺.137 2.4 衣帽架材料及性能.137 3、衣帽架的开发流程.138 4、衣帽架的设计.140 4.1 设计思路.140 4.2 可行性分析（需要供应商确认）.140 4.3 结构设计.140 4.4 与周边件的配合间隙、台阶、公差要求.140 4.4.1 类型 a .140 4.4.2 类型 b .146 5、奇瑞车型衣帽架图片.149 5.1 类型 a .149 5.2 类型 b .150 6、结束语.152 仪表板设计指南 奇瑞机密 1 第一章第一章 仪表板设计指南仪表板设计指南 1 1、适用范围、适用范围 本设计指南适用于奇瑞汽车的所有仪表板总成，包括注塑仪表板、吸塑仪表板、搪 塑仪表板。 2 2、简要说明、简要说明 2.1 简介 仪表板是汽车中非常独特的部件，集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身。除 了要求有良好的刚性及吸能性，人们对其手感、皮纹、色泽、色调的要求也愈来愈高。 仪表板因其得天独厚的空间位置，使愈来愈多的操作功能分布于其中，除反映车辆 行驶基本状态外，对风口、音响、空调、灯光等控制也给予行车更多的安全和驾驶乐趣。 因此，在汽车中，仪表板是非常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的部 件。首先，它需要有一定的刚性以支撑其所附的零件在高速和振动的状态下保证正常工 作；同时又需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。随 着人们对车的理解愈来愈超出其功能，对仪表板的手感、皮纹、色泽、色调也逐渐成为 评判整车层级的重要标准。 仪表板通常包含仪表板本体（壳体） 、仪表、空调控制系统、风道/风管、出风口、 操作面板、开关、音响控制系统、除霜风口、除雾风口、手套箱、左盖板、装饰板等零 件。大部分仪表板还包含：储物盒、驾驶员侧手套箱、扬声器等饰件和时钟、金属加强 件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件；部分中高档汽车设计有卫星导航系统、手机 对讲系统、温度传感系统，usb-sd 卡接口等高端产品。 仪表板简称 ip（instrument panel）,是汽车内饰的重要组成部分。 2.2 仪表板的分类 仪表板按安全性可分为无气囊仪表板和副气囊仪表板。随着人们对安全性的重视， 客户对带 pab 仪表板需求加大，主机厂也将此作为卖点之一。气囊打开在保护乘客的同 时，也可能伤害乘客，尤其是儿童。因此，现在设计仪表板气囊已开始加装 pab 屏蔽开 关。为气囊的正常开启，在气囊上方多设计有气囊盖板，在其打开时释放气囊。但其与 仪表板匹配处存在可视装接线，影响整车美观。为此，近年愈来愈多车型的仪表板设计 为无缝气囊仪表板。既能保证气囊正常开启，又无可视装接线。 仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、软质仪表板。仪表板本体以注塑工艺制成的为 硬塑仪表板，因其工艺简单、投资低等优势而被广泛应用，尤其是中低档车。软塑仪表 板是在注塑骨架外吸附并粘结或在注塑时复合表皮，使其外观有皮质感，同时在骨架和 崛起的内外饰 2 乘研院内外饰部 表皮之间填充聚氨酯泡沫，吸塑表皮的背面也可以直接附带一层泡沫，这样既提高触感 又增加吸收能量的能力。目前表皮主要有真空热成形表皮和搪塑表皮。前者是传统的仿 真皮工艺制成；后者在近年因其花纹均匀、无内应力、设计宽容度高等特点被广泛应用， 并得到客户高度认可，将成为中高档车主导。 按驾驶方向仪表板可分为方向盘左置仪表板和右置仪表板。 2.3 仪表板的主要加工工艺 仪表板生产的主要工艺： 针对不同仪表板，涉及的工艺及流程也有较大差异，可粗略归纳为以下几种： 1、硬塑仪表板：注塑（仪表板本体等零件） 焊接（主要零件） 装配（相关 零件） ； 2、半硬塑仪表板：注塑（仪表板骨架） 吸塑（表皮与骨架） 切割（孔及边） 装配（相关零件） ； 3、软质仪表板: 注塑骨架真空成形/搪塑（表皮） 发泡（泡沫层） 切割 （边、孔等） 焊接（主要零件，如需要） 装配（相关零件） 具体涉及的主要工艺如下： 1)注塑工艺 将干燥后的塑料粒子在注塑机中通过螺杆剪切和料桶加热熔融后注入模具中冷却成形， 是仪表板制造应用最广泛的加工工艺，用来制造硬塑仪表板本体、吸塑和软质仪表板的 骨架及其它大部分相关零件。硬塑仪表板材料多使用 pp，仪表板骨架的材料主要有 pc/abs、pp、ppo（ppe）等改型材料。其它零件则根据作用、结构和表观要求的不同另 选择 abs、pvc、pc、pa 等材料。注塑工艺在四、五十年代迅速兴起后，得到了大力发 展，经过在设备、模具上的不断增加、改造、选装不同用途的设备，使注塑工艺形成多 种分工艺，比如气辅注塑、嵌件注塑、双色注塑等。 气辅注塑是气体辅助注塑的简称，发明于八十年代初，推广于九十年代，是将熔 融塑料粒子注入模具的同时注入一定量的惰性气体，并通过气路、结构的设计和工艺控 制使零件的特定区域形成中空结构的注塑工艺。中空结构的形成增强了零件的机械性能 的同时减少了零件壁厚，改善零件外观，降低了材料成本和成形周期。因此该工艺不仅 在汽车制造业得以应用，在家电制造业得到长足的发展，主要应用于结构件，尤其是有 外观要求的结构件。近年用水代替惰性气体的研究与应用也取得了一定成果； 嵌件注塑在家电业较普及，在仪表板生产中各电器开关的制造均采用该工艺。它 是将需嵌于注塑件的金属零件在注塑前置于模具内，注塑后熔融的塑料将其部分包覆成 为零件； 双色注塑：在双色注塑机上，在同一生产周期内向专门的注塑模内同时/先后注 射不同颜色/种类的原料，使产品具有不同的外观/性能，但因其在设备和模具的巨大投 资而逐渐被二次注塑取代。二次注塑就是注塑零件为嵌件的嵌件注塑，主要应用于机械 性能和外观要求较高的零件，材料选择是该工艺的关键。 2）真空热成形 工艺该工艺将表皮片材加热到玻璃点软化温度，在密闭的型腔内 仪表板设计指南 奇瑞机密 3 加注气体使其得到一定拉伸，进而以真空吸附于有温控模具冷却并得到产品。主要用于 仪表板表皮和外观要求高的零件生产，材料主要为 pvc/abs。因环保的要求，八十年代 开始新材料的研发，近年 tpo 和 tpu 有一定的应用。 3）搪塑工艺 将粉末原料均匀撒布于加热的模具表面，使其熔融并保持一定时间， 使物理、化学双重反应充分进行后冷却定性，得到模具形状的产品。不同的加热方式对 产品质量、模具寿命等起决定作用，主要有风加热、油加热和砂加热等方式。该工艺主 要用于高档车仪表板等手感、视觉效果要求高的产品。目前材料主要是 pvc，也是基于 环保要求，tpo、tpu 等材料有一定的应用。 4）发泡工艺 将聚氨酯充分混合后注入模具的表皮与骨架中间、交联固化，在其 间形成要求形状泡沫的加工工艺，泡沫连接了表皮与骨架，又改善零件的手感。该工艺 是软质仪表板生产的必须工艺，分开模浇注和闭模浇注。开模浇注是在模具开启状态 下将发泡料浇于表皮内侧，然后放置骨架、关闭模具，使其交联固化，该工艺宽容性高， 设计自由度大；闭模浇注是在模具中放好的表皮与骨架之间注入发泡料，使其交联固 化的发泡工艺，该工艺的工艺稳定性好，设备投入低，但设计难度大。 5）油漆工艺 油漆工艺是在零件表面喷涂油漆，使油漆在与基材反应的同时自身 交联固化形成漆膜。油漆有单组份油漆和双组份油漆；基材有金属和塑料件之分，仪表 板制造多指塑料件，塑料件又分极性和非极性材料。极性材料多可直接喷涂，如 abs、pvc/abs 等；非极性材料需预处理或喷底漆，火焰处理和等离子处理等预处理技术 也日臻成熟。对仪表板零件进行油漆主要是改善外观，根据主要不同由有装饰漆和软触 漆之分。软触漆不仅改善外观，而且大大改善手感，成为近年中高档车追求的工艺。 ）切割工艺 近年随着各种新工艺在切割中得到应用，切割工艺也向多元化发展， 冷冲、热刀切割、冷刀切割、水刀切割、激光切割、铣切割在仪表板制造中发挥重要作 用，并将很多设想成为可能。 冷冲是利用上下金属模的剪切作用分割零件的传统切割工艺，发展趋势是将多工 位通过模具和油路的设计向单工位集成； 热刀切割是利用加热的刀具切割塑料零件的工艺，主要用于脆性材料或控制深度 的切割； 水刀切割利用高压水在细小的喷头释放，形成高压高速的水柱冲击产品使其断裂， 并机器人带动高压水喷头移动形成切割的工艺。其优势是无需模具投入、多种产品共用、 高柔性； 激光切割是利用激光束携带的能量灼烧产品，机器人带动产品移动，形成切割的 新兴的塑料切割工艺。主要应用于严格控制切割剩余厚度的产品，目前主要是硬塑无缝 气囊仪表板制造； 铣切割是将金属加工工艺在解决高速灼烧和缠绕后应用于塑料的典型工艺。 7）焊接工艺 焊接工艺将两个相同或不同热塑性材料的零件，通过一定方式将其 连接处熔融后重新交联形成一体的成形工艺。根据能量来源不同可分为超声波焊接、振 动摩擦焊接、热板焊等。 8）装配工艺 装配工艺是仪表板生产必不可少的工艺，通过卡角、螺丝、粘结、 崛起的内外饰 4 乘研院内外饰部 焊接等方法将各种零件组合在一起形成产品。根据装配方式不同，在生产管理上分为流 水线装配和单工位装配。 仪表板的生产中针对不同的零件和要求，还有很多工艺门类，如水转印、吹塑、植 绒、电镀等，在仪表板的制造中起着不可或缺的作用。随着现有工艺经验的积累，各工 艺门类日臻完善；科学技术的发展给新工艺的产生创造无限机会。两者的结合给仪表板 工艺发展描绘美好蓝图，同时也给整车填色，满足消费者多元化和高性价比的要求。 3 3、仪表板的开发流程、仪表板的开发流程 初步可行性分析 45 天 cas 级表面数据获得 仪表板设计指南 奇瑞机密 5 4 4、仪表板的设计、仪表板的设计 崛起的内外饰 6 乘研院内外饰部 4.1 设计思路 仪表板、副仪表板的设计思路： 要求满足操作的便利性、方便性； 全面的考虑整车造型； 要求包含驾驶控制子系统、信息系统、舒适性系统（例如空调控制器、收音 机、开关、线束模块） ； 各种信息系统要布置在驾驶员的视线范围内； 和其它内饰系统一起提供一个舒适的内部环境； 提供碰撞保护； 提供一些储存区域和方便有用的工具（如烟灰缸、硬币盒、杯托等） ； 提供其它子系统的安装载体； 支持转向管柱的功能； 4.2 拔模方向的分析 根据仪表板的外表面及出风口位置确定仪表板的主拔模方向，一般都取 25 度 到 35 度之间，副仪表板拔模方向为垂直方向；根据该方向分析仪表板外表面的各 个地方能否顺利的脱模，其中仪表板本体等大件的拔模角度至少为 6，副仪表板 上有些不可见区域可以为 5，拔模角度不得小于 3，如果小于 3可能拉伤零 件表面，产生痕迹；另外，在进行拔模方向及后期的布置方案的选择上要尽量避 免使用滑块，因为使用滑块首先会影响外观，在零件表面产生分模线，其次会影 响模具寿命； 4.3 法规的校核 如果设计的车有出口的要求，则必须对仪表板进行法规上的校核，包括头部 碰撞和内部突出物的校核； 1）头部碰撞区域的确定 头部碰撞是用一个直径 165mm 的圆球撞击仪表板表面，根据圆球内的传感器 所测量的加速度来判断头部的伤害值；在分析时根据仪表板的外表面形状和结构， 可以大致确定假人可能碰到的区域，在这些区域内我们要避免出现尖锐的突出物 等影响头部伤害的零部件； 通过一个 yz 平面去贴合仪表板外表面，产生一系列的交点，连接这些交 点所得到的线即是仪表板水平线,水平线上面的区域即头部碰撞区域，水平线下面 区域即膝盖碰撞区域； 仪表板设计指南 奇瑞机密 7 下图中的黄色的线即是仪表板的水平线： 从玻璃内表面往里 100mm（如下左图） ，得到另外一曲线即为头碰的上区 域（如下右图） ； 主驾驶方面，由于 dab 已经成为必备的装置，所以我们要根据方向盘和 dab 确定一个免检的区域；分别在转向管柱的上、下止点的位置，把方向盘的外径 往外扩 127mm，得到两个圆，过在上止点的方向盘的最低点作一直线，该直线与前 两个圆的交线区域即是驾驶侧的免检区域；如下左图所示；这样我们得到一个新 的范围，如右图中绿色所示： 崛起的内外饰 8 乘研院内外饰部 副驾驶侧的碰撞测试区域，在副驾驶侧的 h 点，以 h 点为起点，往上作 一 736mm 的直线，然后以最高点向下 82.5mm 处点为圆心，作以直径为 165mm 的圆， 我们称其为碰撞柱；然后以 h 点为圆心，旋转碰撞柱使之与仪表板碰撞，产生一 系列的交点，连接这些交点得到一曲线，该曲线即为副驾驶头部碰撞的下边界； 上边界的求法：改变碰撞柱的旋转点，在原来 h 点的基础上沿 x 负方向移动 127mm、z 的正方向移动 19mm，得到另一根碰撞柱，根据前述方法使之旋转与仪表 板产生一系列的交点，连接这些交点得到另一曲线，该曲线即为副驾驶头部碰撞 的上边界； 测试方法 下图红色区域是根据上述方法得出的副驾驶头部碰撞的测试区域，其中右侧 连线是根据门护板和 a 柱护板的表面偏移 82.5mm 得出的； 仪表板设计指南 奇瑞机密 9 上图中绿颜色所围成的区域即为免测试区域，黄色围成的区域是头碰的可能 区域，红色围成的区域为撞击测试区域，在该区域内尽量避免出现尖角，边缘圆 角半径要求 3.5mm 以上，不允许出现凸台等造成头部伤害的零部件，要求在测试 的时候，以 24km/h 撞击仪表板时，头部受到的冲击值在 3/1000s 内不得大于 80g; 上图中的仪表板的侧风口和仪表罩都在头部撞击的范围内，通过撞击测试的 可能性比较小； 2）内部突出物的校核 要求头部能碰到的地方最小圆角半径不小于 3.2mm，设计时候一般都按照不小 于 3.5mm 设计