魏 明

長安輕型車研發(fā)中心

輕型客車儀表板骨架設計及優(yōu)化

魏 明

長安輕型車研發(fā)中心

相較于原有的僅限于交通運輸?shù)妮p型客車時代，現(xiàn)階段的輕型客車設計更加注重舒適性和安全性，全方位提供更加優(yōu)質的服務。輕型客車的儀表板也同樣經歷了這樣的歷程，在現(xiàn)階段的設計中從性能、舒適性以及安全性都有了較大的改觀。同時隨著塑料原材料工業(yè)的不斷發(fā)展與改進，輕型客車的儀表工藝與傳統(tǒng)意義上的儀表工藝早已有了天壤之別。本文將從現(xiàn)階段我國輕型客車儀表骨架設計以及優(yōu)化進行分析，以便于相關人士更好的了解現(xiàn)階段輕型客車的發(fā)展，同時也希望能夠有效加強我國輕型客車的優(yōu)化。

輕型客車；儀表板骨架；設計；優(yōu)化

1 、儀表板研究現(xiàn)狀

1.1 設計簡潔化，通用化

由于電氣功能越來越豐富，各種電氣控制面板的增多，儀表顯示區(qū)域的內容日益豐富，同時零部件的成本壓力越來越大，所以在功能更多的集成化之下簡化設計就成了工程師們努力滿足兩種需求的方向。實踐證明如果將一些零部件組合在一起，使之能快速的完成裝配，就能大量降低成本。例如現(xiàn)在的儀表板模塊化設計，就將儀表板的分裝分出去，在裝配主線上只需要一個工位，一道工序就能完成所有儀表板零件的裝配。這樣大大提高裝配效率。豐田汽車大部分的功能按鍵通用化，也就意味著所有車型上只要是功能一樣，按鍵開關就是相同的。

1.2 提高安全性

傳統(tǒng)的儀表板是為了美化車內，同時防止車內金屬件對人體進行傷害。但是隨著車輛的普及，交通情況的惡化，汽車的安全性已經開始對儀表板提出注重安全性的要求。各種研究表明儀表板組件對前排人員的傷害值(頭部，腿部)等有很大的保護作用。儀表板材料和工藝的優(yōu)化，這樣可以保證在車輛受到一定的撞擊后能最大限度的保護前排人員的傷害值，吸收能量。

2 、儀表板骨架成型分析及優(yōu)化

2.1 儀表板骨架成型分析及優(yōu)化

為了能夠減少材料的內應力，保證制件的質量以及加工過程的順利，通常情況下相關時合計人員都要確保制品壁厚的均勻性，這樣才能夠避免制品在充模以及保壓時出現(xiàn)問題，影響產品的效益。所以在儀表板骨架的設計以及成型過程中為避免上述問題的出現(xiàn)，通常會采用加強筋來降低截面的厚度，以保證制品的剛性以及強度，同時也能夠確保制品的模腔有充足的流動空間。與此同時為了能夠完善其性能，儀表板骨架在設計的過程中還需要與料流的方向一致，以降低壓力降和熔接線。

2.2 儀表板骨架表面缺陷分析及優(yōu)化

氣泡、毛邊、缺料、縮痕以及銀紋等都是汽車塑料零部件制品常見的表面缺陷問題，對于這些問題的優(yōu)化，需要根據(jù)其缺陷形成的原理進行不同的改進，以保證制品的完整性。

縮痕的產生是由于成型品相對較厚的部分冷卻過程相較于外部冷卻時間較慢，所以容易產生由于冷卻不均勻而造成表面的收縮不均勻的現(xiàn)象。針對此類情況相關技術人員在設計過程中要保證壁厚的均勻性，避免由于壁厚的不均勻性造成的縮痕問題，同時也能夠更換成型設備或者調節(jié)成型保壓工藝參數(shù)進行優(yōu)化。

在注塑過程中如果出現(xiàn)空氣、水分及揮發(fā)性氣體沒有排進而進入制品內部現(xiàn)象時則會容易產生氣泡問題，因此在塑料原料的存放過程中要對注塑成型前的產品進行一定程度的干燥操作，避免由于上述原因而產生的氣泡問題，以影響產品質量。除此之外氣泡的成型還包括容易過程中不良氣穴的形成，但是此類問題如果在CAE分析中可以明確其位置以及通過模具排氣系統(tǒng)進行排氣措施。

在產品成型過程中要對其壓力進行相對的控制。因為如果在成型過程中壓力過大會造成毛邊的問題。除此之外還要對模具的溫度進行控制，避免由于溫度過低而造成的缺料現(xiàn)象從而產生注塑不足的情況。

成型材料的水分以及揮發(fā)物或者卷入空氣中射出成型的螺桿都會造成銀紋現(xiàn)象的發(fā)生。因此在銀紋的防治過程中要保證成型材料的干燥性，也可以通過提高螺桿背壓、降低射出壓力、減緩射出速度以及降低材料溫度等形式進行優(yōu)化，以保證制品的完善性。

2.3 儀表板骨架變形分析

產品注塑后如果形狀與模具的型腔形狀有差異，則會被視為汽車塑料產品成型的翹曲變形，這是在汽車塑性過程中常見的缺陷之一，由于其發(fā)生幾率的廣泛性，已經成為現(xiàn)階段人們關注的重點問題。產品的設計、制造以及生產都可能成為其變形的重要因素。

Moldflow是防止產品翹曲變形的重要依據(jù)，設計人員可以通過其分析在設計階段通過適當?shù)拇胧┍苊庾冃吻闆r的發(fā)生，以保證其產品質量。收縮差異以及應力釋放都是塑件翹曲變形的重要原因。在此需要主要的是收縮并不會引起產品的變形，不一致的收縮才是造成產品變形的關鍵。區(qū)域冷卻差異、塑件收縮差異以及塑料產品的分子取向效應是Moldflow軟件中三種情況分類的評估。

因此，在翹曲變形的優(yōu)化過程中相關技術人員可以依據(jù)軟件中分析的具體情況進行相關的改進，避免影響產品質量的因素出現(xiàn)。

3 、結束語

綜上所述，在產品的制造以及優(yōu)化過程中仍然存在著較大的缺陷，這些問題的存在很大程度的影響了產品質量以及信譽問題，不利于汽車行業(yè)的發(fā)展以及乘客的自身安全。因此在設計過程中相關設計人員應該根據(jù)缺陷的具體情況進行全面的分析，避免由于其質量問題而帶來的負面影響，達到產品的升級和優(yōu)化，提高產品質量，保證汽車行業(yè)的信譽以及自身效益。同時相關人員還應該不斷的增長自身技術，確保產品的創(chuàng)新性以及安全性。

[1]張鳳.金屬有機骨架膜的制備與性能研究[D].吉林大學，2013.

[2]谷葉水.客車車身骨架結構有限元分析與研究[D].合肥工業(yè)大學，2005.

[3]趙永輝.大客車車身骨架結構拓撲優(yōu)化設計[D].武漢理工大學，2008.

[4]孫立波.新型金屬—有機及有機多孔骨架材料的設計合成和性質研究[D].吉林大學，2014.