汽车工艺中仪表板整体优化设计要点分析

摘 要：仪表板是汽车工艺中集装饰性、舒适性、功能性和安全性为一体的一项主要部件，文章就对汽车工艺中仪表板的操纵按钮布置优化设计、组合仪表罩布置优化设计、仪表面罩优化设计、仪表布置优化设计、仪表面板优化设计等方面内容进行了研究，在此基础上分析了汽车工艺中仪表板整体优化设计的基本要点。

关键词：汽车工艺；仪表板；整体优化；设计要点

随着近年来我国社会经济的快速发展，我国居民的汽车购买能力和汽车保有量也呈现出了快速增长的趋势，各个汽车生产企业所面临的市场竞争也日趋激烈，因此，为了进一步提高其自身的市场竞争能力，汽车生产和销售企业不仅要在配套服务、售后和营销策略等方面改进服务质量，提升品牌价值，汽车的设计和制造工艺也逐步成为了产品差异化研究的主要方向，并主要表现为汽车的品牌形象和个性化设计两个方面。仪表板是汽车设计和生产工艺中的重要环节，也是一个集装饰性、舒适性、功能性和安全性等功能于一身的核心部件，通过汽车仪表板的优化设计，能够进一步提高其整车的品味、质量和造型，并具有较高的应用研究和实践价值[1]。

1 汽车仪表板的分类和性能要求

1.1 汽车仪表板类型的划分

根据汽车仪表板结构功能的不同，可将其划分为不同的种类，根据汽车仪表板制造材料的不同对其种类进行划分，主要包括软饰仪表板和硬质仪表板两种类型，其中，软饰仪表板主要包括骨架、缓冲层和表层等几个构成部分，而且，不同构成部分所选用的材料也存在一定的差异，ABS/PVC 合金、PP 聚丙烯塑料、PU 聚氨酯等均为其常用的制造材料，且主要应用于轿车等家庭用车的设计和制造中。而硬质仪表板通常为同类材料造成，且相对结构较为简单，一般情况下无需使用表皮材料，能够直接利用注塑成型等工艺进行制造，并主要应用于客车和载货汽车等的生产制造中。同时，汽车仪表板还可利用钢板直接冲压成型焊接和涂装技术制成钢质仪表板，再将一层人造革包裹在钢质仪表板的外层，并组装为木质仪表板或是软包仪表板等。由于汽车仪表板用途和车型等的不同，在具体的汽车仪表板设计和制造过程中也逐步形成了大小各异、繁简不同的汽车仪表板形式[2]。

1.2 汽车仪表板的性能需要

汽车仪表板安装于其内部较为特殊的空间位置上，这一安装部位同时集中了多种操作和控制功能，也是汽车内部操控与装饰的核心部位。在整体优化设计汽车仪表板的过程中，需要从下述几个方面出发，对其性能需求进行分析研究，主要包括：第一，在选择汽车仪表板的制造材料时，不能使用含有镉成分的辅助材料和原材料，从而最大限度避免造成环境污染和危害车辆使用者的身体健康[3]。第二，结构的稳定性较好。汽车仪表板通常安装于发动机散热和太阳光辐射的位置，因而其需要具有较好的结构稳定性，也就是在高温的条件下不会发生失效或变形等问题，同时，不同的仪表功能单元的结构空间稳定性也较好。第三，刚性强度较好，可以为仪表板内的各种杂物、管线管路、音响设备和其他仪表提供负荷支持，并具有较强的抗冲击能力，从而保证不同的仪表功能单元性能均能够得到充分的发挥，以提供汽车的运行速度和高速运行时的稳定性[4]。

2 汽车仪表板优化设计的基本要点

第一，优化设计操纵按钮布局。操纵按钮的设置需要根据不同类型按钮的应用频率，对其布局进行合理安排，特别是需要将使用频率较高的按钮安装在驾驶者触手可及的范围内，而不常用按钮则可安装在较远的部位，从而提高操纵按钮的可靠性和便捷性[5]。

第二，优化设计组合仪表罩布局。在整体优化设计汽车仪表板时，对组合仪表罩高度进行合理确定后，应对其布局进行优化设计，避免其超出视角的下边界范围，从而通过仪表罩自身的高度对组合仪表罩上边界进行合理确定，并保证操作者可以准确、快速地获取仪表板所显示的各种驾驶数据[6]。

第三，优化设计仪表面罩。汽车仪表面罩能够利用外部玻璃护罩，防止仪表板内部进入灰尘等杂质。在优化设计整体仪表板过程中，需要对仪表面罩的外观形状和空间位置进行恰当设置，从而防止阳光对驾驶者的视线造成影响。一般情况下，在进行仪表面罩优化设计时，可选择直立式的结构。

第四，优化设计仪表布局。在优化设计汽车仪表板时，需要对仪表板潜在的盲区等问题进行适当安排，并在操作者看得准确且最容易看到的部位安装仪表板。在对汽车仪表板的盲区进行合理安排后，需要按照盲区的具置和实际大小，对显示装置和调整仪表等功能单元的布置进行适当改进，从而保证汽车驾驶者能够在车辆高速行驶时，准确、快速地读取仪表板所提示的信息和数据。

第五，优化设计仪表面板。一方面是仪表面板平面夹角的优化设计问题。在汽车仪表板优化设计过程中，其中所设置的各类仪表功能均能够在一定程度特定的驾驶需要，因而不应被方向盘等其他物体所影响，也就是其视角需要满足90°的指标规定。汽车仪表板水平面和驾驶员视线之间的夹角通常设置为30°左右，同时，汽车铅垂平面和仪表板平面之间夹角应控制为10°。另一方面是目视距离的优化设计。为了对核算方向盘与仪表板之间的视野性进行合理确定，应对驾驶员眼睛的分布情况进行合理确定，通常可绘制眼椭圆。在对汽车仪表板进行优化设计时，可根据默雷尔研究所指定的仪表板目视距离公式以及Henry Dreyfns 标准对其其目视距离进行合理确定。按照中国人身材的基本特征，结合汽车仪表板的优化设计经验，本文对汽车仪表板的目视距离设定为460mm至710mm之间，其中，最佳仪表板目视距离为550mm。

3 结束语

综上所述，随着我国居民生活水平和质量的逐步提高，人们对于汽车的需求量也在进一步增加，且其对于汽车仪表板的认识也由传统的基础性作用和功能逐步扩展到了对于舒适性、可靠性、安全性等方面的需求，在仪表板的设计方面也需要满足人们举目必望、伸手可及的需要，同时，还应注重仪表板色调、色泽、手感、操控便捷性、观察视野等方面的改善，因此，汽车仪表板的功能和外观设计现已成为了人们评价汽车整体性能和价值的重要标准。

参考文献

[1]李慧莲，王文涛，李丽等.汽车仪表板材料氛灯老化试验与自然曝晒试验相关性研究[J].第七届中美材料环境腐蚀与老化试验学术研讨会，2013，1（1）：9-10.

[2]田风.汽车仪表班表皮专用ABS树脂粉的开发――后处理工艺条件优化[J].甘肃化工，2000，1（3）：125-126.

[3]唐瑞 .现代汽车仪表板技术现状与发展趋势――材料配置、工艺特征和特性分等的探索和研发[J].2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会论文集，2011，1（1）：79-80.

[4]金阳福，钱欣，吕迅等.CAE技术在汽车仪表板气辅助射程型中的应用[J].中国塑料，2008，22（7）：67-68.

[5]高云凯，刘海丽，万党水等.挤压镁合金汽车仪表板横梁骨架的设计与分析[J].汽车工程，2011，33（2）：167-168.

[6]吴诰 ，叶峰磊.基于制动轮缸压力的汽车ABS滑移率的计算[J].公路交通科技，2002， 19（3）： 134-136.