汽车仪表板总成造型、材料、结构、工艺综述

汽车仪表板总成造型、材料、结构、工艺综述

汽车仪表板总成造型、材料、结构、工艺综述

仪表板简称I/P（Instrument panel）,是汽车内饰的重要组成部分。

一、造型

仪表板是全车控制与现实的集中部位，仪表板的造型重点是对驾驶员操作区域的设计。现代轿车设计中，绝大多数的操纵开关都是供驾驶员专用的，所以，仪表板造型首先以驾驶员为之对仪表的可视性和对各种操作件的操作方便性为依据。在视觉效果上，仪表板位于市内视觉集中的部位，其形体队成员也有很强的视觉吸引力，应强调其造型的表现效果。

1.仪表板的布置

在不至仪表板是要根据相关标准来选用和确定所有仪表、显示器和主要操纵控制间的位置，此外还要从结构空间进行人机工程验证，其中包括视野性、手、脚活动范围、肘部空间、手伸及界面、按钮区布局等诸多方面。同时，在形体设计时，还要注意仪表板面的反光效果，既要提高仪表的可见度，又要通过表罩的漫反射方法减少炫光，还要防止仪表板上的高光点在风窗玻璃的内表面形成反射影像，以免干扰驾驶员的视觉。必须对仪表板的表面进行消光或亚光处理，已获得舒适安全的驾驶感觉。

仪表板上安装的仪表和各种器件大都来自不同的厂商，涉及时要保证个不同厂商器件的颜色、质感、纹理的统一，还要注意仪表表面、指针、屏显、数字、警示灯、刻度盘等的形体、颜色及灯光效果的统一，这些在方案设计初期都要处理妥当，为后期的细化和局部设计做

好准备。

2.仪表板的造型分类

仪表板的器件按其功能一般划分为驾驶操控区、乘用功能区、保安区等几个部分

A区：驾驶员和副驾驶员共用的区域

B区：驾驶员座位操作区

C区：唯有驾驶员操作区

D区;A、B、C区以外的区域

现代汽车的仪表板造型概念以趋于多元化，通过不同的仪表指示区、中置控制区、按键功能区的划分和形体的连接可以组合成多种形式。按照仪表板的大的体面关系和结构分块形式基本可以分为以下几种类型：

（1）仪表板上下分块式

在仪表板的上下方向中部有一条水平贯穿分割线，通过分割线把表台分成上下两个部分，分割线可以使上下两部分的结构分缝线，也可由贯穿的独立条形形体构成，主仪表显示区一般划分在分块上部，中置控制区布局在分块的下部并向后延伸形成副仪表板区。这种设计形式有较强的整体感和流畅感，又可称为整体式设计。

（2）仪表板左右分块环抱驾驶区式

左右分块式设计也很常见，在仪表板上没有横向贯通的线条，仪表显示区和中控区是紧密联系的。主仪表和空调、音响等的操控区成

围绕驾驶员的环抱式，体现了

练好地操控性和人机协调性。环抱区通过大的回转线条和前排乘员区的表台分离，形成左右两部分，这种设计可塑性强，强调以驾驶员为主的操控气氛，常用于经济性或运动型轿车。

（3）仪表的左中右分块式

与左右分块的形式略有不同，左中右形式强调了中置控制区的功能，形体上独立或成封闭的区间，其线条不与左右的型面连接。各个功能区的划分明显，一目了然，形体上饱满圆润，可以派生出多种不同的布局方案。这种布置方式在小型车和概念车上也很常见。

（4）中置式

随着现代化数字仪表的发展，有些车型用数字化仪表取代了传统的指针式，数字读取方便，醒目直观，屏幕占用空间小，可塑性强，相应就产生了中置式仪表设计，即把仪表布置在仪表板中间，形体新颖直观。同时指针时也可以设计成这种中置形式。中置仪表的优点：驾驶员驾驶是目光集中在道路上，左加销得一动就能读取仪表显示的数据，了解车况信息，同时，驾驶员正前方区域不再有凸起的表罩形体，下视野良好。

3. 仪表板造型要点

（1）主次分明、功能醒目

仪表板的设计应是驾驶员对所有的仪表、显示、控制件功能一目了然，操作控制件的主要与次要部分要分明，条理清晰，不应发生混淆或导致误操作。仪表板的造型要以表现功能件的功能为目标，突出

鲜明的主题，要简洁醒目，避免或减少使用过多的装饰。为驾驶着营造一个直观方便的驾驶环境。进行设计时，首先要确定大的形体构成方式，可以不必拘泥细节处理，在构思草图阶段，先确定主体的造型风格和造型感觉。

（2）仪表板造型的整体感

由于仪表板包括各种仪表、开关等控制件，形状各异，要把这些不同的部件组成一个统一的整体，造型是首先要形成仪表板的整体构思，切忌不可先从局部入手，要现有政体的认识和把握，在视觉上上强调整体形状，确定整体效果后再进行局部深化设计。

在仪表板的设计中，可以把几个不同功能和形状的部件从形体上概括为一个特定的形状组合体，西医不再进行具体分割，例如可以把空调控制区和音响去化为一体，确定型面后再细分设计按钮、旋钮的形体。

（3）仪表、显示器、标志符号和控制件的布置

这些器件必须严格遵照有关的法规、标准，在功能发面要符合视野、反光规律和人机工程学原理，仪表部位和仪表造型要特别注意反光妨碍视线的问题。仪表采用弯曲玻璃就是为了避免出现反光二看不清楚，造型时还要与有关设计师协同验证仪表板本体在前风窗玻璃内表面的反射情况。这些问题虽然不属于造型的范畴，

但是造型是如果忽视这些问题将把造型的结果付之东流。

在仪表板上的控制按键按其使用频率和重要性可划分为两级:

一级控制件有：方向盘、变速杆、转向信号控制杆、点火开关、喇叭、雨刮器及风窗洗涤装置控制开关、前照灯开关、除霜开关、紧

急故障报警、手制动器操纵杆。

二级控制件有：通风开关、空调开关、音响开关、点烟器及烟灰盒。

（4）安全感

仪表板造型要充分考虑汽车碰撞是对车内成员的保护。现代汽车仪表板全部采用软化结构，以防止在紧急制动或事故中对人体的伤害。造型设计在形体上应该体现着一特点。

（5）仪表板造型于整个室内造型统一

仪表板造型要与整个室内造型统一，有星体上的延续关系，特别是近几年的仪表板造型强烈的表现出与门内护板造型的延续性。仪表板不再是在前排座位前方单独存在的一个安装仪表和控制件的孤立模块，而是整个内部环境中的一个连续环节。所以仪表板造型不可能脱离门护板造型和座椅造型而单独考虑，这就是现代化汽车内部造型的最明显的特征。

回复：汽车仪表板总成造型、材料、结构、工艺综述

二、结构、工艺及材料

仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、吸塑仪表板和半硬泡软质仪表板。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。其中有局部或全部涂装饰漆或软触漆，以改善外观、增加色调或提高质感。吸塑仪表板是在注塑或压制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。半硬泡软质仪表板是在表皮和骨架之间填充有聚氨酯泡沫，既提高触感又增加吸收能量的能力。目前半硬泡软质仪表板的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。

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：

-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）；

-半硬泡仪表板：注塑/压制（仪表板骨架）→ 吸塑（表皮与骨架）→ 切割（孔及边）→ 装配（相关零件）；

-半硬泡仪表板：注塑（仪表板骨架等零件）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：

注塑工艺

将干燥后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、SMA、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：如气辅注塑、顺序阀注塑、复合注塑、嵌件注塑、双色注塑、二次注塑等。

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在欧、美、亚都有一定的应用。

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等材料的开发基本完成，等待产品的验证阶段。

发泡工艺将聚醚和异氰酸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。

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。

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後重新交联形成

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、热风焊、热板焊等。（详见《热塑性材料的焊接》）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、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，同时也给整车添色，满足消费者多元化和高性价比的要求。