仪表板及制造工艺简介
仪表板制造工艺
仪表板：汽车仪表板材料及制造工艺随着汽车在安全及环保性方面的发展，人们对汽车饰件在安全性及环保性方面的要求也越来越高；随着仪表板外形设计美观的要求，越来越多的仪表板采用无缝气囊门的外观设计，因此对汽车仪表板来说，一个好的仪表板不仅要有设计新颖美观的外形，舒适的手感，而且还需具有优良的老化性能及与乘客的良好相容性(优良的散发特性)。
由于PVC材料具有良好的手感和花纹成型性且材料成本低等优点，因此目前PVC搪塑仍是使用最广的仪表板表皮加工工艺，PVC粉料占据了搪塑成型工艺的绝大部分市场。
由于PVC材料的玻璃化温度较高，材料在低温环境下发脆，易造成无缝气囊仪表板在低温状态爆破时，气囊区域PVC表皮碎裂而飞出，对乘客产生安全隐患，PVC在抗老化性、增塑剂迁移等方面也存在问题，因此出于安全及环保原因，目前各主机、饰件及材料生产厂商相继开发出了PVC的替代材料及工艺。
由此可见，随着环保要求的不断提高，与环境相容性较差的材料将逐渐被替代。
今后，仪表板表皮材料将在以下性能上不断改进：优良的安全性能，低温性能；优良的老化性能，抗UV性能；易于循环使用；减小成雾性；材料无害性、与环境及人的相容性。
根据仪表板表皮性能这些发展要求，世界各主机、饰件及材料生产厂商不断开发出新的材料及成型工艺以满足表皮性能的发展要求，以下将对仪表板饰面表皮的一些性能优异的新材料及其成型工艺进行介绍。
搪塑成型工艺搪塑工艺是当前一项成熟并使用广泛的成型工艺，其加工成型工艺简单，是目前应用最广的工艺。
目前搪塑模可采用的皮纹也越来越广，如缝纫线(StitchLine)，主要的环保新材料有热塑性聚烯烃(TPO)、热塑性聚氨酯(TPU)粉料。
1.热塑性聚氨酯TPU热塑性聚氨酯TPU结合了橡胶的物理机械性能，具有优良热塑性及工艺加工性。
其优点有：是一种环保型的材料，可回收循环使用；具有优良的物理机械性能、可使用较薄的表皮厚度；良好的耐化学性、耐老化性、抗摩损性；TPU搪塑料无须添加增塑剂，其具有良好的气味及散发特性；优良的低温性能，在低温状态下保持着优良的弹性，玻璃化温度为-50℃。
仪表台成型工艺简介
1.06 80～85 6 350 42
（TPU）
四、仪表板表皮的阴模吸塑成型
阴模吸塑成型技术是阳模真空吸塑与搪塑技术的有机结合，它是一种热模成型技术， 即将不带皮纹的热片材（0.8mm TPO表皮+2.0mm泡沬）放置在发泡层与阴模的型腔之间， 通过真空吸附使片材与模具型腔（模具型腔已做出了皮纹）接触成型。冷却时片材收缩， 并与发泡层吸附贴合成型。与传统的成型和复合工艺相比，该工艺不会出现皮纹拉伸现象， 而且可以在一个零件上实现不同的皮纹形式，皮纹均匀、清晰且手感好，与搪塑效果相当。
搪塑表皮一般具有如下优点：由于搪塑表皮的表面花纹是在表皮成型过程中形成的， 因此花纹表面的一致性好；在产品设计上，只要照顾到模具的局部加热性，即可将模具做 成较深的凹陷，甚至做成一定的负角，以加大产品造型设计的裕度；材料成本相对较低。 其缺点是：模具投资大，寿命短（一般模具的质量保证只有20000次表皮寿命）；设备投 资大；需要不断地清理模具，导致辅助工时较长。
聚氨酯喷涂仪表板的工艺流程为：注塑成型仪表板骨架→PU喷涂→发泡层 发泡→切割孔和边→焊接主要零件（如需要）→组装相关零件。（高端车型采 用）
一、仪表板的注塑成型
对于全塑的硬质仪表板和发泡仪表板而言，其骨架的注塑成型一般需要使用锁模 力为2000～3000T的注塑机，骨架材料可以采用PC/ABS、SMA或PP+GF，下表对这3 种材料的成型性、成本和使用性能做了比较。片材切割阳模吸塑源自型三、仪表板表皮的搪塑成型
搪塑表皮的制造过程是：首先将带有表面花纹的搪塑模具加热到搪塑表皮的成 型温度，然后将粉箱与搪塑模扣合，使之按设定的程序旋转。当粉料熔化并粘附 于模具表面达到一定厚度后，脱开粉箱。接着，继续加热模具外表面，以使模具 内表面的搪塑表皮得到塑化烧结。最后，快速冷却模具外表面（不喷淋），使表 皮冷却成型。
玻璃钢仪表板的制造工艺及其质量控制
ｂ用４ ０ １０ ０目的水 砂纸按 顺序 依 次打磨 。 ． ０ — ０
ｃ用 洁模 剂清 洁原 型表 面 ，并 用三 坐标 检测 仪检 ．
测 原型 的精度 。
ｄ在 已检 测合 格 的原 型 表 面涂 抹 １ 封 孔 剂 、喷 ． 遍
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≥８ Ｏ℃ 的要 求 。Ａ Ｓ Ｂ 、代 木树 脂 和 硬 泡 Ｐ 块 具 有耐 Ｕ
磨 性 好 、 硬 度 好 、 能 高 速切 ＃ ／－ 和 尺 寸稳 定 性 好 ｊ￣磨 ｆｙ ｊ 等 特点 ，是 目前普 遍 使 用 的原 型制 作材 料 ，在 很 好地 解决 了以往 制 作 的原 型尺 寸 精度 低 、表 面质 量 差 、加 工 复杂 等 问题 的同时 ，提 高 了玻 璃 钢模 具 的 制造质 量 和 成 型 产 品 的精度 。 制造 原 型所 使 用 的材 料及 其 要求
ｍｉ ｎ），可 以有效 保 护原 型脱 模 时 不受 损伤 ，同 时便
于脱 模 ；最 后用 三 坐标检 测 仪复 测原 型 的精度 ，自此
原 型制作 完成 。 １２ 仪 表板 骨架成 型模 具 的制造 工 艺 ＿
析原 型的 外形和 结构 ，然 后进 行拆 分和 逐块 加工 ，最 后 在三 坐标 全程 跟踪 下拼 装 、粘接成 原 型。 然后 ，要 对 原型进 行表 面 处理 ，表面 处理包 括 以下步 骤。
１ 玻璃钢仪表 板试制模具 的制造
汽车主副仪表板系统设计指导
仪表板设计指南1简要说明1.1仪表板知识简要说明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。
1.2仪表板的分类仪表板按安全性可分为无气囊仪表板和带气囊仪表板。
随着人们对安全性的重视，客户对带PAB、KAB(膝部气囊)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气囊屏蔽开关。
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。
仪表板简称
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。
汽车仪表板及其制造工艺(IP And Process Technics)
汽车仪表板及其制造工艺仪表板因其得天独厚的空间位置，使越来越多的操作功能分布于其中，除反映车辆行驶基本状态的仪表外，对风口、音响、空调、灯光等的控制也给予行车以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越来越超出其功能本身，对伸手可及、举目必望的仪表板，其手感、皮纹、色泽、色调也逐渐成为评判整车层级的重要标准之一。
仪表板的组成仪表板通常包含的零件有：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、除霜器、除雾器、手套箱、左盖板、饰板等零件。
大部分仪表板还包含有：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、温度传感系统等高端产品。
(如附图一)仪表板的分类按照安全性来分，仪表板可分为无气囊仪表板和附气囊仪表板（针对副驾驶）。
目前国内只有少数中高档次的轿车配备气囊仪表板，随着人们对安全性的重视，客户对附气囊仪表板需求加大，主机厂也将此作为买点之一。
而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，国际上部分新车型的仪表板气囊已开始加装开关。
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，近年越来越多车型的仪表板被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。
按照舒适性来分，仪表板可分为硬塑仪表板、吸塑仪表板和半硬泡软质仪表板（其剖面如图二）。
仪表板本体为注塑工艺制成的仪表板为硬塑仪表板，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。
浅谈仪表板制造工艺
环保化：采用环保材料，减少对环境的影 响
集成化：仪表板将集成更多的功能，如导 航、娱乐、通信等
个性化：仪表板将更加个性化，满足不同 消费者的需求
安全性：仪表板将更加注重安全性，如防 撞、防眩光等功能
汇设备，提 高资源利用率， 减少资源浪费
环保认证：通 过环保认证， 提高产品质量 和品牌形象， 满足市场需求
自动化技术：采用自动化生产线，提高生产效率 数字化技术：利用数字化技术，提高生产精度 智能化技术：引入智能化技术，提高生产效率和精度 环保技术：采用环保技术，降低生产过程中的污染和浪费
吸塑工艺：将塑料原料吸 入模具中，通过冷却成型
仪表板制造工艺的特点： 精度高、质量好、生产效 率高
Part Three
塑料原料：聚丙烯、聚碳酸酯等 玻璃原料：钢化玻璃、夹层玻璃等 电子元件：传感器、显示屏等
装饰材料：皮革、织物等 模具：注塑模具、冲压模具等 设备：注塑机、冲压机等
设计原则：满足产品性能和外观要求，提高生产效率 设计方法：采用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）技术 制造工艺：包括注塑、吹塑、压铸等 质量控制：通过检测和试验，确保模具质量和性能达到要求
装配技术：包括装配顺序、装配方法、装配工具等 检测技术：包括检测方法、检测设备、检测标准等 质量控制：包括质量管理体系、质量控制方法、质量控制标准等 自动化技术：包括自动化装配、自动化检测、自动化质量控制等
Part Five
数字化制造：利用数字化技 术，实现产品设计、生产、 管理等环节的数字化
材料选择：需要选择合适的材料，以满足强度、耐久性和环保要求 工艺技术：需要不断改进工艺技术，以提高生产效率和质量 成本控制：需要降低成本，以提高竞争力 环保要求：需要满足环保要求，以减少对环境的影响 市场需求：需要适应市场需求的变化，以保持竞争力 法规要求：需要满足法规要求，以避免法律风险
汽车仪表板及制造工艺简介YFV
各零部件结构及设计要求 －出风口
Instrumental Panel
各零部件结构及设计要求 －烟灰缸
• 主要结构见附图 –抽屉式手开烟缸：低档经济型车上应用较多 。 –带缓冲的自动翻开式：中高档车型上
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Instrumental Panel
各零部件结构及设计要求 －烟灰缸
• 设计要求 –前烟灰缸打开的宽度为100毫米，打开的面积为 5000平方毫米；总容积为200立方厘米；后烟灰缸 打开的宽度为75 毫米，打开的面积为2000平方毫 米；总容积为80立方厘米 –将烟灰缸缸体转入或取出的作用力为： SNAP－IN 方 式： 20N DRAWER/SLIDE 方 式： 15N PIVOT/HINGED 方 式： 15N –烟灰缸盖在受到11N的载荷时，Y方向变形<5 毫米 ；Z方向变形<3 毫米 –在手不接触到灭烟处的情况下，烟灰缸缸体可以很 方便的取出。
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Instrumental Panel
各零部件结构及设计要求 －中部面板
•
主要结构 中部面板是仪表板上结构较为 复杂的部分，一般集成中部左右 出风口、中部储物盒、空调控制 器、收放机或CD、前后雾灯、警 告灯等车用开关。另外，许多客 户需要在中部面板上安装杯托和 双DIN结构的DVD。 中部面板的设计非常多样，一 般需要考虑到：
Instrumental Panel
目
• • •
的
对仪表板的整体结构有大致的了解。 对仪表板各部分的零件设计要求有一定 的认识。 清楚仪表板的相关常用工艺和材料要求 。
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Instrumental Panel
内
• • • • 仪表板在整车中的安装方式 仪表板种类及其表面要求 仪表板结构及其零件组成 各零部件的设计要求
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各零部件结构及设计要求 －出风口
Instrumental Panel
• 主要结构见附图 –抽屉式手开烟缸：低档经济型车上应用较多 。 –带缓冲的自动翻开式：中高档车型上
各零部件结构及设计要求 －烟灰缸
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Instrumental Panel
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Instrumental Panel
仪表板在整车中的安装方式
• Cockpit方式:
–仪表板本身没有金属加强梁支撑，在装车 前需预装在金属Cross car beam上。 Cross car beam为整体式铝镁合金或强壮 的金属管梁结构，可承载空调的重量。装 车时用机械手Loading arm将仪表板在车 身中定位，通过cross car beam上的定位 销准确固定仪表板总成。(详见附图) –评价：IP在车身中的安装定位较为准确。 通过仪表板本体骨架在cross car beam上 的定位，可准确控制仪表板在车身中的位 置。 –典型仪表板：帕萨特、别克君威
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Instrumental Panel
附图一
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Instrumental Panel
仪表板种类及其表面要求
• 注塑仪表板: –特点：一般为PP材料。由于注塑工艺较难控 制大制件的表面质量，因此注塑仪表板表面 不可避免的存在熔接痕、缩瘪、顶出白痕等 缺陷。而且PP材料较软，表面易发生刮擦。 –评价：一般应用在经济型的轿车或硬朗风格 的SUV中。为提高表面质量，可以表面喷漆， 并借此实现双色仪表板的效果。 –典型仪表板：赛欧、长安嘉年华 • 软皮发泡仪表板： –特点：给人柔软的质感，适合温馨豪华的内 饰风格。有两种表面皮质： –真空成型表皮：材料为PVC/ABS,添加少量的 ABS以保证成型后的形状保持。凸出最大拉伸 比为2：1，超过表面花纹则不能保持。
– IP 整体 –出风口 –烟灰缸 –杯托 –手套箱 –风道系统 –中部面板 –副驾驶气囊
• 常用生产工艺 • 仪表板常用材料
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Instrumental Panel
仪表板在整车中的安装方式
• 传统方式:
–仪表板本身有贯穿到底的金属加强梁支撑 整个IP结构，前端安装两个M6螺栓固定在 车身firewall的两个安装孔中(其中一个 为定位孔)。同时车身左右两端有片状钣 金固定仪表板两端，中部再增加几个安装 点。(详见附图) –评价：IP在车身中的定位较差，尤其在X 和Z向，受装配影响较大。 –典型仪表板：新桑、老桑、赛欧、长安嘉 年华
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Instrumental Panel
各零部件设计要求－IP本体
• 设计要求 – 仪表板系统上的零件经过3次拆装后， 所 有的驶侧与副驾驶侧的膝部撞击要求(北美 和欧洲法规要求，视客户需求决定). • 当仪表板暴露在自然环境下，当仪表板处于空 调引起的快速冷热时，当运动部件运动时，不 能发出可辨的噪声。 • 振动试验要求：振动频率33Hz，振动加速度 70m/s2, 上下4小时，左右2小时，前后2小时
。
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Instrumental Panel
各零部件结构及设计要求 －出风口
• 结构种类众多，主要有如下几种：见附图 – Barrel式：桑车、富康等较老的车型上使用较多 – Vane叶片式：主流设计，在中高档车上普遍运用 – 旋转式：较新型的设计
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Instrumental Panel
• 设计要求： – 仪表板一般提供最少4个出风口，通常空调出风 口的作用范围达到车厢内50％的空间 – 当驾驶者坐在最远的位置时，驾驶侧出风口可调 节吹风方向，吹到驾驶者右肩；中间出风口可以 吹到驾驶者左肩；同样，当副驾驶者坐在最远的 位置时，副驾驶侧出 风口可调节吹风方向，吹到 副驾驶者左肩。 – 出风口向上应能够吹到99％的眼椭圆，向下应能 够吹到假人的H点。 – 所有的出风口最少高于前座椅H点356毫米；从 出风口作到99％眼椭圆的切线，切线长度不大于 653毫米。 – 出风口需布置在没有任何零件（方向盘、驾驶侧 气囊、控制器）阻挡气流吹向目标的地方，能够 吹到人腰部以上80％的空间。如果不能，就要考 虑辅助出风口。
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Instrumental Panel
仪表板结构及其零件组成
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Instrumental Panel
各零部件设计要求－IP本体
• 国家强制法规 – 必须满足CMVDR 294<关于正面碰撞乘员保护的 设计规则 >。 – 必须满足CMVDR 209轿车内部凸出物法规要求 。 – 必须满足CMVDR 632<在风窗玻璃表面除霜及除 雾系统方面机动车型式认证的规定 > – 所有材料必须满足GB8410材料阻燃要求。 • 设计要求 – 可靠性目标：2年内或30000MILES 98％；6年内 或90000MILES 94％；10年内或150000MILES 90％。 – 仪表板系统要求在－40度到82度的环境温度下， 40度时相对湿度达到90％， 满足外观和功能的要 求。
Instrumental Panel
目 的
• • •
对仪表板的整体结构有大致的了解。 对仪表板各部分的零件设计要求有一定 的认识。 清楚仪表板的相关常用工艺和材料要求 。
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Instrumental Panel
内 容
• • • • 仪表板在整车中的安装方式 仪表板种类及其表面要求 仪表板结构及其零件组成 各零部件的设计要求
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Instrumental Panel
仪表板种类及其表面要求
–搪塑表皮 ：材料为PVC粉末，搪塑后的表皮 棱角分明，可得到小的外圆角，可以在表面 成型标识、字符。且表面花纹均匀，不存在 真空成型后花纹深浅变化的问题，而且可以 在同一区域成型两种花纹。手感与真皮接近 。适用在高档车的仪表板上。 –搪塑典型仪表板：帕萨特、Polo • 双色仪表板： –以大众公司内饰特征分色线为典型代表，可 以通过仪表板上体发泡，下体注塑骨架，然 后上下体焊接的方式来实现IP双色的特征。 如帕萨特和Polo仪表板。但这样模具众多， 成本较高。也可通过仪表板表面喷软触漆来 实现双色，如赛欧和Jaugar仪表板。