硬質(zhì)儀表板本體設(shè)計與應(yīng)用

覃曉暉

摘 要：社會的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的高速增長，人們生活水平不斷提高，為了出行方便，每家每戶都會選擇購進(jìn)汽車，因此，汽車已經(jīng)成為每家每戶都出行的必備，為了安全穩(wěn)定起見，人們對于汽車性能與質(zhì)量的要求也越來越高，同時也會對汽車的外觀性能要求也比較高。汽車是人們出行必備的交通工具，如果汽車的性能與安全質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的話，那么在行進(jìn)過程中必然會造成交通事故，造成機(jī)毀人亡的后果。因此，在汽車每一個零部件的設(shè)計與安裝過程都必須嚴(yán)格把控，做好質(zhì)量監(jiān)督與檢查工作。

關(guān)鍵詞：硬質(zhì)儀表板;本體;設(shè)計;應(yīng)用

1 引言

汽車儀表板是汽車重要的內(nèi)部構(gòu)件，近年來，各個汽車品牌層出不窮，市場競爭日益激烈，各個汽車生產(chǎn)制造商為了占據(jù)市場份額，紛紛在汽車內(nèi)部構(gòu)件的設(shè)計與制造上進(jìn)行創(chuàng)新研究，不斷推出新的功能，提升汽車的使用性能，或者做好汽車售后的配套服務(wù)，人們重視服務(wù)水平的高低，這成為汽車品牌銷售量的一些決定性因素。目前使用的儀表板可分為硬質(zhì)儀表板和軟質(zhì)儀表板。硬質(zhì)儀表板一般在輕、小型貨車上使用，多用PPO、ABS/PC、改性PP材料經(jīng)一次注射成型。這種儀表板尺寸很大，無蒙皮，表面質(zhì)量要求很高，對材料要求耐濕、剛性。并且硬質(zhì)儀表板由多點直接注射成型，本身易受工藝等多方面影響，常發(fā)生形變，導(dǎo)致后期裝配出現(xiàn)與對手件的間隙、段差等一系列問題。因此，硬質(zhì)儀表板的定位設(shè)計顯得尤為重要。接下來，本文針對汽車儀表板本體設(shè)計與應(yīng)用進(jìn)行了討論，僅供參考。

2 定位基準(zhǔn)系統(tǒng)理論

定位基準(zhǔn)系統(tǒng)理論也叫RPS理論，在汽車硬質(zhì)儀表板本體設(shè)計與應(yīng)用的過程中，需要應(yīng)用定位基準(zhǔn)理論，在其理論的組織結(jié)構(gòu)方面，需要由汽車同步工程小組共同確定。其主要的組成成員有開發(fā)部門、質(zhì)量保證部門、生產(chǎn)部門、規(guī)劃部門和協(xié)作廠家共同組成。這樣在汽車儀表板本體設(shè)計的過程中能兼顧各個功能的設(shè)計需求，保證其生產(chǎn)設(shè)計過程具有統(tǒng)一性，將汽車儀表板本體設(shè)計過程中的方方面面工作都考慮到，以免在使用過后出現(xiàn)意外的話可以及時做出調(diào)整。定位基準(zhǔn)系統(tǒng)理論是針對于不同汽車而言的，因此，在汽車生產(chǎn)制造過程中也需要定制還理論的主要內(nèi)容，制定步驟主要有6個，包括產(chǎn)品功能研究，確定該汽車儀表板本體的設(shè)計是滿足于哪方面需求，與周圍及內(nèi)部零部件之間的關(guān)系如何，確定其內(nèi)部零部件的組成與安裝步驟。產(chǎn)品公差研究，汽車的儀表板有各種各樣的功能應(yīng)用，在保證總功能的前提下確定其公差，確定其公差的多少對于汽車儀表板本體設(shè)計與功能研究方面都具有重要的影響。RPS的制定，定位基準(zhǔn)系統(tǒng)上的每一個點都叫做RPS點，每一個點都必須符合汽車儀表板零部件的功能與安裝需求。定位基準(zhǔn)尺寸的確定，將上述RPS點對應(yīng)填在定位基準(zhǔn)尺寸的表格中，在汽車儀表板安裝完成之前這個圖標(biāo)都具有提供數(shù)據(jù)的作用，為汽車的制造提供約束力。產(chǎn)品公差計算，對產(chǎn)品公差進(jìn)行計算時，要充分利用RPS，保證最終的結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。繪制產(chǎn)品圖紙，將上述五個步驟完成之后按照上述五個步驟繪制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖紙，在隨后的產(chǎn)品生產(chǎn)中，都會按照圖紙來完成制作過程。

3 定位基準(zhǔn)系統(tǒng)的3-2-1規(guī)則

任何物體在空間下都有6個自由度，即沿X、Y、Z軸的移動和沿X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動，在汽車硬質(zhì)儀表板內(nèi)部有細(xì)小的零部件，在安裝零部件時必須確定其在空間中的位置，那么就需要限定其自由度，需要將6個點位置進(jìn)行固定，這些點就是PRS點，其中3個定位點確定一個坐標(biāo)基準(zhǔn)面，2個定位點確定第二個坐標(biāo)方向，最后一個定位點確定第三個坐標(biāo)方向，這就是定位基準(zhǔn)系統(tǒng)的3-2-1規(guī)則。在硬質(zhì)儀表板零部件的安裝中，有很多零部件都是無孔裝置，而無孔裝置都是沒有位置點的，只能通過3-2-1規(guī)則來確定坐標(biāo)基準(zhǔn)面和坐標(biāo)方向，在判斷出具體的三維方向之后，那么就可以將無孔裝置進(jìn)行有效的安裝。

4 定位基準(zhǔn)系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)則

4.1 坐標(biāo)平行規(guī)則

在汽車儀表板本體的設(shè)計與應(yīng)用過程中需要應(yīng)用定位基準(zhǔn)系統(tǒng)，那么在該系統(tǒng)的應(yīng)用過程中也需要遵循有關(guān)規(guī)則，首先是坐標(biāo)平行規(guī)則，在利用3-2-1規(guī)則確定坐標(biāo)基準(zhǔn)平面與坐標(biāo)方向后，才可以進(jìn)行零件的安裝，零件的放置位置必須保持平行才可以確定其最終的測量計算結(jié)果，零部件放置的位置都是平行于某一坐標(biāo)方向，這樣零部件之間的安裝位置才能整理好。如果某一零部件的安裝出現(xiàn)不平行，那么就會出現(xiàn)傾斜，定位不出準(zhǔn)確的位置和尺寸大小，那么對于最終產(chǎn)品的安裝與質(zhì)量就會造成損壞。

4.2 統(tǒng)一性規(guī)則

統(tǒng)一性規(guī)則是指在硬質(zhì)儀表板本體設(shè)計與安裝過程中，其RPS點的位置不能隨意進(jìn)行改變，在整個設(shè)計與應(yīng)用過程中，RPS點的位置沒有發(fā)生變化，可以確保其最終產(chǎn)品的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)性，可以提高零件的準(zhǔn)確度和精度。在整個安裝過程中，雖然不是所有的RPS點都會應(yīng)用到，有些會出現(xiàn)閑置的RPS點不會應(yīng)用到，但是也不能對其位置進(jìn)行改變。

4.3 尺寸標(biāo)注原則

在硬質(zhì)儀表板安裝的過程中需要建立一個全方面的坐標(biāo)系，建立X、Y、Z軸來實現(xiàn)尺寸標(biāo)注的原則，對于各個零部件來說，都有具體的尺寸大小，零部件過多的情況都要對儀表板具體的安裝進(jìn)行有效的規(guī)劃，確定其最終安裝的位置，為下一個零部件的安裝做出預(yù)留的安裝位置。在所構(gòu)建的坐標(biāo)體系中可以準(zhǔn)確的找到每一個安裝點，按照安裝點的位置確定零件的尺寸大小和安裝位置，對尺寸都進(jìn)行標(biāo)注。這樣可以確保儀表板零部件安裝的精密性和準(zhǔn)確性，將零件安裝可能會出現(xiàn)的誤差大小控制在最低范圍內(nèi)。

4.4 建立RPS尺寸圖

建立RPS尺寸圖可以將儀表板中每一個零部件的位置大小都標(biāo)記出來，可以直觀、清楚的觀察到汽車儀表板內(nèi)部零部件的安裝與分布情況，是完成正式圖紙前必須進(jìn)行的一個步驟。在汽車儀表板全部安裝完成之后，就需要對所有零部件進(jìn)行編號、尺寸標(biāo)記，隨后建立一個RPS尺寸圖，可以將內(nèi)部的分布情況觀察清楚，在后期如果需要更換或者維修的話，也非常容易。

5 RPS在硬質(zhì)儀表板的應(yīng)用

RPS在硬質(zhì)儀表板中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個方面，一是外觀美化是否符合客戶的要求，二是裝配精良準(zhǔn)確方面，儀表板在汽車的運(yùn)行中起著提示、提醒的作用，對于內(nèi)部各個零部件的安裝都必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在安裝過程中，零部件的大小尺寸、安裝位置都會影響到整個儀表板的應(yīng)用，如果沒有按照標(biāo)準(zhǔn)來完成安裝，那么就會對硬質(zhì)儀表板的應(yīng)用產(chǎn)生影響，沒有辦法顯示出汽車的運(yùn)行狀態(tài)。尤其是在本體的安裝過程中，需要確定11個RPS位置點，對其精度的要求較高，而RPS點能夠提供正確的位置安裝。

6 結(jié)語

在汽車儀表板本體的設(shè)計與應(yīng)用過程中，應(yīng)用定位系統(tǒng)基準(zhǔn)理論能夠準(zhǔn)確的將各個零部件位置都安裝起來，確保汽車儀表板正常的運(yùn)行，在應(yīng)用RPS點需要遵循3-2-1規(guī)則，準(zhǔn)確的劃分出定位基準(zhǔn)平面圖和坐標(biāo)軸方向，確定零部件安裝中的空間合理分布，并且將零部件的位置、大小尺寸都標(biāo)記出來，繪制成一張圖表，系統(tǒng)的展示出儀表板內(nèi)部零部件的安裝情況，這樣即使汽車在后期如果需要更換或者維修零部件的話都可以進(jìn)行有效更換。最后，在儀表板零部件安裝的過程中要特別注意一些細(xì)節(jié)地方，這是影響內(nèi)部精確度和精良性的關(guān)鍵點，直接決定著汽車質(zhì)量的好壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒連周，林惠川，謝金濤，等.基于STM32F103VC 和CAN 總線的汽車儀表系統(tǒng)的設(shè)計[J].三明學(xué)院學(xué)報，2012，29（2）： 56-60.

[2]周桂成，秦貴和，陳筠翰，等.通用汽車儀表檢測平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)工程，2012，38（20）：228-231.