副仪表板结构设计实战手册

副仪表板的主要功能是为车辆前地板纵梁上安装的暖通空调、变速机构、出风管路、机械驻车制动等机构件提供遮蔽。随着用户需求的日益提升，遮蔽功能已经是副仪表板必须达成的最基本功能，而提供舒适操作空间、舒适装饰环境、适用储物空间，已越来越成为副仪表板承担的重要功能。

1.副仪表板基本构成

根据车型划分及结构特点，副仪表板的构成大致可分为整体式和分体式两种类型。其结构形式和特点如图8-71所示。

图8-71 副仪表板结构形成

图8-71 副仪表板结构形式（续）

在CAS校核完成，油泥冻结之后，副仪表板系统基本方案都已确定，但由于CAS还不能完全体现配合及部分细节问题，A面数据出来以后，工程和设计人员将充分运用大量断面来细化校核A面能否达到产品设计目标。该产品目标遵循以市场对标为前提，了解所研发车型副仪表板的基本属性。通过精致工程评价，总结所研发车型的魅力属性。根据所掌握的对标信息，制定副仪表板系统的技术路线。结合技术路线，对造型数据进行可行性分析和优化建议。遵从自上而下的顶层设计思路，以目标为导向进行层层分解。完成3D设计后，通过各种验证手段，再自下而上进行设计验收，力求达成系统设计目标。这些目标包括：

质量目标：主机厂以往开发车型数据。

可靠性目标：主要反映整车在使用过程中的耐久性能。

力学性能：对产品刚强度的要求。

品质目标：精致工程的目标达成。

重量目标：整车分解下的总成目标。

人机参数：舒适性相关的要求。

2.结构设计要项的对策列举

（1）副仪表板总成定位

1）定位设计，顾名思义，就是将产品在整车上的位置定住。用工程语言描述，就是约束产品的6个自由度。如图8-72所示，副仪表板产品一般在图示的区域布置定位点。

图8-72 副仪表板总成的常用定位区域

2）副仪表板总成的定位一般通过几何尺寸和公差（GD&T）图纸进行描述。GD&T是工程产品定义标准，它描述了一个产品几何特征以及这些几何特征的相互关系，还有它们与之相匹配的总成或零件的功能要求等。如图8-73所示，图纸中定义了定位面（如图中的A1～A4，C1及C2）和定位孔（如图中的B5），这些面和孔的组合，理论上将副仪表板固定在了一个位置。

图8-73 某车型副仪表板总成的GD&T图纸

（2）副仪表板总成安装

1）Z向安装。Z向固定一般做在杯托下面，用自攻螺钉来固定，上面加上杯托垫，如图8-74所示。

2）Y向固定。对于Y向固定，在副仪表板侧面开两个孔，然后通过打螺钉的方式固定在安装支架上。在布置固定点时要考虑到在座椅安装后固定点的拆卸，同时也要考虑到座椅怎样遮蔽固定点，使之不暴露在人的视野范围内。通常是把座椅滑到最前端，然后以座椅最后部往后30mm左右来布置固定点，一定要用工具进行校核。固定点的截面线如图8-75所示。

图8-74 副仪表板总成Z向安装

图8-75 副仪表板总成Y向固定

（3）副仪表板的Y向布置空间

1）副仪表板本体决定了整个产品的Y向边界，为遮蔽整个内部操作机构的主体，一些布置参数如图8-76所示。

2）副仪表板与座椅座垫面料间隙不小于8mm。

3）副仪表板与座椅塑料装饰件间隙不小于10mm。

4）副仪表板与座椅滑轨间隙不小于15mm。

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图8-76 副仪表板Y向布置空间

（4）变速杆区域的布置 随着车型级别的提高，在变速杆区域的装饰面板一般有多种材质或者色彩及装饰性效果的组合。变速杆周边一般是各种电子操控按键的集中布置区域，因此对X向和Y向的空间要求较高。特别是Y向空间，可扩展空间有限。

1）对于A级别车型，由于车身内空间尺寸的限制，布置变速杆后，基本没有其他按键的布置空间。

2）对于B级别车型，可考虑单边布置按键。

3）对于C级别车型，Y向空间充裕，变速杆区域的布置可选方案较多，如图8-77所示，左图为变速杆与杯托在Y方向上横向布置的示例，右图为变速杆中央布置、周围布置按键的示例。

图8-77 变速杆布置

（5）杯托的设计

1）杯托的结构设计要求如图8-78所示。

2）对于带有翻边及弹簧指片的杯托设计，在设计上需要保持夹持特征面的话，高度上的主要尺寸是60mm，如果把杯托内部的直径85mm和深度85mm减少，这样会造成设计的杯托可适用的杯子范围缩小。

图8-78 带有弹簧指片的杯托结构设计

注：85mm是最低高度，100mm是最高高度，最高高度要求是为了方便客户抓住杯子。

（6）驻车制动区域的布置

1）对于机械式驻车制动的布置，常见的有图8-79所示的三种配合方式。

图8-79 机械式驻车制动

2）对于电子式驻车制动，不再出现手柄，取而代之是一个标识有“P”字样的物理按键，如图8-80所示。

（7）吹面风管及后风口的布置

1）吹面风管。副仪表板后端配置有风口的车型，才需要考虑吹面风管的设计。一般来讲，第二排风口是市面上C级及其以上车型的标准配置。风管在整个中控箱长度方向上贯穿，需要避开前储物盒、变速机构及驻车制动机构。风管的路径如图8-81所示。

图8-80 电子式驻车制动

图8-81 后排吹面风管布置图

2）后风口布置。副仪表板后面出风口吹风应该能吹到坐在后排座椅的乘客面部。设计校核如图8-82所示。

图8-82 后风口布置

（8）总成的模态 在定义材料属性和外部连接后，即可启动副仪表板总成的模态分析。由于各主机厂的一阶模态标准不同，以下仅以某车型分析为例说明，如图8-83所示。

图8-83 总成的模态

（9）总成的刚度 与模态分析类似，在定义材料属性和外部连接后，即可启动副仪表板总成的刚度分析。由于各主机厂的一阶模态标准不同，以下仅以某车型分析为例说明，如图8-84所示。

图8-84 总成的刚度