儀表板手套箱設(shè)計(jì)討論

儀表板手套箱是前排乘客最主要的放置物品的地方，都希望它能夠比較大、功能較多。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中由于受到儀表板整體造型和結(jié)構(gòu)、PAB、HVAC和儀表橫梁等的影響，往往手套箱與最初的預(yù)想有較大的差異。而且由于手套箱是運(yùn)動(dòng)件，鉸鏈的設(shè)計(jì)上如何保證手套箱蓋板與IP的配合。希望大家能夠交流一下在具體設(shè)計(jì)手套箱過程中的經(jīng)驗(yàn)和心得希望大家從下面幾個(gè)方面討論：1、 對(duì)于不同級(jí)別的車型，手套箱容積大小的設(shè)計(jì)參考值2、 手套箱鎖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3、 手套箱的鉸鏈、限位機(jī)構(gòu)、開啟角度的大小4、 為了保證與IP的間隙和表面平齊度，而采取的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手套箱的容積應(yīng)至少放下一本維修手冊(cè)和兩聽可樂，并能放下A4大小的文件。手套箱容積變大以后，變形是一大問題，這是重點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮好放置一定重量的物品后,溫度的影響.我在一個(gè)項(xiàng)目中就出現(xiàn)了這個(gè)問題手套箱無疑是IP所有構(gòu)件中最難得部分之一，通常情況是IP的乘客部分和手套箱是同一個(gè)人定義概念的；除了考慮能夠放置A4的文件，考慮手套箱的行程沒有干涉，還要設(shè)計(jì)減速機(jī)構(gòu);而且手套箱和后面的IP乘客部分的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮里面HVAC的慮芯能夠拆除清洗我現(xiàn)在在做的一個(gè)項(xiàng)目手套箱的設(shè)計(jì)開啟角度為29度，但是其實(shí)要滿足的一個(gè)要求是開啟最大狀態(tài)下開口位置的尺寸〉120mm，就是至少你的手能伸得進(jìn)去，然后對(duì)腿部空間的影響不要太大。。我也是剛剛做這個(gè)項(xiàng)目了解的不是很具體。希望大家都指教我認(rèn)為手套箱開啟角度為30度左右為佳，這樣的話，打開的時(shí)候也不會(huì)有東西掉下來。當(dāng)然還要考慮開啟后到膝蓋的距離。手套箱的安裝方式對(duì)儀表板的nvh有影響，對(duì)glovebox經(jīng)常開閉的耐久性會(huì)有影響。考慮手套箱的運(yùn)動(dòng)校核是否存在干涉，開啟后看不見IP的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不存在運(yùn)動(dòng)異響。討論一下阻尼：一般可以看手套箱蓋開啟關(guān)閉有沒有阻尼看出內(nèi)飾做工的細(xì)致程度，目前我接觸的阻尼有空氣彈簧，和齒輪齒條配合，自我感覺齒輪式的阻尼手感比較好，另，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮蓋體的自重產(chǎn)生的扭矩，彈簧力提供的力矩，阻尼扭矩等之間的等式關(guān)系。手套箱設(shè)計(jì)還需考慮膝部碰撞的問題。有的鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)掛到CCB有的掛到本體上后者卡車上見過，要滿足強(qiáng)度為準(zhǔn)前者也滿多，但CCB如果在Z向偏了的話，鎖會(huì)掛不上，或者掛得很困難。低檔車的簡(jiǎn)單，通常一個(gè)斗一個(gè)蓋，高檔車零件多了，為美觀，強(qiáng)度。有的用摩擦焊，或者螺釘?？刂浦苓呴g隙重要，結(jié)構(gòu)會(huì)考慮我正在設(shè)計(jì)glovebox，很長時(shí)間都沒什么進(jìn)展這個(gè)東東要考慮的東西太多了造型上要和IP整體一致，涉及到間隙的控制；鎖在蓋上的位置、大小也要合理美觀。glovebox常見的有斗蓋一體式、斗蓋分離式，也有只有斗沒蓋的。布置上一般放在SRS下面，也有放在SRS位置上的。鎖止機(jī)構(gòu)也是千奇百怪，要做到外觀上好看，功能上靈活也是不容易的，正頭痛中...。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)方面，要看用什么類型的機(jī)構(gòu)來控制，扭簧、齒輪機(jī)構(gòu)、合葉...，做運(yùn)動(dòng)分析其合理性。限位和緩沖機(jī)構(gòu)上也是難題。開口角度和大小視glovebox的形狀和形式而定，空間最好能放進(jìn)A4大小的東西。其他功能上的拓展，有的有照明功能，冷凍功能等等。說的不對(duì)的地方不要介意手套箱的要求:1,膝部碰撞要求;2,容量要求,至于外觀匹配方面,主要是高溫時(shí)儀表板區(qū)域變形大.匹配就差了.通常選材不好與結(jié)構(gòu)差.這與成本控制有關(guān)系的.高級(jí)車的材料好,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度適中.疲勞強(qiáng)度與高溫時(shí)抗蠕變性均很強(qiáng).車用了三五年,其匹配還是漂亮的,典型如凌志.對(duì)二樓的補(bǔ)充一下：1，“必要時(shí)用負(fù)面差，間隙值可比其他儀表板上鑲嵌件的大0.5-1毫米”，實(shí)際設(shè)計(jì)中一般用負(fù)面差。2，做運(yùn)動(dòng)校核時(shí)要考慮兩點(diǎn),一是從關(guān)閉到開啟整個(gè)過程，二是考慮拆卸的運(yùn)動(dòng)過程。3，要考慮在打開狀態(tài)下，人的副駕駛座位上的人的腿部空間，保證開啟狀態(tài)不干涉。4,為了減小關(guān)閉時(shí)的噪音，一般加一些rubber，注意未來保證間隙的均勻，中間的和兩邊的尺寸是不一樣的，一般中間的要大一些。手套箱設(shè)計(jì)一般要注意的幾個(gè)要點(diǎn)：1、 根據(jù)IP造型先確定手套箱的轉(zhuǎn)軸，一般盡量是與Y軸平行。2、 根據(jù)整車定位確定手套箱與IP安裝的形式——總成安裝或單件裝配，進(jìn)而確定手套箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。3、 手套箱結(jié)構(gòu)形式確定之后，需要考慮手套箱的尺寸（最小要大于車輛使用手冊(cè)）、容積（大于5.0L）、開啟時(shí)開口尺寸（大于120mm）、打開時(shí)假人的視野范圍。4、 手套箱鎖的位置、裝配順序（主要考慮內(nèi)外蓋的連接形式——焊接或螺釘）、鎖扣的形式及安裝強(qiáng)度。5、 確定手套箱選用的照明燈、減震、阻尼的形式和位置。建議：1、首先要考慮造型，造型時(shí)，可以提出手套箱打開的上邊緣掩藏在儀表板凸出部位（即手套箱側(cè)的X方向最大值處）的下方，內(nèi)收2~3mm即可，這樣可以很好的解決手套箱上邊緣與儀表板的配合問題。2、 確保鉸鏈的軸線與手套箱打開的上邊緣平行；3、 若鎖布置在中間的，也要確保鎖的軸線與鉸鏈的軸線平行。大家別忘了還有外觀問題。1、 手套箱的part-line（上部）一定要隱藏在內(nèi)側(cè)，保證關(guān)閉狀態(tài)下看不見；2、 手套箱打開后，手套箱側(cè)面最好不加加強(qiáng)筋，影響外觀；3、 如果IP上面有阻尼，那么最好放在G/Box關(guān)閉的上沿處，開啟時(shí)側(cè)面看不見東西最好；4、 造型上面手套箱關(guān)閉后不可避免的在內(nèi)側(cè)有分縫，那么在這條縫隙附近最好沒有與之平行的分縫；5、 G/Box外板最好是平面的，要不配合起來很難實(shí)現(xiàn)，造型要求曲面，那么一定要考慮塑料的收縮率，設(shè)計(jì)中一定要進(jìn)行間隙面差預(yù)留開啟后手套箱內(nèi)板到儀表板距離應(yīng)在95—110mm之間CCB就是cross-car-bin，也叫tiebar，就是金屬橫梁的意思，IP/HVAC/Harness,安全氣囊等裝在CCB上帶阻尼功能的手套箱最好不要選擇空氣阻尼（目前SGM18君越,SGM710林蔭大道都選擇空氣阻尼），因?yàn)榭諝庾枘岵皇呛芊€(wěn)定，里面的潤滑油或潤滑脂都受外界溫度影響運(yùn)動(dòng)粘度，進(jìn)而影響開啟的效果（開啟時(shí)間等），盡量采用機(jī)械的齒輪傳動(dòng)式的，好一點(diǎn)的可以選擇電動(dòng)的阻尼。我也說一下關(guān)于手套箱鎖的事吧以前一般都是鎖扣式的，就是中部有一鎖環(huán)，這種結(jié)構(gòu)不太好，手套箱兩邊的間隙及面差不好控制，現(xiàn)在是兩邊鎖的結(jié)構(gòu)用得比較多，此外，阻尼也用得比較多了。手套箱設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下要求：1、打開后與乘客小腿的距離要大于15mm2、 打開后手套箱的可取物距離最小115mm3、 打開后手套箱后，坐在駕駛室內(nèi)應(yīng)不可見CCB和HVAC等零件4、 手套箱的容積應(yīng)該能夠容納該車型得手冊(cè)、A4紙和兩聽可樂雜物盒與儀表臺(tái)開合處的斷面結(jié)構(gòu)要充分考慮眼點(diǎn)問題FMVSS關(guān)于儀表板手套箱的設(shè)計(jì)規(guī)定FMVSS總覽Whenthegloveboxisusedasastructuralcomponent,itmustmeettheFederalMotorVehicleSafetyStandards(FMVSS).Thesespecificationshavesignificanteffectsonhowthegloveboxisdesigned.Followingisasummaryofthesespecificationre

FMVSS總覽Whenthegloveboxisusedasastructuralcomponent,itmustmeettheFederalMotorVehicleSafetyStandards(FMVSS).Thesespecificationshavesignificanteffectsonhowthegloveboxisdesigned.Followingisasummaryofthesespecificationrequirementsforgloveboxesandtheireffectsongloveboxdesign.FMVSS規(guī)定要求FMVSS201/ECE21.01Mustremainclosedduring/afterheadimpactLatchmustnot"trigger"underdynamicforcesof+/-10gverticaland+/-30glongitudinalStaticpullforceof30gthroughcenterofgravityofgloveboxassembly,mustnotopenorbreak.FMVSS208Occupantfemurloadmustnotexceed2250lbf(federal).*Note:Thiscurrentlawwillbechangingto30MPH,unbelted,50thpercentileoccupant.FMVSS208設(shè)計(jì)關(guān)注GloveBoxshouldremainclosedaftercrashtests.GloveBoxshouldremainclosedduringairbagdeployment.壽命3000cycles@-20F3000cycles@ambient(70F)3000cycles@180F其他NoBSREver40lbfverticalstaticforceonopendoorwithnobreakageandnopermanentdeformationgreaterthe5mm.Materialmustexhibitgoodlowtemperatureimpactproperties.FMVSS手套箱設(shè)計(jì)操作力規(guī)定Latchmustnotengageduringapplicationofinertialforces.Thisrequiresthelatchtowithstandincreasedinertialforcesinthedirectioninwhichthelatchdisengages.Doorouteranddoorinnerwillneedtobestructurallysoundforthefemurimpact.Thisspecificationdictatesvariousdesignstoprovidethestrengthneeded.Thesedesignscouldincluderibsandsteelbarsaswellasaffecttheprocesswhichtheyareconnected.Theinnerandouterdoorcouldbescrewedtogether,vibrationallyorultrasonicallywelded,orblowmolded,dependingontheadditionalstrengthrequired.Inaddition,sections,1,2,and3arerequiredtowithstandthe40lbloaddiscussedinthesectionabove.來源：中國塑料產(chǎn)業(yè)鏈圖1最新發(fā)展的開口工具的基本原理和主要優(yōu)勢(shì)在汽車儀表板裝飾層上預(yù)制安全氣囊撕裂線，通常采用激光、冷刀或者熱刀進(jìn)行切割，而新工藝則采用C形系統(tǒng)來切割。該系統(tǒng)在C形框架上裝有一把切刀和一個(gè)滾球，并集成了高靈敏傳感器技術(shù)，具有極高的加工精度、重復(fù)性、安全性以及成本效率。過去，汽車制造商把安全氣囊設(shè)計(jì)成一個(gè)可見的裝置，然而今天的發(fā)展趨勢(shì)是把安全氣囊隱藏起來。因此，在當(dāng)今的汽車儀表板中，其必備的開口薄片都被覆于裝飾性表皮之下，并且在其背面還必須預(yù)留撕裂線以確?？蓙碓矗褐袊芰袭a(chǎn)業(yè)鏈圖1最新發(fā)展的開口工具的基本原理和主要優(yōu)勢(shì)在汽車儀表板裝飾層上預(yù)制安全氣囊撕裂線，通常采用激光、冷刀或者熱刀進(jìn)行切割，而新工藝則采用C形系統(tǒng)來切割。該系統(tǒng)在C形框架上裝有一把切刀和一個(gè)滾球，并集成了高靈敏傳感器技術(shù)，具有極高的加工精度、重復(fù)性、安全性以及成本效率。過去，汽車制造商把安全氣囊設(shè)計(jì)成一個(gè)可見的裝置，然而今天的發(fā)展趨勢(shì)是把安全氣囊隱藏起來。因此，在當(dāng)今的汽車儀表板中，其必備的開口薄片都被覆于裝飾性表皮之下，并且在其背面還必須預(yù)留撕裂線以確保可靠的打開。為引入這一撕裂線，制造商需要解決兩個(gè)問題：一方面，要保證表面蒙皮強(qiáng)度足夠低，以便于安全氣囊的可靠釋放；另一方面，撕裂線不能在裝飾表皮的表面可見，即使經(jīng)過數(shù)年的磨損也應(yīng)如此。由于這些要求以及這個(gè)與安全相關(guān)的部件一旦失敗所面臨的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，目前對(duì)于切割的剩余壁厚的公差要求極為嚴(yán)格，為此必須采用非常昂貴的加工技術(shù)來加以滿足。目前，在裝飾表皮上預(yù)制安全氣囊撕裂線的主要方法有激光切割、冷刀切割和熱刀切割。激光切割在用激光切割出低強(qiáng)度撕裂線時(shí)，材料被激光的熱量氣化，然后被另一種氣體除去。這種工藝將產(chǎn)生一個(gè)溝槽，從外側(cè)看易于被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵摴に嚠a(chǎn)生的撕裂線由一系列孔組成?！?磧STr力「:磧STr力fwn圖2機(jī)械手輔助開口工具詳解該工藝采用傳感器監(jiān)測(cè)和控制，傳感器安裝在工件的外側(cè)，用來探測(cè)通過剩余壁的激光的輻射量。但是，目前傳感器的靈敏度水平只能在光線通過相對(duì)較薄的剩余壁時(shí)達(dá)到要求，而且還受到材料種類和材料顏色的影響。另外，孔附近的剩余材料受熱后極易降解，從而發(fā)生穿透。另一個(gè)問題是激光工藝本身會(huì)產(chǎn)生有毒氣體和沉積，需要進(jìn)行排出和處理，這是一個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的過程。同時(shí)，粘在部件上的污物也需要非常昂貴的清洗。由于這種高維護(hù)性，該工藝與下面提及的技術(shù)相比，無論是在采購還是在使用方面，都會(huì)產(chǎn)生太高的成本。熱刀切割在熱刀切割中，安裝在沖孔附件上的特殊規(guī)格的預(yù)熱穿孔刀嵌進(jìn)工件表面，然后移動(dòng)到某個(gè)固定位置。該位置確定了剩余壁厚。對(duì)于熱塑性塑料來說，這是一個(gè)好辦法，因?yàn)橄鄬?duì)較寬的熱刀刀刃，使切口變小，因而使必要的破裂力變大。然而該工藝也有不足，即由于在剩余壁區(qū)域可能發(fā)生壓縮和變形，從而使剩余壁厚發(fā)生急劇的變化。此外，剩余材料的熱降解和工件被強(qiáng)化的傾向也是影響該工藝的關(guān)鍵因素?；谝陨显颍@種方法被應(yīng)用得較少。冷刀切割在冷刀切割工藝中，通過一臺(tái)6軸機(jī)械手或者一臺(tái)數(shù)控機(jī)床移動(dòng)硬質(zhì)金屬切刀，使其穿過真空夾具固定的工件。這種系統(tǒng)帶有大量傳感器，如一個(gè)被安裝在切刀附近的履帶式感應(yīng)傳感器，可間接測(cè)量刀尖與夾具的距離并將數(shù)據(jù)記錄下來。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可決定剩余壁厚是否因干擾而需要補(bǔ)償，如溫度漂移等。該系統(tǒng)的一個(gè)問題是（特別是在3D尺度內(nèi)），由于傳感器被安裝在切刀附近，因此無法測(cè)量刀尖與夾具表面的真實(shí)距離。為克服這一問題，系統(tǒng)應(yīng)該被修正，例如，將手動(dòng)正確切割時(shí)的傳感器跟蹤曲線作為參考曲線，然后對(duì)每一次的加工曲線進(jìn)行修正。另外，為了監(jiān)控加工路徑，夾具上的工件位置也很重要，任何的偏差都會(huì)直接轉(zhuǎn)化成工件剩余厚度的偏差。因此，夾具需要進(jìn)行非常昂貴的曲面銑，且要有穩(wěn)固的設(shè)計(jì)，同時(shí)工件的固定位置需處于一個(gè)平坦的真空區(qū)域。另外，工件與夾具的緊密接觸應(yīng)通過精密開關(guān)進(jìn)行多點(diǎn)檢查。為獲得夾具固定位置的重復(fù)性，還必須放棄慣用的用于并行加工的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。切刀的磨損通常由測(cè)量切刀的尺寸來確定。切刀磨損，鋒利程度降低，而切刀的長度保持不變，這會(huì)大大影響工件的剩余壁厚（本文將在下面做進(jìn)一步解釋）。目前市場(chǎng)上在售的加工系統(tǒng)，都沒有配置測(cè)量切刀切割性能的裝置。圖3TPO表皮剩余厚度和切割路徑的關(guān)系雖然數(shù)控機(jī)床具有足夠高的路徑精度，但為獲得加工中的動(dòng)態(tài)精度，必須有賴于與之配套的6軸機(jī)械手。因此，只有相對(duì)昂貴的高精度機(jī)械手才能被選用。盡管擁有上面提到的這些缺點(diǎn)，但是仍然有大量的冷刀切割設(shè)備被應(yīng)用在這一領(lǐng)域。這是因?yàn)椋撛O(shè)備的采購成本和運(yùn)行成本都較低，且程序設(shè)計(jì)靈活，能夠加工多種材料。傳感器控制切刀的切割在切刀逆向切割時(shí)，切刀在相關(guān)的固定支撐或夾具上的移動(dòng)距離精度主要依賴于機(jī)器手臂的動(dòng)態(tài)精度。在這里介紹一種新方法，可以用機(jī)械方法確定這一距離。為了這一目的，部件支撐板用一個(gè)得到精密安裝的滾球（可自由旋轉(zhuǎn)）來代替。該滾球通過一個(gè)C形框架與切刀相連。工件表面位于球與刀之間，這使得在一個(gè)完整的行程內(nèi)，球面與刀尖的距離能夠通過伺服控制的精密芯軸驅(qū)動(dòng)來自由調(diào)節(jié)，進(jìn)而確定工件的剩余壁厚。如果使固定在夾具上的表皮具有輕微的預(yù)張力，表皮的彈性則可補(bǔ)償垂直于工件的加工運(yùn)動(dòng)路徑的任何公差。只要保證表皮層能夠在滾球的表面延展良好，以上提到的因?yàn)榧庸ぢ窂讲痪_造成的問題，將會(huì)統(tǒng)統(tǒng)消除。應(yīng)用這一基本原理（如圖1所示），可旋轉(zhuǎn)的C形框架被安裝在配有精密軸承和5軸機(jī)械手轉(zhuǎn)矩支撐的切刀軸上（如圖2所示）。6軸機(jī)械手能夠?qū)⑶械缎D(zhuǎn)到任何方向，C形框架與機(jī)械手臂之間保持固定角度。工件的一側(cè)進(jìn)入C形框架，系統(tǒng)允許C形框架的開口寬度較小，同時(shí)也允許夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。圖4刀尖的力值和位置為監(jiān)控表皮與滾球的接觸，在滾球和轉(zhuǎn)軸之間安裝了高精度力學(xué)傳感器。該傳感器可以連續(xù)不斷地對(duì)滾球上的軸向載荷進(jìn)行監(jiān)控，如果與預(yù)設(shè)值不符，那么可以確定這一工件為廢品。這個(gè)運(yùn)動(dòng)中的傳感器能夠監(jiān)測(cè)表皮與滾球接觸的任何切割位置。一個(gè)改變刀/球距離的可能原因是C形框架的彈性。C形框架的彎曲將直接影響工件的剩余厚度。為確定這一因素的影響程度，可以通過實(shí)驗(yàn)來獲得C形框架的載荷偏移曲線。當(dāng)載荷達(dá)到5N時(shí)，僅將C形框架彎曲0.01mm，這比系統(tǒng)要求的精度低10倍。由于切割力在切割過程中的變化很小，因此，實(shí)際上對(duì)C形框架的影響程度遠(yuǎn)不及以上引用的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的容許公差可通過不同材料、加工參數(shù)的改變而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定。重要的加工參數(shù)包括給進(jìn)速度、主預(yù)應(yīng)力、切刀的磨損和刀/球之間的預(yù)設(shè)距離。圖3是一種聚烯烴彈性體（TPO）無紋理表皮的切割路徑與剩余壁厚曲線。剩余壁厚的變化范圍在0.22~0.26mm之間，約為最大規(guī)定公差的50%。剩余壁厚的測(cè)量使用了一種高精度數(shù)字顯微鏡。雖然這種測(cè)量方法依據(jù)了當(dāng)前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是測(cè)量結(jié)果還與許多因素有關(guān)，有時(shí)這些因素會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成相當(dāng)大的影響。例如，抽樣方法和測(cè)量點(diǎn)位置的確定是兩個(gè)異常重要的因素。另外，表皮顆粒也是一個(gè)干擾因素。一般表皮顆粒的高度為0.2mm，因此沒有一個(gè)合適的可供參考的平面?；谶@些困難，現(xiàn)行的辦法是通過記錄切刀與計(jì)量表面的近似距離來檢查系統(tǒng)的能力和特性。在常規(guī)的設(shè)備中，這些值的容許公差通常為±0.05mm，而在新設(shè)備中，這些值由促動(dòng)器偏差和C形框架的彎曲構(gòu)成，幾乎比先前的要求低10倍。因此從設(shè)備精度、系統(tǒng)可靠性來看，新設(shè)備比以前的設(shè)備更具優(yōu)勢(shì)。圖5刀下表皮的彈性行為刀刃與滾球計(jì)量表面的相對(duì)位置，能夠作為每次換刀之后的參考。為了這一目的，促動(dòng)器運(yùn)動(dòng)到刀尖預(yù)期位