隐藏式安全气囊仪表板优化设计及试验研究

发布时间：2017-10-22 14:25

  本文关键词：隐藏式安全气囊仪表板优化设计及试验研究

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【摘要】：汽车仪表板集功能性、安全性及装饰性于一身,是汽车内饰中最关键的零部件之一。目前,随着人们对汽车品质要求的提高和汽车制造成本的不断降低,副驾驶配备安全气囊已不再是高档轿车的专属。通常安全气囊模块作为仪表板总成一个子系统独立开发,通过支架等部件安装在仪表板上,在气囊装饰盖板与仪表板匹配处存在可视装配线。近年来,越来越多的仪表板被设计成隐藏式安全气囊仪表板,既没有可视装配线,又能保证气囊正常打开。安全气囊通过焊接到仪表板本体上的安装支架直接装配到仪表板本体上,在仪表板本体相应区域进行弱化处理,且仪表板正面看不到弱化痕迹。当汽车发生碰撞时,仪表板顺利沿弱化线撕开,气囊充分展开,从而起到保护乘员的作用。隐藏式安全气囊仪表板兼顾了安全性和美观性,是仪表板发展的必然趋势。隐藏式安全气囊仪表板弱化线加工工艺是仪表板制造过程核心工艺之一,目前,普遍采用的弱化工艺有铣刀弱化、热刀弱化。铣刀弱化对被加工零件强度要求较高,不适用单独加工仪表板皮料,铣刀加工精度受外界温度影响较大,加工稳定性差;热刀加工柔性低,一套刀具只适用一副仪表板,加工缝隙大,仪表板外观加工痕迹明显。而激光弱化是进几年新兴的塑料切割技术,能够严格控制残余厚度,加工精度高,弱化后的仪表板外观没有明显的弱化痕迹。因此,激光弱化仪表板工艺系统将被越来越多的应用。本文结合企业隐藏式安全气囊仪表板开发实际,以工程应用为基础,进行仪表板的开发、结构优化以及试验验证,具体包括仪表板开发流程的介绍、制造关键技术解析、产品结构设计、试验验证等。另外,对安全气囊静态展开试验进行深入研究,探究激光弱化工艺的加工原理,并对残余厚度产生的机理和影响因素做了试验研究,获取工艺参数与残余厚度的关系,为后续激光弱化工艺的制定提供了有力的支持。制定安全气囊静态展开试验验证计划,探索仪表板材料、弱化工艺参数、弱化线位置、结构设计对气囊展开的影响,通过试验结果的对比分析,最终得到最佳的激光弱化工艺参数,以使安全气囊展开效果达到量产要求。
【关键词】：仪表板 安全气囊 激光弱化 结构优化
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.837
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题背景及研究意义9-11
• 1.2 隐藏式安全气囊仪表板制造关键技术11-13
• 1.3 本文主要研究内容13-15
• 第二章 隐藏式安全气囊仪表板开发15-35
• 2.1 仪表板总成开发15-27
• 2.1.1 材料定义16-19
• 2.1.2 产品结构设计19-22
• 2.1.3 模具设计22-23
• 2.1.4 工装设计23-25
• 2.1.5 检具设计25-26
• 2.1.6 生产试制及问题整改26-27
• 2.1.7 试验验证27
• 2.1.8 投产签署27
• 2.2 仪表板技术要求27-34
• 2.2.1 试验项目及要求27-30
• 2.2.2 试验评价方法30-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第三章 仪表板总成性能分析及试验验证35-49
• 3.1 仪表板总成模态分析35-38
• 3.1.1 模态分析理论基础35-36
• 3.1.2 有限元模型的建立36-37
• 3.1.3 模态分析37-38
• 3.2 仪表板总成刚度分析38-40
• 3.3 仪表板性能试验40-47
• 3.3.1 耐辐照高温性试验41-42
• 3.3.2 耐高低温循环试验42
• 3.3.3 耐热老化性试验42-43
• 3.3.4 禁限用物质试验43-44
• 3.3.5 气味及VOC试验44-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 激光弱化工艺研究49-61
• 4.1 激光弱化工艺原理49-50
• 4.2 激光弱化设备简介50-56
• 4.3 残余厚度产生的机理及影响因素56-59
• 4.3.1 激光关断电压与残余厚度的关系56-57
• 4.3.2 工作传感器敏感度与残余厚度的关系57-58
• 4.3.3 衰减器与残余厚度的关系58-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 安全气囊静态展开试验61-73
• 5.1 安全气囊静态展开试验介绍及主要失效模式61-63
• 5.1.1 安全气囊静态展开试验介绍61-62
• 5.1.2 安全气囊静态展开试验主要失效模式62-63
• 5.2 弱化线位置的确定63-64
• 5.3 静态展开试验验证计划及分析64-72
• 5.3.1 静态展开试验验证计划64-67
• 5.3.2 低温试验结果67-68
• 5.3.3 高温试验结果68-70
• 5.3.4 不同工艺方案的仪表板外观对比70-71
• 5.3.5 最佳工艺方案71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 攻读学位期间取得的研究成果81

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本文编号：1078783