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方向盘设计指南.doc

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方向盘 设计 指南
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设计指南系列 方 向 盘设 计 指南 1 、 简要说明 方向盘 是用 来控 制车 辆行 驶方向 , 对车 辆和 人员 的 安全起 关键 作用 , 所以 方 向盘是 安全 件。 方向盘 骨架 目前 一般 采用 镁铝合 金 , 重 量轻 , 性 能 指标好 ; 但是 价格 较贵 。 现在也 有采 用钢骨 架的 方向 盘( 如 S12 ) 。本 体主 要有 发泡 ,外 包真皮 及镶 嵌桃 木。 一般方 向盘 有两 种形 式 : 带气囊 的方 向盘 和不 带气 囊的方 向盘 , 两者 之间 的 区别在 方向 盘的底 部, 不带 气囊 的方 向盘比 带气 囊的 方向 盘多 一个拨 叉的 结构 。 拨叉是 实现 转向 灯回 位的 功能的 , 例如 : 当 向左 转 弯时 , 首 先向 下拨 动转 向 灯开关 , 这 时组合 开关 里面 的回 位块 会移动 到相 应位 置 , 方 向 盘逆时 针转 动 。 当 方向 盘 回转时 , 拨叉 拨 动回位 块, 使转 向灯 开关 回位。 带气囊 的方 向盘 没有 这种 结构, 这种 方向 盘是 通过 在 本体下 部加 装一 个时 钟弹 簧来实 现 转向灯 回位 的功 能( 时钟 弹簧上 有拨 叉) 。 方向盘 上的 喇叭 有两 种形 式:浮 动式 和按 键式 。 2 、 设计构想(思想、理念 ) 方向盘 是正 对驾 驶员 的一 个大件 , 和它 配合 的件 主 要有转 向管 柱 , 组 合开 关 , 在 设计 初 期对边 界的 确认 非常 重要 , 另 外因 方向 盘是 一个 外 观件 , 其 表面 的颜 色纹 理 需与整 车内 饰的 风格相 匹配 ,其 开发 流程 一般如 下: 造型 -A 面 设 计-结 构设 计- 模具 开发 -样件 匹配 。 在产品 开发 初期 , 一般 先 做快速 成型 件来 确认 造型 和外观 , 在尺 寸匹 配确 认 后, 再开 金 属模具 。 2.1 人机工程分析 当汽车 受到 正面 撞击 的时 候,转 向盘 向后 窜动 ,以 及转向 盘遭 受撞 击时 吸收 能量的 要求 。 整备车 辆以48.3 ——53.1km/h 之间的速度 正面 撞击 障 碍壁时 ,转 向管 柱和 转向 轴的上 端允 许 沿着汽 车纵 向中 心线 的水 平方向 向后 窜动 ,不 大于127mm( 在动态下 测量) 。 人体模 块以24.1 ——25.3km/h 的速度水平 撞击 转向 盘 时,作 用在 转向 盘上 的水 平力不 大于 11123N 。( 详见GB 11557-1998)。 2.2 间隙、台阶、公差分 析 1、方 向盘 、时 钟弹 簧、 组 合开关 护罩 、转 向柱 的配 合关系 如图 设计指南系列 方向盘 与DAB 模块 、时 钟 弹簧、 组合 开关 护罩 的配 合,方 向盘 下护 罩底 面与 时钟弹 簧 上表面 保持5mm 间隙, 且时 钟弹簧 上表 面与 组合 开关 的上表 面最 好同 一平 面或 者时钟 弹簧 上 表面底 也可 以。 2、方向盘与喇叭盖间隙 方向盘与喇叭盖间隙经验值为1.0±0.5 。 3、拨叉和组合开关回位块的配合 一般要求组合开关回位块的最内侧和拨叉的内侧面到转向管柱中心的距离 一致。 2.3 制造工艺可行性(要 求供应商确认) 主要是 确认 脱模 角度 。 工艺方 法: 发泡 成型 ;具 体的优 缺点 (模 具材 料的 选 择) ,主 要从 成本 和产 品 满足的 要 求进行 分析 。 2.4 装配工艺可行性(要 求装配工艺人员确认 ) 工艺方 法 : 确 定顶 方向 盘 和周边 件的 装配 顺序 , 分 析对装 配质 量带 来的 影响 , 并 提出 建 议。 2.5 紧固方式 方向盘 一般 根据 转向 管柱 上端的 直径 选用 紧固 件, 由一个 螺母 紧固 在转 向管 柱上。 2.6 风险分析 1、方 向盘 的花 键套 和转 向 管柱的 花键 配合 面不 够, 导致方 向盘 下沉 ,方 向盘 的花键 套设计指南系列 变形; 2、向 盘骨 架断 裂 影 响行 车 安全, 可能 的原 因有 骨架 浇注有 气孔 ,模 具缺 少排 气孔。 2.7 主要性能要求 外观颜 色 应 均匀 一致 , 并符合 色板 或初 始 认 可的 样件状 态要 求。 表面花 纹处 理 花 纹纹 理 应清晰 、均 匀, 并符 合纹 理样板 或初 始认 可的 样件 状态要 求。 表面无 飞边 、无 残留 物、 无尖棱 、无 毛刺 、无 脱模 划伤等 。 表面不 允许 有气 孔、 脱皮 、划伤 、拉 毛、 眩目 或反 光等现 象, 无夹 杂物 及凹 陷等缺 陷 存 在 。 序号 项 目 性 能 要 求 1 邵氏硬 度A 原 始 状 态 :60 ±10 ; 热 时 效 后 相 对 原 始 状 态 ≤3 ; 潮湿热 时效 后, 相对 原始 状态≤3 2 泡沫层 拉断 延伸 率 原 始 状 态 : ≥100% ; 热 时 效 后 : ≥100% ; 潮 湿 热 时 效后: ≥100% 3 温度变 化稳 定性 不允许 出现 裂纹 和颜 色及 外表的 改变 4 耐汗液 性能 不允许 形成 气泡 和改 变颜 色 5 耐磨损 性能 不允许 出现 褪色 以及 表面 呈现明 显的 改变 6 耐光老 化性 能 灰度等 级 为5 级 (若 图纸 有要求 ,则 按图 纸) 7 燃烧性 能 燃烧速 度≤75mm/min 8 气味性 气味等 级≤3.5 级( 若图 纸有要 求, 则按 图纸 ) 9 冲击试 验 方向盘 任何 部分 及骨 架均 无破坏 ,允 许变 形 10 抗扭强 度 弹性变 形≤3° ,永 久变 形 ≤0.5 °, 不得 被破 坏 11 变形元 件的 变形 力 允许最 大变 形力 见各 变形 元件的 图纸 要求 12 断裂试 验 连接部 分 和 幅条 不允 许断 裂,允 许变 形 13 轮毂强 度 试验过 程中 不许 出现 裂纹 14 共振特 性 轮毂表 皮、 金属 骨架 均无 断裂和 裂缝 15 弹性 弹性变 形≤50mm ,塑 性变 形≤1.5mm 16 固有频 率下 的耐 久强 度 骨架无 裂纹 17 扭转疲 劳强 度 轮圈、 轮幅 及轮 毂均 无断 裂或裂 缝 18 正弦波 形载 荷 不许因 破坏 而影 响其 功能 19 电气零 件试 验 在试验 中以 及试 验后 ,其 功能必 须仍 能得 到保 证 20 通电试 验 通电灵 敏, 按压 灵活 3、方向盘的结构及材料 类 型 方向盘 的骨 架: 钢骨 架, 镁铝合 金骨 架 本体一 般采 用PU 发泡 , 较 先进的 方向 盘采 用全 桃木 本体, 骨架 采用 镁铝 合金 。 4 、 失效模式 4.1 性 能失 效: 如表 面变 色、花 键套 磨损 、方 向盘 下沉等 ; 4.2 尺 寸失 效, 主要 是和 周边件 的配 合不 好。 5 、方向盘的 发展趋势 设计指南系列 应用在 方向 盘上 的新 技术 : ① 在方 向盘 的上 半部 分设 置了 6 个按 钮 , 可 操作 雨 刷及车 灯等 装置 , 此外 还 在方向 盘的 里侧 配备了 两个 选项 旋钮 。 高级方 向盘 控制 界面 在方向 盘表 面设 有六 个功 能选择 按钮 , 此外 , 左 右 还配有 两个 确定 按钮 。 另 外, 方向 盘 还内置 有显 示器 。 “Ride & Drive ” 的主要 活动 是进 行 试乘, 此次 只展 出了 与该 技术有 关的 试 制品。 该控制 界面 的特 点是 : 通 过在方 向盘 上集 成具 有不 同功能 的按 钮 , 可 防止 进 行各种 操作 时影响 驾驶 , 此外 , 通 过 配合使 用选 项旋 钮减 少了 开关的 数量 。 而且 , 还 可 根据用 户要 求定 制按开 关时 的功 能 。 展 示 中, 六个 按钮 从左 侧开 始 按音响 、 温度 调节 、 手 机 、 导 航、 雨刷 及 车灯排列 ,可轮番 切换及 追加功能。 “即使 是第一次 使用的用 户也可 在 1 分 钟 内学会操 作” (开发 负责 人) ,具 有在 操 作上容 易适 应的 优点 。 方向盘 里侧 设有 两个 选项 旋钮 ② 仅仅方向盘外环转 动而 转向柱中心不动的方 向盘 因为方 向柱 中央 置有 安全 气囊, 如果 转向 柱不 动则 可以让 气囊 一直 在最 佳 的 位置。 设计指南系列 ③ 可加热制冷的方向 盘 在方向 盘的 表皮 下面 增加 可制热 制冷 的金 属丝 。
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编号: 20180408195450830425

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上传时间: 2018-04-09

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