【正文】 在成長的路上，我最要感謝的人就是老師們了，你們的諄諄告誡、無私的奉獻(xiàn)、親切的關(guān)懷讓我汲取知識學(xué)會做人做事讓我茁壯的成長。在軟件的學(xué)習(xí)和課程培訓(xùn)階段，很多老同事親切的為我們授課和介紹專業(yè)知識，這不僅提升了我們軟件應(yīng)用得能力，更擴(kuò)展和提升了我們的專業(yè)知識，同時這些為我完成畢業(yè)設(shè)計和以后的生活工作帶來了很大的好處，感謝你們的傾心授課，這些都讓我受益匪淺。李老師還教會了我很多工作的技能和分享了很多他自己實用的工作經(jīng)驗，特別是在逆向儀表盤的過程中給予了莫大的幫助和支持，為我以后的工作和生活指明了道路奠定了基礎(chǔ)；同時李老師也是我以后工作的同事，他大度包容的胸襟和無私奉獻(xiàn)的精神使我深受啟迪。有些問題沒有進(jìn)行更深入的研究和探索，例如在后文提到的電氣設(shè)計、視覺的人機(jī)工程設(shè)計和模具設(shè)計等內(nèi)容，這些缺陷、問題和不足有待于在今后的工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)解決和完善。這些審核是為了使設(shè)計出來的產(chǎn)品滿足強(qiáng)度剛度要求，符合塑料件的加工成型工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求。并指了出設(shè)計要點、注意事項、具體的操作步驟、方法技巧等內(nèi)容，有助于初學(xué)者學(xué)習(xí)了解如何逆向設(shè)計汽車儀表盤，并可以應(yīng)用于今后的學(xué)習(xí)工作中，實現(xiàn)快速規(guī)范的逆向設(shè)計出汽車儀表盤。（2）學(xué)習(xí)掌握了CATIA軟件的相關(guān)模塊，在設(shè)計中，認(rèn)識到了CATIA強(qiáng)大的曲面設(shè)計和逆向設(shè)計功能，提高了自己的軟件應(yīng)用水平。在完成這些設(shè)計后，才能交到客戶的手里面，進(jìn)行模具試制，樣件生產(chǎn)到批量生產(chǎn)最終才投入市場。其次，需要查看一些行業(yè)法規(guī)等，滿足性能要求。上述過程只是一個純粹的逆向設(shè)計過程，逆向設(shè)計是在已有零件的基礎(chǔ)上建立起來的模型，考慮到不侵犯別人零件的專利，在借鑒別人的同時要有自己的創(chuàng)新設(shè)計，完善自己的設(shè)計模型。 CAE分析主要是檢查零件的強(qiáng)度鋼度的性能，零件必須滿足性能要求，此外CAE還進(jìn)行一些狀態(tài)模態(tài)分析和熱分析等，檢查零件的減震性和耐熱性能等，只把握零件質(zhì)量很重要的一個關(guān)口。如下圖所示。 設(shè)計出來額儀表盤不是孤立存在的，需要與周邊的零件進(jìn)行合理的裝配。如下圖所示。合理的脫模斜度有利于零件從模腔中脫離出來。（3）拔模分析。 （1）曲面分析 主要是檢查曲面的光順行，讓曲面平滑，富有動感，如果有曲率突變的地方，這說明，曲面的變化較大容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響零件的強(qiáng)度。審查的目的就是看設(shè)計出來的數(shù)模是否合理，是否滿足功能要求，如果出現(xiàn)了錯誤則需要還回修改，知道審核通過為止。4 設(shè)計數(shù)模的審查確定 數(shù)模的審查前面所做的工作，只是純粹的對點云進(jìn)行逆向。模型加厚之后，還需要建一條料厚線。加厚的時候有時會出錯，可能是有尖角無法進(jìn)行運(yùn)算，此時需要對曲面進(jìn)行修改，去尖角處理。將曲面合成一個整體之后，進(jìn)行加厚處理。塑料件不可能僅是一系列曲面組成，它是一個實體，需要對上訴設(shè)計出來的曲面進(jìn)行加厚處理。經(jīng)過倒角后最終得到的倒角模型如下面三個圖所示。 在倒角之前一般都會將原來重建的曲面結(jié)合到一起用，然后在使用邊倒角命名，操作起來比較方便（）。倒角是一個工程設(shè)計的規(guī)范需要，倒角的時候帶參數(shù)比較好，因為在倒角的時候設(shè)置的數(shù)值不可能一下子就貼點云，帶參數(shù)之后修改起來就比較方便。 帶參倒角首先插入一個幾何圖形集并命名為“倒角數(shù)據(jù)模型”，并激活這個幾何圖形集。 按照此操作完成其他各個曲面的重建。點擊確定得到選取出來的位于一個平面的點云（）。先觀察模型，判斷辨別出，哪些點云是在一個平面上（移動旋轉(zhuǎn)模型，反光的部位通常在一個平面，或者它們之間相互平行）。由于逆向設(shè)計出來的面非常多，不便于操作，逆向曲面的時候盡量不帶參數(shù)。儀表盤是內(nèi)飾件也是塑料件，在設(shè)計的時候首先要確定拔模方向，在開始正確的建模。得到三角化后的點云模型（） 逆向建模 逆向建模是逆向設(shè)計儀表盤中關(guān)鍵性的階段，也是耗時最長的階段，需要準(zhǔn)確的建模，重建的曲面要貼合點云，但又要有正向設(shè)計的思路。調(diào)整Neighborhood値的大小，使三角化的模型能夠清晰完整的表達(dá)原模型的外觀形狀。三角化的目的是生成儀表盤的外觀形狀并為后面的曲面重建提供依據(jù)，曲面重建是不能直接在點云上面進(jìn)行的，后面重建的曲面要盡量貼合生成的三角化后的點云。在 CATI A中，可以使用刪除和濾除的方法去除的多余噪點，從而得到較理想的點云數(shù)據(jù)。 點云的前期處理及三角化運(yùn)行CATIA軟件之后，打開上面保存的stl格式的文件，進(jìn)入CATIA的逆向點云模塊（）。因此我們先把剛采出來的點云導(dǎo)入到Imageware軟件里面，稀釋處理一下點云，讓點云的數(shù)量適合CATIA軟件中操作應(yīng)用，并保存為stl的文件格式。點云處理的原則是在曲面變化平緩的部位取點的密度可稀疏，在曲率變化較大的部位及細(xì)節(jié)部位密集取點,如此一來需處理的點的數(shù)量就會變少。3 汽車儀表盤的逆向設(shè)計本文需要自己動手逆向設(shè)計一個汽車儀表盤，下圖是本文參照的標(biāo)桿車儀表盤的照片 點云的采集在確定好標(biāo)桿車之后，經(jīng)過前期的諸多工作，拆下儀表盤，進(jìn)行點云掃描。 ⑦綠色設(shè)計在倡導(dǎo)低碳節(jié)能環(huán)保的今天，給儀表盤賦予新時代的低碳環(huán)保色彩，也將是今后儀表盤的一大發(fā)展趨勢。同時儀表臺上面的操作開關(guān)也因考慮駕駛員的伸手可觸性，讓駕駛員方便的操縱和控制開關(guān)。⑤人機(jī)設(shè)計 儀表擔(dān)任著直接與駕駛員進(jìn)行信息交流的任務(wù)，駕駛員時刻通過眼睛看儀表盤來了解掌握當(dāng)前汽車的運(yùn)行狀態(tài)。④ 耐熱性設(shè)計由于汽車車廂的密封性和保溫性的要求，這使得汽車內(nèi)部零件部要承受的溫度迅速上升，例如研究表明，現(xiàn)代汽車儀表板的各接頭及儀表板內(nèi)部的溫度，可達(dá)100120，儀表板的其他部位的溫度也在8590。如熱塑性材料的儀表盤吸噪性能十分優(yōu)良，深受汽車廠的歡迎。所以降低NVH不僅為汽 車制造企業(yè)所重視，也同時為汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)所重視。③降低NVHNVH即噪聲、震動和沖擊。②輕量化設(shè)計在滿足強(qiáng)度剛度等性能的前提下，減少儀表盤的質(zhì)量，如使用新材料降低材料的厚度使用加強(qiáng)筋等，同樣可以降低成本。這場變革中，儀表盤的幾大發(fā)展趨勢十分明顯：① 精簡化設(shè)計隨著電子的快速發(fā)展，汽車儀表越來越多，儀表盤越來越復(fù)雜，在充分滿足汽車性能要求的同時，又必須滿足降低汽車工業(yè)成本的總要求，精簡化設(shè)計就顯得越來越重要了。隨著人類生活水準(zhǔn)的提高，現(xiàn)代儀表表盤型逐步注重美感。如利用運(yùn)動分析功能來分析運(yùn)動部件在運(yùn)動過程中，是否會產(chǎn)生運(yùn)動干涉；利用拆裝分析功能來分析部件的裝配工藝性等；利用導(dǎo)航分析功能來分析部件的裝配關(guān)系以及靜態(tài)干涉等；利用人機(jī)工程學(xué)分析功能來分析駕駛員的視野性等。在儀表板總成裝配設(shè)計階段，主要考慮所采用的裝配關(guān)系是否滿足功能要求，裝配工藝性如何等。警報信號與工作指示燈系統(tǒng)有：危險警報信號指示燈、機(jī)油壓力警報燈、各種故障警報燈、手制動工作指示燈、左右轉(zhuǎn)向指示燈、發(fā)動機(jī)冷卻液高溫警報燈、機(jī)油壓力警報燈、制動塊磨損警報燈等。儀表主要包含有車速度表、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、燃油表、機(jī)油壓力表、冷卻液溫度表、電流表、行車?yán)锍瘫怼?⑵儀表組合設(shè)計 儀表組合是整車儀表板中非常重要的零部件，它向司機(jī)隨時提供關(guān)于汽車各方面的信息與數(shù)據(jù)，同時還起裝飾作用。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時還應(yīng)充分考慮其制造工藝性，進(jìn)行充分的工藝分析，有條件的情況下應(yīng)與制造方充分協(xié)商產(chǎn)品的工藝性能。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)首先滿足使用功能要求，與車體連接簡單可靠，各種安裝件安裝時的可接近性好，不應(yīng)采用安裝后破壞整體外觀的連接方式。整體注塑 成型可以充分發(fā)揮其一次成型復(fù)雜形狀的特點，減少零件的數(shù)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計自由度大，工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低等。 零件詳細(xì)設(shè)計 ⑴儀表板本體結(jié)構(gòu)設(shè)計 首先根據(jù)儀表板的造型風(fēng)格特點及車型的市場定位，確定儀表板本體的設(shè)計結(jié)構(gòu)與工藝方案。這些儀表組合必須布置在司機(jī)的正常視野范圍內(nèi)，以滿足司機(jī)的正常駕駛要求。 ③曲面品質(zhì)評價，利用CATIAV5的各種曲面檢查功能來檢驗所生成曲面的質(zhì)量，如利用斑馬線檢查功能、斷面線曲率圖檢查功能來判斷曲面曲率的分布情況；利用曲面間連接性檢查功能來判斷曲面間的連接性情況（如點連續(xù)、切矢連續(xù)、曲率連續(xù)等）；利用曲面擬合精度檢查功能來判斷生成曲面與點云數(shù)據(jù)的誤差分布情況；利用拔模角分析功能來判斷所生成零件模型的制造工藝性情況等。一般的ClassA 曲面的階數(shù)是6x6 階，最多不超過8x8 階。在曲面精細(xì)設(shè)計階段，如4x4 階曲面不能很好地擬合點云數(shù)據(jù)，則采用提高曲面階數(shù)的方法，來提高曲面的擬合精度。在曲面初步設(shè)計階段，主體曲面一般先采用一個階數(shù)較小的曲面進(jìn)行擬合，一般是4x4 階曲面，這樣就能較容易地調(diào)整出一個較為近似的曲面，它的基本特征是擬合精度不是太高（在許用的誤差范圍內(nèi)），曲面光順性要求不高，但曲面分塊要合理；曲面的細(xì)節(jié)部位可簡化處理。 這樣，在進(jìn)入結(jié)構(gòu)和詳細(xì)設(shè)計之前，已經(jīng)完成許多方案的最終定義。該項工作的主要目的是快速構(gòu)造出儀表板總成的基本三維模型，以滿足各種數(shù)據(jù)檢查的需要以及為曲面精細(xì)調(diào)整作準(zhǔn)備。 （1）油泥模型 根據(jù)整車總布置的技術(shù)要求和周圍的邊界條件，參考相應(yīng)的樣件，并按造型師的設(shè)計意圖，來制作儀表板總成的油泥模型。因此要求汽車儀表盤零件曲面造型設(shè)計中其外表面的曲線和曲面是光順的。 汽車儀表盤零件開發(fā)從造型開始，經(jīng)零件設(shè)計、工藝設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具制造、試模，到能成功生產(chǎn)出產(chǎn)品為止，是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程。當(dāng)溫度較高時，冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也會提高，以加速冷卻液的冷卻，當(dāng)溫度過高時，潤滑劑承受不了，發(fā)動機(jī)的熱量散吧出去，這樣發(fā)動機(jī)就不能進(jìn)行正常的工作了，所以駕駛員要注意溫度指示計，以保證車輛的正常行駛。設(shè)計時需要注意：①油量指示范圍；②表示形式（數(shù)字或字母），報警區(qū)域；③油量傳感器與油箱的配合。（4）燃油表、水溫表燃油表：反應(yīng)燃油剩余量的裝置，提醒駕駛員加油。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速直接與車輛行駛時的速度與牽引力有關(guān)。其實里程表和車速表是相關(guān)聯(lián)的，都反映的是汽車輪胎的行駛狀況。里里程表是反應(yīng)車輛行駛總路程的裝置，當(dāng)達(dá)到一定值后，車輛就需要進(jìn)行保養(yǎng)。車速表指示的法規(guī)要求：車速表指示車速不得低于實際車速，在GB 15082（2008）汽車用車速表規(guī)定的試驗車速下，并在這些車速之間，其指示車速與實際車速之間應(yīng)符合下列關(guān)系式：0≤V1V2≤V2／10＋4 km／h （）其中 V1－指示車速（km／h） V2－實際車速（km／h ）例如指示的車速V1=80km/h時，即0≤80 V2≤V2／10＋4，得： ≤V2≤80 km／h由上訴計算可知，速度表的指示車速值往往比實際車速值要大一點。（1）車速表，反應(yīng)車速的裝置。組合儀表里包含，有車速表、里程表、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表等。內(nèi)循環(huán)指示燈