【技研】汽车内外饰总结

中国的汽车工业起步于50年代，汽车装饰件行业，却起步于80年代，随着上海SANTANA、一汽大众JETTA、武汉Citroën 富康的引进国产化而起步。承担这些引进车型装饰件国产化项目的也是以民用、一般工业用塑料厂、地毯厂、纺织厂、胶粘剂化工厂、涂料化工厂为主，一些前辈厂如：上海延锋机模厂（现在的延锋伟世通）、上海汽车地毯厂，山东文登汽车地毯厂、上汽空，长春一汽内饰件厂（现在的富奥江森）、扬州塑料二厂等。但是这个行业发展得非常迅速，从1990年到2000年，汽车装饰件行业在全国遍地开花。涌现出了一大批国有骨干企业和更大一批中小民营企业。例如：上海延锋伟世通、宁波华翔、遍地的江森/李尔、台湾全兴子厂、武汉云鹤、常熟汽车内饰材料厂、烟台华润、一汽富奥江森等。

（1）关键、高品质原材料需要进口。例如生产高档仪表板表皮用的搪塑PVC粉料，法国的大约30元/kg。生产塑料燃油箱的HMHDPE，也要进口欧美、日本原料。国内原料质量不够好。例如齐鲁石化引进美国联碳HDPE技术生产的1158  1.17万元/吨.很便宜。

（2）关键、高品质设备需要进口例如：大型高压水切割机、高端PU发泡流水线、仪表板表皮搪塑设备等。

（3）越是大型企业，对国外技术、设备、模具、工装依赖程度越高。相反那些中小企业，由于资金实力不是那么大，为了生存，被迫要做一些事情。

（1）没听说哪个大学开设汽车“装饰件专业”课程。

（2）汽车装饰件是一个新兴的边缘交叉学科，需要技术人员了解汽车、机械、油漆、胶粘剂、塑料、橡胶、皮革、纺织、服装等知识。

（3）这个行业的技术人员，一般是“半路出家”，学汽车、机械转来做装饰件的多，自学的多。上学就苦，自学更苦。

（4）从配件厂跳到主机厂的工程师比从主机厂跳到配件厂的多。

（1）仪表板的产品结构、材料、标准、设备

ABS/PVC复合表皮＋PU泡沫＋骨架

    ●表皮属于塑料合金，厚度大约在1.0-1.5mm，一般采用1.2mm的。长春一塑生产，大约18元/kg。大众标准：耐寒－40℃，耐热120 ℃；断裂伸长率150－240％；拉伸强度18－20N/mm2；肖氏硬度52-58。回弹率30－35％；压缩变形率（70 ℃，50％压缩，22h）12－15％

    ●PU泡沫（聚氨酯半硬泡），密度120 ± 30kg/m3

    ●骨架材料：ABS注塑成型、金属冲压焊接、或纸浆。热变形温度≥90 ℃

汽车仪表板、内外饰件的专业特点仪表板生产工艺：

表皮加热→表皮成型→表皮放入发泡下模骨架安置在发泡上模→按比例定量灌入PU混合液（100：42－50）→合模发泡（模温25－45 ℃）→大约7－10分钟后开模取件，然后的辅助工作就是切割边缘、开孔、安装一些附件等。

仪表板总成技术要求：

●仪表板外形（包括骨架）符合图纸、数模要求，满足装配需要。

●各原材料要符合相应的要求。

●表皮色泽均匀、不眩目，无杂质，允许局部有皮纹变浅，但不允许拉光。

●轮廓线条清晰，修边园顺无缺，表面无破损，各层粘接良好，无剥离现象。

●轮廓线上不允许有影响外观的泡沫空洞，其余部分允许有不大于Φ8的泡沫空洞。不影响外观的情况下，允许修补。

●仪表板在温度（100±3）℃时放置4 h后，不应有破损、安装性能下降、强度下降、发粘和异味等异常现象出现，各部位变形量与试验前相比应不大于3.0 mm。仪表板经5次耐热循环后，不得出现破损、安装性能下降、强度下降、零件发粘和异味等现象。   注：100 ℃×1 h→室温×30 min→-30 ℃×1 h→室温×30 min为一次循环。

●耐机械振动要求：仪表板分别在室温(20 ℃±2 ℃)、高温（60 ℃±2 ℃）、低温（-20 ℃±2 ℃）的条件下，进行变频范围为(8～50) Hz, 加速度为35 m/s2，扫描时间为10 min的上下振动，要求共振点在35 Hz以上，其它频率范围不发生共振。

仪表板搪塑表皮＋PU泡沫＋骨架

与a类结构类似，不同的是表皮是采用PVC粉料、搪塑机成型表皮。成本较高、一般用于高档车，例如奥迪A6。

仪表板改性PP一次注塑成型

一般的改性包括E/P (EPDM 三元乙丙橡胶），热变形温度＞85 ℃（4.64kg/cm2）；拉伸屈服强度＞110 kg/cm2玻纤增强，无机（滑石粉）填充。玻纤含量在20－30％，提高强度、耐热、耐候、耐冲击性能。

所用的设备是大型注塑机，注塑能力视仪表板大小一般在10000g以上，锁模力在1800吨以上。

优点：产品稳定，效率高，适合大量生产。

缺点：◆一次性模具、设备投入大，遇产品改型，模具很可能一次报废。◆实现产品表面软化成本高，需要喷PP底漆＋PU弹性漆。这种弹性漆的价格在400元/kg左右，每个仪表板要用0.6kg左右，还不算底漆、稀料。所以一般用于经济型乘用车、货车、特种车辆。就连“捷达”也是软化仪表板。

生产工艺：配料－－加热－－合模－－注塑－－保压－－冷却－－开模－－取件－－修边

其它种类的仪表板结构：

    玻璃钢（包括手糊、SMC、长玻纤浇注模压）、ABS吸塑＋喷漆、钣金冲压等，都不是主流或档次很低，趋于淘汰。这里不再讲述。

a. 风量分配 

      一般吹面风道进风面积最小在16000平方毫米，每个风口平均各4000。除霜风道进风面积8000平方毫米。两个侧除霜各占2000，前风挡除霜口占4000。除霜口的开口位置也有一个经验值。除霜口中心线在X向与仪表板前沿的距离由风挡与仪表板上表面之间的角度决定。

前风挡与仪表板成25度角时， 前除霜口中心位置距离仪表板前沿40~70mm。30度时  45~60mm  ；  35度时  50~90mm   ；40度时  60~100mm  ；45度时  80~120mm  ；50度时  110~140mm  ；55度时 130~170mm  ；60度时 170~225mm  ；65度时 230~280mm。

两个侧除霜口的位置，通常在总布置的时候，先用眼椭圆及后视镜位置，计算出需要侧窗上需要除霜的区域。然后根据此区域和出风方向大概计算出除霜口的位置。 

      以上这些确定好之后，就要进行CFD分析，然后根据分析结果微调每个风口的位置和叶片角度。这是个多次反复过程。直到满足最初确定的目标值为止。然后根据CFD结果的建议，再开始进行最终的结构设计。

      当然，一切计算机模拟都只是个参考，最终结果，还要靠实验。一般空调开发完成后，都要做台架试验，确定除霜效果。当然这也是模拟的。最最真实的，就是等整车出来后，做环模试验。

（1）方向盘的产品结构、材料、标准、设备

 a. PU自结皮发泡＋骨架成型

 这是目前的主流生产工艺，发泡完成后，表面就有一层致密的表皮。表皮厚2－3mm，密度600－1200kg/m3；断裂伸长率100－120％；撕裂强度4－8.5N/m2；

     ●芯层密度150-430kg/m3；断裂伸长率80－90％。

     ●骨架：铝镁合金压铸或钢板、钢筋焊接而成。

     ●成型设备：PU发泡机

     ●生产工艺类似仪表板，不再多讲。最主要的是要注意原料温度、配比、混合均匀、模温均匀、脱模剂的选用、模具皮纹的质量和品种。

PP或ABS注塑成型硬质方向盘

    这类方向盘手感不好，减振效果很差，目前只在很低端的车型上采用，例如1.9万元一辆的长安小卡车。

方向盘总成技术要求：（TL－VW 52045）

●表面肖氏硬度：75±10

●温度交变耐抗性：80 ℃ 168小时23 ℃，2小时－40 ℃， 168小时。表面无裂纹。

●耐老化：氙灯480小时

●强度要求：扭转、压缩，不同的类型要求不一样。

●有安全气囊的方向盘还有特殊要求，例如爆破线的要求。

座椅结构件：表面蒙皮、泡沫垫、骨架总成、调角器、滑轨、弹簧…

座椅分类：

                单人座椅（头枕、靠背角度、座垫升降、前后滑动…）

                双人座椅（头枕、靠背角度、靠背折叠、整体翻转…）

                三人座椅（头枕、调角器、3/7或4/6靠背分割、翻转…）

蒙皮：真皮、仿皮、织物、人造革（PU或PVC），要求阻燃  GB8410-2006

泡沫垫：PU  包括冷熟化高回弹、热熟化普泡两种。

前者回弹率70-80％，反复压缩残留变形（50％，70 ℃，22小时）：＜8％，密度42－45kg/m3。断裂伸长率：100－130％。后者回弹率和撕裂强度很差，有的为了降低成本，提高硬度，添加大量的滑石粉。普泡基本用于低档车。

特种座椅

●儿童座椅

●残疾人座椅

●多功能座椅

座椅总成

骨架总成、调角器、滑轨、弹簧要求达到国标要求

座椅检验标准

外观

●平整 ，无皱褶 、开线 、破损 。（ 皮座椅无明显皱褶 ）

做缝整体相对要正 ，无歪扭 、偏移 ，针码顺直 ，无漏缝 、线头 、毛边 。座 、靠 、枕整体端正 ，无歪扭 。

●包装规范 ，翻边均匀一致 。

调整机构

●调角器灵活 ，回位可靠 ，锁紧后无明显旷动 。

●滑道调节自如 ，限位可靠 ，无异响 、卡滞和明显旷量 。

●锁具可靠 。 

●腰靠限位可靠 。

●头枕灵活 ，锁紧可靠 。

3.座椅总成

生产工艺： 裁剪－缝纫－包装－成品－检验-冲压－弯管－焊接－涂装

a.经济型门内饰板：PVC人造革＋纤维板

     这种门板在廉价汽车上应用还很广，某皮卡4块1套的门内板售价130元。采用高频热合机复合。纤维板要求防水。吸水率：≤ 30 ％   

设计注意点：

●周边与仪表板、A柱装饰板、B柱装饰板（胶条）、门槛、内三角等的配合间隙，一般在5-8mm，不能太小。产生装配误差或铰链、车体变形后，极易发生干涉。

门板设计注意点：

●内开锁面板与内饰板配合偏差（高度、水平方向）

●内锁提钮位置偏。

●设计时配合良好，低温收缩后开裂。留好配合间隙0.3-0.5mm，靠弹性元件连接。

●注意门灯后部空间和插头的安装方向的方便性。

● 绝对要设计好尼龙扣与门内饰板、钣金的配合关系。一旦内饰板基材的注塑模具开好，卡扣座子的高度和位置很难更改。最容易出现卡扣过紧、过松的问题。过松，出现缝隙；过紧，开关门时容易蹦扣。

就连长安福特的FOX门板也没搞好，大家有机会观察一下FOX。

ABS注塑成型基板＋特种胶粘剂＋PVC表皮生产工艺：

ABS基板（上面带有很多Φ1.2的小孔）－－喷胶－PVC人造革加热（140℃，30s）－－真空吸附表皮－－冷却－－包边－装配附件－检验－包装

主要技术要求：

●-40 －90℃   6小时不开胶。

●－40 ℃，24小时不开裂。

除了要注意与周边零部件的配合间隙问题之外，还要注意下列问题：

●不能出现死角，R必须不小于10

●成型基材＋胶胶粘剂＋面料，背后可以加贴吸音、隔热材料。

●成型工艺：模压

●生产设备：大台面压力机（100-200吨）、钢或铝合金模具（带刃口或不带刃口）、烘箱或模具加热。

●原材料 ：面料可以是180-210g/m2的无纺布、纬编或经编针织布、透气人造革。基材可以是PU、PS、PP、PVC发泡板、瓦楞纸板等。吸音隔热材料一般是XPE泡沫、PU泡沫、废纺毡等，分块粘贴，厚度一般在10mm以上。

顶棚设计注意点

●顶棚与各个立柱装饰板采用压接结构，搭接边宽度在15-20mm比较合适。

●拉手、遮阳板、顶灯要有合适隐藏位置。

●必须设置足够的吊点和合理的造型，顶棚塌陷变形是经常遇到的事。

●顶棚尺寸较大，安装时容易外斜。应设置跨度较大的定位点（安装孔）。

地毯、前围隔热垫的生产工艺和顶棚类似，也是利用压力机和模具压制而成。现在供货的毯匹一般带有EVA、PE背涂层，热压成型时熔化，与废纺毡粘合在一起。还有一种高档成型地毯，是做了“背覆发泡工艺处理”

机盖隔热垫结构比较简单，一般是三层结构，两边是大约50-80g/m2的PET无纺布，中间一层是树脂玻璃棉。

模具加热到180℃在压力机的压力下保持大约10分钟。

这种树脂棉属于热固性材料，只能一次性加工。

设计产品结构的时候，也要考虑到拔模角，也不能有死角。园角一般大于R10。

●遮阳板的结构：骨架＋垫材＋表皮＋附件

●骨架类型：金属丝＋纸板；金属丝＋PU发泡；注塑骨架。

●垫材：PU泡沫、XPE泡沫等。

●表皮：一般是PVC人造革、布料，要满足GB8410-2006的阻燃要求。

●附件：化妆镜、支架等。

●生产工艺：高频热合和模内发泡（自结皮）

汽车外饰件的装饰防蚀性镀层的镀层体系为：Cu≥30 μm，Ni≥15 μm，Cr≥0.8 μm；铬镀层应为微裂纹铬，其微裂纹数应为250～800 条/cm。该镀层应通过 100 ℃，30 min-标准环境温度，30 min→-40 ℃，4 h热循环试验；耐蚀性应通过腐蚀膏试验(DIN 50958标准)5×16周期，耐潮湿性应通过DIN 50017KFW标准48 h，镀层外观应均匀、光泽度高。

工艺流程：消除内应力→除油→水洗→化学粗化→水洗→还原→水洗→胶体钯活化→水洗→解胶→水洗→预镀镍→水洗→酸性光亮镀铜→水洗→除膜→光亮镍→水洗→镀铬→水洗→烘干→局部喷黑色油漆→烘干

电镀标牌的优缺点：　

(1) 镀层光亮，耐磨性优良，采用双镍加微裂纹铬镀层体系，镀层耐蚀性可通过TL-VW528/B标准。表面可采用镀铬或镀金等工艺，装饰性好。

(2) 对环境污染严重；工艺复杂，一次合格率不够高，生产成本比较高；镀层花式比较单调，很难镀出有均匀丝纹的亚光镀层；镀层上局部喷漆的附着力欠佳，在使用中经常出现局部漆膜脱落现象。

(3) 电镀标牌一般多用于高档轿车的前标志上。但如果镀层结构不严格执行TL-VW528/B标准而采用厚铜薄镍的单层镍电镀工艺，则镀层往往在长期使用中起皮起泡，产生绿锈，严重损害整车的造型。

●生产工艺：多层吹塑，一般5-6层。

●材料：高分子量高密度聚乙烯（HMHDPE） ，分子量50－60万，   密度0.945，耐寒- 40 ℃，耐热130 ℃。主要原料生产商、牌号：德国BASF 4261A、美国PHILLIPS HXM50100、日本东燃石油化学B5742、法国SCLVAY ELTEXRSB71

●技术要求 

             汽油渗透量：＜20g / 24h

             跌落试验:  - 40 ℃, 满载，6m高度自由跌落无损。

             阻燃试验：火焰燃烧60s，撤离火源厚，汽油无泄漏。

【声明】：本文引自《汽车零部件模具与注塑》。