汽車頂棚內(nèi)飾設(shè)計(jì)及工藝

郭佳興 王威威

【摘 要】汽車頂棚由于采用一些熱塑性的材料，對于外界的聲音和熱量具有一定的抵抗作用，同時(shí)兼具了一定的色度要求，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，具有較為廣泛的作用。如今，汽車內(nèi)飾頂棚總成的生產(chǎn)工藝已經(jīng)成為重要的研究課題。頂棚內(nèi)飾是汽車內(nèi)飾的重要組成部分，頂棚不僅可以隔離車外的熱量，還可以降低車內(nèi)的噪聲，不僅起裝飾作用，對乘客還有一定的保護(hù)作用，因此頂棚的設(shè)計(jì)非常重要。

【關(guān)鍵詞】汽車頂棚；內(nèi)飾；設(shè)計(jì)及安裝

汽車頂棚，英文名：Headliner。指在車身頂蓋鈑金下面加裝的內(nèi)飾件，其作用除提高車內(nèi)裝飾性外，還起到隔音、吸音、隔熱的作用。頂棚集成有車頂控制臺(tái)、遮陽板、把手、空調(diào)風(fēng)道、線束、頭部吸能塊、隔音隔熱塊、閱讀燈及相關(guān)電子設(shè)備，頂棚的設(shè)計(jì)與制造是整車的重要一環(huán)。

一、相關(guān)概況

1.結(jié)構(gòu)

汽車頂棚內(nèi)飾按照材料主要分軟頂和硬頂兩種。軟頂一般是由面料和泡沫層用層壓法或火焰法復(fù)合在一起的。其中泡沫層主要起隔熱、降噪、減振的作用。硬頂基本都是模塑成型的頂棚，主要由面料層、基材層組成，根據(jù)客戶需求也可以在頂棚背面增加無紡布層、在面料層上面覆蓋保護(hù)膜層等。

汽車頂棚大體上是由面料層、基材層與背面無紡布層構(gòu)成的，其中面料層面料能夠呈現(xiàn)出頂棚的外觀形態(tài)，通常應(yīng)用無紡布、針織面料、TPO與PVC膜。基材層決定了頂棚功能，通常應(yīng)用PU玻纖板、PP玻纖板、瓦楞紙板、麻纖維板等材料共同制得的。面料材料中的TPO與PVC因?yàn)橛写碳ば詺馕叮⑶以诟邷丨h(huán)境下形態(tài)易發(fā)生改變等緣故，逐漸被淘汰；基材材料中的瓦楞紙板和麻纖維板由于自重較大、潮濕環(huán)境中極易發(fā)霉以及隔音性能較差等不許，在汽車頂棚設(shè)計(jì)中的應(yīng)用頻率也處于逐年下滑的態(tài)勢中。

2.頂棚成型、加工和安裝

頂棚本體的成型采用模壓成型，將板材放入金屬（或樹脂）陰陽模具中，經(jīng)過加熱、加壓固化成型。頂棚輪廓和開孔的成型：高壓水切割或模切（模具帶有銃頭）。具備工藝簡單、修改靈活、成本低廉的特點(diǎn)，但切割精度差導(dǎo)致尺寸控制差、容易產(chǎn)生毛邊等。模切割是在模具上預(yù)置刀頭，在頂棚模壓成型的同時(shí)開孔完成切割，其定位準(zhǔn)確，誤差小，但調(diào)整成本高，通常作為頂棚安裝的基準(zhǔn)孔位來設(shè)計(jì)，面和線的輪廓度控制在±1.5mm。

頂棚固定點(diǎn)安裝分布在頂棚四周的把手、遮陽板、中央控制器、車頂燈。如果沒有后頂燈，需2-3個(gè)塑料卡扣、尼龍搭扣、磁鐵實(shí)現(xiàn)自身固定。裝配順序?yàn)椋?.后部固定點(diǎn)>2.遮陽板安裝點(diǎn)>3.頂燈安裝點(diǎn)>4.門洞密封條>5.乘客把手>6.內(nèi)飾護(hù)板。后部或遮陽板安裝點(diǎn)為安裝基準(zhǔn)點(diǎn)。

二、生產(chǎn)工藝

1.干法工藝

對于干法工藝來講，其工藝相對較為簡單，但是此工藝需要投入較高的成本。該工藝在使用時(shí)，主要應(yīng)用于是工作量相對較小的頂棚生產(chǎn)中。現(xiàn)今頂棚的生產(chǎn)廠家在進(jìn)行頂棚的生產(chǎn)時(shí)，主要應(yīng)用的是干法工藝，但所需的原材料均是直接從外面進(jìn)行采購，在極大的程度上降低了生產(chǎn)過程中的工作量，主要留給廠家的還剩下安裝、切割以及模壓等幾個(gè)環(huán)節(jié)的處理。首先對于模壓來講，第一步要做的就是對加熱爐溫度的控制，應(yīng)該將其控制在200攝氏度左右，在進(jìn)行加熱時(shí)，保證加熱時(shí)間不超過2分鐘。此外還要對合模的壓力以及保壓的時(shí)間進(jìn)行控制，前者控制在15兆帕左右，后者控制在1分鐘左右。其次是對于頂棚的切割，在進(jìn)行切割時(shí)，一般選擇的工具為高壓水，具體是先將頂棚產(chǎn)品放到需要切割的位置上，然后由機(jī)器人來執(zhí)行切割的過程，即工作人員將切割的路線進(jìn)行編程，然后輸入到機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，然后由機(jī)器人來執(zhí)行高精度的操作，不斷對程序進(jìn)行重復(fù)，最后保證產(chǎn)品的尺寸均可以達(dá)要求。

2.濕法工藝

濕法又可以分為一步法和兩步法。一步法先將膠滾涂在聚氨酯板材表面并噴灑固化劑和水，使之與玻氈、膠片及面料等材料疊合，再將疊合后的復(fù)合材料送入高溫模具壓制頂棚初型，模具的溫度取決于膠水的固化溫度，最后用水切割機(jī)切割裁邊。

兩步法先將膠滾涂在聚氨酯板材表面并噴灑固化劑和水，使之與玻氈、底層無紡布等材料疊合，疊合后送入高溫模具壓制頂棚初型，再將頂棚初型用水切割機(jī)切割裁邊成頂棚基材，然后在頂棚基材表面噴灑膠，將基材和面料一起送入高溫模具壓制成型，最后用水切割機(jī)再次切割裁邊。

兩步法生產(chǎn)效率低于一步法，但是兩步法可生產(chǎn)出面料翻邊、負(fù)拔模角度的頂棚。

模塑成型頂棚的工藝無論是干法還是濕法都包括復(fù)合、模壓和切割3個(gè)基本工序。干法生產(chǎn)效率高而且環(huán)保，可以回收，產(chǎn)品成型后外觀比較飽滿，但是原材料成本高些，干法工藝較適用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)相對簡單和拉伸深度較小的頂棚。濕法生產(chǎn)成本低于干法，但污染較高，影響生產(chǎn)者的身體健康，產(chǎn)品不可回收，濕法工藝適用生產(chǎn)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜和拉伸深度較大的頂棚。

3.兩種工藝的對比

在生產(chǎn)過程中無論使用哪一種生產(chǎn)工藝，都必須要包括模壓、切割以及復(fù)合的程序，因此主要對此三種程序進(jìn)行對比。首先對于模壓來講，其是先將基材進(jìn)行加熱，使其軟化，之后使用模具來將其模壓成型。其次是切割，其主要是通過將已有程序植入到機(jī)器人的系統(tǒng)中，來滿足切割的高精度要求。而對復(fù)合程序來講，其主要是通過冷卻區(qū)域以及加熱區(qū)域來將所購進(jìn)的材料進(jìn)行加熱以及冷卻的處理，最后得到所需要的基材。但是就兩者的關(guān)系來講，從經(jīng)濟(jì)的角度來看濕法工藝優(yōu)先，而從環(huán)保的角度來看干法工藝優(yōu)先。

三、結(jié)束語

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不管是采用哪種生產(chǎn)工藝，都需要針對于材料、車型等進(jìn)行匹配，從而在一定程度上為實(shí)現(xiàn)汽車的高性能，高舒適程度做出實(shí)際作用。此外，根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)環(huán)境，應(yīng)該積極實(shí)施相關(guān)技術(shù)的改良，從而提升行業(yè)的效益以及長遠(yuǎn)發(fā)展的可能性。

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