PVC搪塑 聚氨酯喷涂成型表皮(PU SPRAY) 下载本文

目前,高档汽车的内饰表皮大多采用真皮。以宝马7系车型为例,该车型最高配置版本中的仪表板就是采用真皮背部发泡(Leather Back Foaming)工艺制成的。其工艺过程是:首先进行真皮的预成型,然后将真皮转移至发泡模具内并定位好,最后进行背部发泡。通常,由于真皮非常柔软,因此其表皮的预成型不是采用搪塑或喷涂成型的方法,而是采用先裁剪再缝制的方式加工出来,加工好的表皮也主要由人工将其定位到模具内,然后进行背部发泡。这个过程一般需要30~60分钟的时间,而这也正是采用该工艺进行批量生产的不足之处。

为了保证产品的最佳质量以及生产的经济性,一般由人工来缝制真皮的皮套并将其定位到胎具上,然后整个胎具被自动地转移到发泡模具内。相对于传统的、由手工直接在模具内完成定位过程而言,这一方法可以减少多达80%的节拍时间(以仪表板为例)。

真皮复合技术

在一些配置较高的中级车和大多数高档车中,仪表板、门板,尤其是一些扶手、嵌板等,均是采用真皮复合(Leather Lamination)技术加工而成。如前所述,由于真皮通常需要通过缝纫的方法来进行预成型,具有一定的透气性,而且比较柔软,因此一般不采用真空复合技术,而是采用压制复合或者博膜传递复合的方法,而且还需要使用预定位工装对真皮进行定位。奔驰的SL和劳斯莱斯的RR01的内饰均由真皮复合技术加工而成。 人造革(Artificial Leather)

人造革又称仿皮, 由于其外观手感接近真皮,柔软而且耐磨,同时由于因为真皮资源稀缺性和昂贵的价格,人造革在仪表板的表皮方面亦有不少的应用,以降低成本. 主要是基于PU的人造革.虽然透气性和透湿性不如真皮, 但具有一定的强度和耐磨性.某种原因.人造革的加工工艺和真皮的加工工艺差别不大.宝马7系也有部分仪表板采用了基于PU的人造革. 无论是背部发泡还是复合, 人造革都使用真皮的加工设备.

真空成型表皮(Thermoformed Skin) 阳模真空成型

阳模真空成型曾经是主流仪表板表皮的成型工艺技术,因为其很高的生产效率和低廉的模具成本, 但其致命的缺陷是由于表皮在各部位拉伸量的不均匀而导致的皮纹的变形甚至消失,由于花纹的变形会导致表面光泽的变化.同时由于是当时搪塑技术的盛行使得基于PVC/ABS几乎失去了其市场, 而随着无缝安全气囊的出现而引起的低温爆破实验的要求又进一步加剧了这中情况, 尤其是在欧洲. 因此, 在上世纪80年带末到来本世纪初, 阳模真空成型技术几乎销声匿迹了。直到第二代TPO表皮材料的出现----在2005年。 德国BENECKE KALIKO公司推出了新开发的TPO 表皮,这种材料通过对表皮表层的特殊的交链处理,保证了表面层的稳定性,从而在一定程度上保持了花纹的原状, 能够有效地克服表皮拉伸所引起的变形,因此这种工艺有重新找到了其市场。当然, 对于花纹的深度和表皮的拉伸量有一定的限制. 相对于阴模真空成型, 阳模真空成型的模具表面不需要花纹, 因此无论是加工周期和成本都要低很多,可以有效地缩短开发周期, 而且不需要将花纹转印到表皮上, 因此对于表皮的加工温度不需要那么高,对设备的要求也不是那么高, 总体而言, 其综合成本还是比较阴模吸塑要低。.TPO II是德国BENNECK KALIKO公司2005年才推出的, 之后在欧洲的一些车车型上有了一些应用,2008年才有应用此材料的技术的新车上市,属于最新的应用成果之一。

阴模真空成型

前文提到,因为真空成型的表皮,花纹的变浅或者消失主要取决于拉伸的情况,表面的视觉效果也会因光泽度的变化而改变。为此,一种相对较新而且经济的工艺技术——阴模真空成型(IMG)技术便应运而生。该技术在很大程度上改善了这些缺点,可以避免皮纹的变形或者消失。同时,可以在一副模具上实现不同的花纹,本从而将不同的花纹转印到表皮上, 实现花纹的多样化。

用于阴模真空成型技术的模具表面上刻有皮纹,一般只有在真空成型时皮纹才会转压到表皮上去。因此,表皮上的皮纹是均匀的,不随表皮拉伸量的变化而变化,而这正是传统的真空成型工艺难以做到的。此外,阴模真空成型工艺还可以和复合工艺结合到一起使用,将衬有发泡层的表皮成型后直接复合到仪表板骨架上, 从而省略了发泡工艺。既保证了经济性,又保证了表皮的外观质量,其外观质量

可以与搪塑表皮的外观质量相媲美。在生产周期和成本方面,阴模吸塑技术要比搪塑工艺要低,

因此该工艺在欧美尤其在日本已得到了广泛应用,目前正在被逐渐引入中国市场。国内也是最近两年才有仪表板上采用采用整体的阴模成型技术的车型上市.

图:阴模成型示意图

总体而言, 真空成型工艺的生产效率是比较高的而且设备的投资成本相对是比较低的,在模具的成本上也是比较低的, 寿命又很长, 因此其经济性很好。 其不足主要是在设计宽容度方面, 带倒扣的结构无法实现, 在R角方面,也只能做到1。5毫米左右。 结论:

本文介绍的各种仪表板表皮的材料及加工工艺, 性能特点各不相同,成本的差别也很大,正所谓尺有所短,寸有所长, 无法进行简单的孰优孰劣的比较而得出结论。 只有结合汽车本身的市场定位、 造型及设计人员对内饰造型和设计要求,包括功能性要求,审美性要求, ,经济性和适用性要求,创造性要求等来进行综合的权衡和比较后,才能作出恰当的选择. 参考文献:

Trends in Automobile Interiors, Berhard Klein, Kunstoffe International 3/2009 因需而生的A面表皮加工技术, FRIMO公司王继武 汽车塑化,2007年2期。 汽车仪表板表皮专用材料,现代塑料加工应用,王慧芳等,2001年7月 阴模成型及模内压纹技术 FRIMO公司,王继武译 汽车塑化 2007年4期 汽车仪表板骨架设计中的优化分析

关键字:仪表板骨架 刚度 优化 CAE 仪表板骨架是仪表板总成及附件的关键承力件,其一般结构形式为一根从左到右的横梁及焊装支架以承受各种电子、空调、转向模块。对仪表板骨架的一个重要设计要求是保证一定的结构刚度,其定义为骨架安装在车身上,转向管柱通过支架连到骨架上(转向系统当作刚性处理),方向盘处受垂直力和侧向力时抵抗变形能力,刚度方向如图1所示。此刚度值作为仪表板总成设计早期的关键指标,直接影响到驾驶员可感知的方向盘抖动和碰撞过程中方向盘的侵入变形量,在设计早期必须得到严格保证。

关键字:仪表板骨架 刚度 优化 CAE

仪表板骨架是仪表板总成及附件的关键承力件,其一般结构形式为一根从左到右的横梁及焊装支架以承受各种电子、空调、转向模块。对仪表板骨架的一个重要设计要求是保证一定的结构刚度,其定义为骨架安装在车身上,转向管柱通过支架连到骨架上(转向系统当作刚性处理),方向盘处受垂直力和侧向力时抵抗变形能力,刚度方向如图1所示。此刚度值作为仪表板总成设计早期的关键指标,直接影响到驾驶员可感知的方向盘抖动和碰撞过程中方向盘的侵入变形量,在设计早期必须得到严格保证。

图1 仪表板骨架刚度分析模型 2 影响刚度的因素分析