汽车内外饰常用材料及成型工艺ppt课件

1 汽车内外饰常用材料及成型工艺 2 目录 一 塑料的组成二 塑料的分类三 常用的塑料四 常见的成型工艺五 内饰典型代表 仪表板及其成型工艺 3 一 塑料的基本组成 塑料 以树脂为主要成分 以增塑剂 填充剂 润滑剂 着色剂等添加剂为辅助成分 加工过程中在一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子聚合物 高分子有机材料 是以石油 天燃气 煤为基础原料的各种单体通过聚合 树脂粘合 树脂添加 附加缩合等复杂化学反应而生成的高分子材料 塑料 树脂 添加剂按树脂的分子结构和热性能分 热塑性塑料 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料 其分子结构是线型或支链线型结构 变化过程可逆 热固性塑料 在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料 其分子结构最终为体型结构 变化过程不可逆 塑料的名称往往就是其主要成分树脂的名称 4 塑料破碎机 热塑性塑料的可逆过程和热固性塑料的不可逆过程 5 树脂 指受热时通常有熔融范围 受外力作用具有流动性 常温下呈固态或液态的高分子聚合物 它是塑料最基本的 也是最重要的成分 其在塑料中的含量一般在40 100 1 1 树脂 塑料的主要成分决定塑料的类型和基本性能 树脂的作用 1 胶粘其它成分材料2 赋予塑料可塑性和流动性 6 1 2 添加剂 填充剂 填料 重要的但非必不可少的成分 作用 20 50 减少树脂用量 降低塑料成本 改善塑料某些性能 扩大塑料的应用范围 按形状 粉状 木粉 纸浆 滑石粉 云母粉 石棉粉等纤维状 棉花 亚麻 玻璃纤维 碳纤维等层状 片状 纸张 棉布 麻布 玻璃布等按化学性能可分为 有机 无机例如 酚醛压缩粉若无填充剂 则既不能进行成型加工又无实用价值 PE PVC CaCO3 廉价的具有足够刚性和耐热性的钙塑料 玻璃纤维提高塑料的力学性能 石棉提高耐热性 7 2 增塑剂能够增加塑料的塑性 流动性 柔韧性 改善成型性能 降低刚性和脆性 它是能与树脂相溶的 不易挥发的高沸点有机化合物 作用 提高塑性 流动性和柔软性 降低刚性和脆性 改善塑料的工艺性能和使用性能 例如 硝化纤维素若无增塑剂 则既不能进行成型加工又无实用价值 硝酸纤维 醋酸纤维 PVC等也必须加入增塑剂 1 2 添加剂 8 稳定剂 0 3 0 5 凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂 可分为以下三种 热稳定剂 它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过程中受热而降解 如PVC光稳定剂 它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解 塑料变色 力学性能下降等等 如PE PP PS PC抗氧化剂 延缓或抑制塑料氧化速度 如PE PP ABS 1 2 添加剂 9 润滑剂 1 为防止塑料在成型过程中粘模 减少塑料对模具的摩擦 改善塑料的流动性 提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂 如PE PP PVC PS PA ABS 1 2 添加剂 10 着色剂 0 01 0 02 特点 无机颜料 着色能力 透明性 鲜艳性较差 但耐光型 耐热性 化学稳定性较好 不易褪色 染料 色彩鲜艳 颜色齐全 着色能力 透明性好 性能与无机颜料相反 有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间 在塑料工业中着色剂多采用颜料还有阻燃剂 抗静电剂 发泡剂 防腐剂 固化剂和加工助剂等等并非每种塑料都要加入全部的添加剂 根据塑料品种和需求有选择性的加入某些添加剂 1 2 添加剂 11 二 塑料的分类 2 1 按塑料的用途分 通用塑料 一般指产量大 用途广 成型性好 价廉的塑料 其高分子聚合物少 流动性成型条件容易 适合制成不同形状的制品 例如 ABS SAN PP PS PE PVC 等工程塑料 一般指能承受一定的外力作用 并有良好的机械性能和尺寸稳定性 在高 低温下仍能保持其优良性能 可以作为工程结构件的塑料 其高分子聚合物分子量较高 流动性差 成型条件高 例如 PA POM PC PET PPO PBT 等混合塑料 是以上两种原料的混合 可提高一般塑料的工程机械性能 或改善工程塑料原料的成形条件 例如 ABS PC PC PBT 等 12 二 塑料的分类 2 2 塑料的特性 1 质轻 比强度高 2 优异的电绝缘性能 3 优良的化学稳定性能 4 减摩 耐磨 减震 消音性能优良 5 透光及防护性能 6 成型和着色性能好 塑料的缺点 1 耐热性较差 一般塑料的工作温度仅100 C左右 否则会降解 老化 2 导热性较差 所以在要求导热性好的场合 不能用塑料件 3 易老化 所以对于使用寿命较长的场合 一般还是用金属件 这些不足使塑料在某些领域的应用受到限制 但是 随着新品种塑料的问世以及改性技术的发展 塑料的这些不足都将会得到改进 13 三 常用的塑料 3 1 热塑性塑料 1 聚乙烯 PE 1 基本特性 产量最大 无毒 无味 呈白色或乳白色 结晶型塑料 吸水性极小 介电性能好 因此 聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料 2 主要用途 塑料管 塑料板 塑料绳 齿轮 轴承等 包装用的塑料薄膜 软管 塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等 3 成型特点 成形收缩率范围及收缩值大 方向性明显 容易变形 翘曲 流动性好且对压力变化敏感 宜用高压注射 模具应设有冷却系统 质软易脱模 塑件有浅的侧向凸凹时可强行脱模 14 三 常用的塑料 2 聚丙烯 PP 1 基本特性 无色 无味 无毒 不吸水 光泽好 易着色 卓越的介电性能 耐水性 化学稳定性 高频绝缘性能 定向拉伸后抗弯曲疲劳强度特别高 耐热性好 能在100 以上的温度下进行消毒灭菌 易老化 比重 9 0 91克 立方厘米 2 主要用途 各种机械零件如法兰 接头 泵叶轮 汽车零件和自行车零件 各种输送管道 化工容器 盖和本体合一的箱壳 各种绝缘零件 并用于医药工业中 3 成型特点 成型收缩范围及收缩率大 1 0 2 5 易发生缩孔 凹痕 变形 方向性强 流动性极好 易于成型 模具必须设计冷却系统 控制成型温度80 左右 太低则光泽差或熔接痕等缺陷 塑件有浅侧向凸凹时可强行脱模 15 三 常用的塑料 3 聚氯乙烯 PVC 1 基本特性 产量第二 其树脂为白色或浅黄色粉末 分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯 有较好的电气绝缘性能 可以用做低频绝缘材料 其化学稳定性也较好 热稳定性较差 使用温度一般在 15 55 之间 2 主要用途 防腐管道 管件 输油管 离心泵和鼓风机等 瓦楞板 门窗结构 墙壁装饰物等 插座 插头 开关和电缆 凉鞋 雨衣 玩具和人造革等 3 成型特点 流动性差 过热时极易分解 加稳定剂和润滑剂 控制成型温度及熔体的滞留时间 成型温度范围小 必须严格控制料温 模具应有冷却装置 模具浇注系统应粗短 浇口截面宜大 16 三 常用的塑料 4 聚苯乙烯 PS 1 基本特性 第三大塑料品种 无色 透明 有光泽 无毒无味 是目前最理想的高频绝缘材料 化学稳定性良好 透明性很好 透光率很高 它的着色能力强 但耐热性低 质地硬而脆 塑件由于内应力而易开裂 2 主要用途 工业上用做仪表外壳 灯罩 化学仪器零件 透明模型等 电气方面用做良好的绝缘材料 接线盒 电池盒等 日用品用于包装材料 容器 玩具等 3 成型特点 性脆易裂 易出现裂纹 塑件脱模斜度不宜过小 推出要受力均匀 热胀系数大 塑件中不宜有嵌件 否则会因两者热胀系数相差太大而导致开裂 流动性好 常采用点浇口形式 17 三 常用的塑料 5 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 1 基本特性 无毒 无味 微黄色或白色不透明 塑件光泽较好 尺寸稳定性较好 具有一定的化学稳定性和良好的介电性能 可配成任何颜色 缺点是耐热性不高 不透明 耐气候性差 在紫外线作用下易变硬发脆 2 主要用途 用来制造齿轮 泵叶轮 轴承 管道 电机电器外壳 仪表盘 汽车挡泥板 扶手 纺织器材 电器零件 文体用品 玩具 食品包装容器 家具等 3 成型特点 易吸水 使成型塑件表面出现斑痕 云纹等缺陷 成型加工前应进行干燥处理 比热容低 塑化效率高 凝固也快 故成型周期短 粘度对剪切速率敏感 模具大都采用点浇口 18 三 常用的塑料 6 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 1 基本特性 具有高度的透明性和优异的透光性 它轻而坚韧 容易着色 有较好的电气绝缘性能 化学性能稳定 能耐一般的化学腐蚀 在一般条件下尺寸较稳定 其最大缺点是表面硬度低 容易被硬物擦伤拉毛 2 主要用途 主要用于制造要求具有一定透明度和强度的防震 防爆和观察等方面的零件 如飞机和汽车的窗玻璃 光学镜片 透明模型 透明管道 车灯灯罩等 3 成型特点 为了防止塑件产生气泡 混浊 银丝和发黄等缺陷 原料要干燥 为防止塑件表面出现流动痕迹 熔接痕和气泡等不良现象 一般采用尽可能低的注射速度 模具浇注系统对料流的阻力应尽可能小 19 三 常用的塑料 7 聚砜 PSF 1 基本特性 无定形塑料 具有突出的耐热 耐氧化性能 很高的力学性能 抗蠕变性能 很好的刚性 尺寸稳定性较好 还能进行一般机械加工和电镀 但其耐气候性较差 2 主要用途 用于制造断路元件 开关 绝缘电刷 电视机元件 整流器插座 线圈骨架 电动机罩 飞机导管 电池箱 汽车零件 齿轮和凸轮等 3 成型特点 易发生银丝 云母斑 气泡甚至开裂 加工前原料应充分干燥 熔融塑料流动性差 对温度变化敏感 冷却速度快 所以模具浇口的阻力要小 模具需加热 热稳定性比聚碳酸酯差 可能发生熔融破裂 20 三 常用的塑料 8 聚酰胺 PA 1 基本特性 通称尼龙 Nylon 有优良的力学性能 抗拉 抗压 耐磨 结晶性很高 表面硬度大 摩擦系数小 故具有十分突出的耐磨性和自润滑性 缺点是吸水性强 收缩率大 常常因吸水而引起尺寸变化 2 主要用途 用于制作轴承 齿轮 滑轮 风扇叶片 蜗轮 高压密封扣圈 绳索 传动带 电池箱 线圈骨架等零件 还可将粉状聚酰胺热喷到金属零件表面上 以提高耐磨性或作为修复磨损零件之用 3 成型特点 易吸湿 成型加工前必须进行干燥处理 熔融粘度低 流动性好 容易产生飞边 故模具必须选用最小间隙 热稳定性较差 成型收缩范围及收缩率大 方向性明显 易产生缩孔 凹痕 变形等缺陷 21 三 常用的塑料 9 聚甲醛 POM 1 基本特性 有较高的抗拉 抗压性能和突出的耐疲劳强度 聚甲醛尺寸稳定 吸水率小 具有优良的减摩 耐磨性能 能耐扭变 有突出的回弹能力 缺点是成型收缩率大 在成型温度下的热稳定性较差 2 主要用途 特别适合于制作轴承 凸轮 滚轮 辊子 齿轮等耐磨传动零件 还可用于制造汽车仪表盘 汽化器 各种仪器外壳 罩盖 箱体 化工容器 鼓风机叶片 配电盘 线圈座 各种输油管 塑料弹簧等 3 成型特点 收缩率大 熔融温度范围小 热稳定性差 聚甲醛的熔融或凝固十分迅速 熔融速度快有利于成型 缩短成型周期 但塑件容易产生熔接痕等表面缺陷 浅的侧向凸凹可采用强制脱出 热塑性塑料原料大部分可循环使用 但由于翻用塑料 水口料 比一般原料要脆 所以只可混合新料 原料 一起使用 比例最大不可超过25 一般主机厂要求不能掺加水口料 22 三 常用的塑料 3 2 热固性塑料 1 环氧树脂 EP 1 基本特性 最突出的特点是粘结能力很强 是人们熟悉的 万能胶 的主要成分 耐化学药品 耐热 电气绝缘性能良好 收缩率小 其缺点是耐气候性差 耐冲击性低 质地脆 2 主要用途 可用做金属和非金属材料的粘合剂 用于封装各种电子元件 配以石英粉等能浇铸各种模具 还可以作为各种产品的防腐涂料 成型特点 流动性好 硬化速度快 环氧树脂热刚性差 硬化收缩小 难于脱模 浇注前应加脱模剂 固化时不析出任何副产物 成型时不需排气 23 三 常用的塑料 3 3 常用塑料名称代号 24 三 常用的塑料 3 4 常用塑料分类结构图 25 26 27 四 常见的成型工艺 4 1 注塑工艺4 2 热成型工艺4 3 真空成型工艺4 4 搪塑工艺4 5 发泡工艺4 6 表皮弱化工艺4 7 复合工艺4 8 涂胶粘接工艺4 9 修切工艺4 10 焊接工艺4 11 装配工艺4 12 裁剪缝纫工艺4 13 其它工艺 热合 涂饰工艺 28 4 1 注射成型 注塑成型 InjectionMolding 是指受热融化的材料由高压射入模腔 经冷却固化后 得到成形品的方法 该方法适用于形状复杂部件的批量生产 是重要的加工方法之一 颗粒 粉状塑料 注射机料筒 加热熔融 充模 冷却固化 塑件 注射成型原理 29 4 1 1 注射成型特点和原理 特点 成型周期短 能一次成型外形复杂 尺寸精密 带有嵌件的塑料制件 对各种塑料的适应性强 生产效率高 产品质量稳定 易于实现自动化生产 所以注射成型广泛地用于塑料制件的生产中 但注射成型的设备及模具制造费用较高 不适合单件及批量较小的塑料制件的生产 原理 注塑机的工作原理与打针用的注射器相似 它是借助螺杆 或柱塞 的推力 将已塑化好的熔融状态 即粘流态 的塑料注射入闭合好的模腔内 经固化定型后取得制品的工艺过程 注射成型是一个循环的过程 每一周期主要包括 定量加料 熔融塑化 施压注射 充模冷却 启模取件 取出塑件后又再闭模 进行下一个循环 30 4 1 2 注射机的主要作用 1 加热熔融塑料 达到粘流态2 在一定压力和速度下将塑料注入型腔3 注射结束 进行保压与补缩4 开模与合模动作5 顶出塑件 31 4 1 3 注射机的分类 注射机按塑化方式分为 柱塞式和螺杆式 螺杆式价格高 塑化 指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程 32 4 1 3 注射机的分类 按外形可分为 卧式 立式和角式注射机 33 4 1 3 注射机的分类 1 柱塞式注射机柱塞式注射机存在的缺点 塑化不均 塑料靠料筒壁和分流梭传热 柱塞推动塑料无混合作用 易产生塑化不均的现象 最大注射量受限 最大注射量取决于料筒的塑化能力 与塑料受热面积有关 与柱塞直径与行程 注射压力损失大 很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦 注射速度不均 从柱塞开始接触塑料到压实塑料 注射速度逐渐增加 易产生层流现象且料筒难于清洗 34 4 1 3 注射机的分类 1 螺杆式注射机螺杆式注射机存在的优点 1 借助螺杆的旋转运动 材料內部也发热 均勻塑化 塑化能力大 2 可成型形状复杂 尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件 3 成型周期短 效率高 生产过程可实现自动化 4 由于加热料筒的压力损失小 用较低的注射压力也能成型 5 加热料筒內的材料滞留少 热稳定性差的材料也很少因滞留而分解 35 注射工艺示意图 36 4 2 热压成型工艺 1 热成型是将热塑片材或热固性片材加热 并成型的一种方法 2 热塑片材成型时 将片材加热至热塑状态后立即用加压的方法使之成型 成型半成品的温度冷却至玻璃态转化温度以下 将其从模具中取出修边 3 热固性材料成型时 片材在模具中加热 使材料产生化学交联固化定型 成型的半成品再冷却修边 4 因有支撑片材的边料及各孔位 型腔的连接部分 导致有25 50 的原材料成为边角料 在产品设计 工艺设计时 如何提高材料的利用率是降低成本的关键 5 成型方法 机械热压成型 机械与压缩空气复合的双片成型等 6 应用范围 广泛用在汽车门内护板 顶棚 后围 行李箱隔板 地毯 隔热毡等产品 37 工艺特点 1 热成形最适宜制造薄壁且浅深度的塑品 尺寸精确度较注塑成型法差 2 片材加热温度占成型周期的50 80 片材成型温度在120 240 间3 成形最大的好处是加工工具低廉 因为只须半个模具且模具可用热石膏 木材 聚脂类 环氧树脂及其它非金属材料制造 热成形较适宜中小量的生产 4 缺点 能量消耗较大5 热成形品容许有内凹槽 但不可太复杂 否则脱模不易且加工工具成本极高 38 4 2 1 热压成型工艺示意图 39 4 2 举例 门板热压成型工艺过程 a 比较典型的采用加热 成型一次复合工艺示意图 输送线 成品 输送线 修切 装饰层 片材 加热 40 举例 b 门板热压二次复合工艺基材成型工艺采用热压工艺 复合面料采用模压或真空复合成型 41 设备 压制设备 加热设备a 压制设备 热压材料的压力一般为8 12KG CM 根据门板实际投影面积进行计算 通常采用液压机 框架式 四柱式 下图是200吨框架式液压机 同时成型左 右门板 PP木粉板加热压制需冷却定型 在压机外配备模温机 作用1 保持液压机液压油的温度 2 保持模具温度23 1 42 b 加热设备热塑性材料采用外加热的方式 直接加热板材或毡材 单位功率 4 5W CM2 按加热方式分 接触式 非接触式按加热元件分 电加热管 远红外 陶瓷 石英管 碳化硅 热固性材料采用模具加热使材料固化的方式 加压加热毡材 按加热源分 1 煤气或电加热油循环加热模具2 电热管直接加热模具下图是煤气加热油循环加热模具的方式 43 模具 根据材料 结构的不同采用不同的模具结构与材质 门板 材质PP 木粉 PVC革一次成型 采用双切断模 切PVC革 挤压剪切PP木粉板 模具材质为45 钢 刃口为局部堆焊淬火 硬度HRC48 52 工艺要求冷却定型 模具采用管道通冷却水进行冷却 模具由上下模板 凹模 凸模 中间体 面料夹紧框 导柱导套 限位定位等结构组成 门板模具图 44 顶棚模具介绍 顶棚的材料是废纤毡 酚醛树脂 属热固型材料 模具采用耐热模具钢数控加工 模具通油加热 使模具保持在210 在模具型面的轮廓边缘堆焊楞线使其硬度HRC50 55 高度为零件厚 利用压机压力切断料厚 达到修切边缘的目的 45 4 3 真空成型工艺直接真空成形又称凹模成形 用於成形瓶 管等容器产品 先将PE PVC等热可塑性树脂挤出成形为管状 以模子夹持 往内部吹入空气 膨胀冷却固化成型 1 优点 设计风格挡次高于注塑 有皮革感 手感软 视觉效果好 安全 2 缺点 工序稍复杂 生产效率低 废品率偏高 材料利用率大约在70 80 左右 主要用于中档车的产品 3 真空成型原理 将其热塑性材料加热到粘弹性状态 利用负压 抽真空负1个大气压 的办法使材料贴复在模具上 冷却定型 46 a 将塑料熔融 经螺杆挤压成中空之型胚 b 型胚垂落于分成两半之模具中 再将模具闭合 c 将压缩空气注入于型胚中 充胀型胚而与模具贴合 d 吹胀之产品冷却后脱模 e 修整毛边 即得成品 工艺过程 47 a 强度上 同重量或同体积比较 中空成形品比射出成形品为强 b 加工温度 中空成形之成形加工温度较低 对收缩 翘曲 凹痕及热裂解之倾向较小 c 使用原料 射出成形须使用流动性较佳的原料 若是加了玻纤 则容易产生应力 d 应力集中 中空成形之压力约在4 5kgf cm2间 为射出成形的1 几乎无应力集中现象 e 模具成本 因射出成形为高压成形 所须模具较强且精密 成本高 而中空成形为低压成形 模具可为铝 锌 或铝合金 工艺特点 48 喷胶 加热活化 钻孔 表皮加热 修边冲孔 复合表皮 冷却 吸真空 装配 真空成型举例 a 门内护板 本体 注塑 表皮 真空吸塑 红旗门板本体注塑 材料一般为ABS PC PP TD15 20 等 注塑工艺不叙述 吸塑表皮 材料一般为PVC ABS TPO 复合材料等 真空吸塑复合工艺示意图 49 b 仪表板表皮真空成型工艺 产品 如捷达仪表板 J5卡车仪表板 平头车防护罩 141仪表板 材料 TPO PVC ABS 50 为增加强度 在标贴区周边做成槽沟 最普遍的方法是采用压花设计 刚韧性 美观 标贴兼得 51 真空成型模具 因成型压力低 模具材料选择比较宽 金属 铝 低熔点合金 铁等 非金属 树脂 木材 石膏等 正式模具采用金属制造 试制模一般采用非金属制造 下图是凸模真空成型模具 52 真空成型设备 53 1 搪塑原理 是将粉末原料均匀的撒布于加热的模具表面 通过热传导使其粉料熔融并保持一定时间 形成一定厚度 使料在这期间产生物理 化学双重反应充分塑化后冷却定型 得到模具形状的产品 加热介质主要有风加热 油加热和砂加热等方式 能源有电 煤气 2 优点 设计风格高档 皮革感比较真实 手感柔软 视觉效果好 安全 3 缺点 模具寿命低 2 3万次 反复加热 冷却能耗大 生产效率低 废品率偏高 脱模劳动强度大 材料价格贵而且利用率低 大约在80 左右 主要用于高档车要求高的产品 4 工艺 喷脱模剂模具加热上料塑化冷却脱模 4 4搪塑工艺 54 模具特点 模具结构简单 制造周期短 材料 电镀镍合金 模具壳厚度3 5 0 5 模具寿命近2 3万次 模具制造采用电铸工艺 表皮要求亚光 模具表面应进行亚光喷砂处理 搪塑成型举例 起亚门板上部 骨架 注塑 表皮 搪塑 成型 浇注半硬聚氨酯泡沫复合 起亚门板上部搪塑模 仪表板表皮搪塑模 55 设备 4工位砂加热搪塑机 56 4 5发泡成型 发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程 几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料 常用的树脂有聚苯乙烯 聚氨酯 聚氯乙烯 聚乙烯 脲甲醛 酚醛等 常用的发泡方法有三种 物理发泡法 化学发泡法和机械发泡法 化学发泡常用于聚氨脂泡沫塑料的生产 化学发泡剂在加热时释放出的气体有二氧化碳 氮气 氨气等 物理发泡是在塑料中溶入气体或液体 而后使其膨胀或气化发泡的方法 发泡成型可按发泡倍率分为3种 低发泡发泡倍率 1 01 1 05中发泡发泡倍率 1 05 1 50高发泡发泡倍率 1 50 3 00 57 1 发泡成型机理在聚氨酯泡沫的制备中 首先是异氰酸酯基团 NCO 和多元醇羟基 OH 的反应 形成氨基甲酸酯键 使多元醇的链段增长 其次是产生形成泡沫结构的气体 软质聚氨酯泡沫主要以水为发泡剂 异氰酸酯在与多元醇反应 形成聚合型结构的同时与水反应 产生中间体氨基甲酸 氨基甲酸分解 产生伯胺和CO2 后者使物料发泡膨胀 气体滞留在泡沫体的泡沫中 进一步降低泡沫的导热系数 使之成为优良的保温隔热材料 2 原材料多元醇 异氰酸酯 58 电动浇注模 敞模浇注 合模状态开模浇注状态 59 起亚门板上部发泡模 捷达门板液压发泡模 60 修切工艺基本有4种 高压水修切 铣切 冲切 手工修切 双机械人高压水切割设备 双机械人铣切设备 4 6修切工艺 61 激光修切 近年随着各种新工艺在修切中得到应用 修切工艺也向多元化发展 冷冲 传统工艺 热刀修切 冷刀修切 高压水刀修切 激光修切 铣修切在仪表板制造中发挥重要作用 62 当安全气囊爆炸时 气囊盖板将沿着强度相对低的线顺利打开 气囊从打开位置冲出仪表板 把加工强度相对低的切割线的工艺称为弱化工艺 软化 注塑仪表板隐形气囊弱化工艺有三种 1 热刀弱化投资小 但有自愈合现象2 冷刀弱化效果比热刀好 技术难度比热刀高 价格较贵3 激光弱化效果最好 残留厚度可以控制得最薄冷刀表皮弱化 针对发泡仪表板的表皮 在发泡前弱化 热刀表皮弱化 针对发泡仪表板的表皮 在发泡前弱化 发泡后仪表板用铣削的方法进行骨架和泡沫弱化 铣削也可用来弱化硬塑仪表板 激光弱化 可以同时弱化表皮 泡沫 骨架 当然也可弱化注塑仪表板 激光弱化一般有两种控制形式的 固定残留厚度形式适用于对激光波长有足够透过率的材料 如TPO 微穿孔切割适用于对激光波长不透或只有很少透过率材料 4 7弱化工艺 针对隐形气囊仪表板 63 冷刀弱化设备 激光弱化设备 64 低压注塑工艺 包覆装饰层卡接连接技术 固定粘接技术 固定焊接技术 固定 4 8其他技术 65 1 仪表板在整车中的安装方式2 仪表板种类及其表面要求3 仪表板结构及其零件组成4 各零部件的设计要求IP整体出风口烟灰缸杯托手套箱风道系统中部面板副驾驶气囊5 常用生产工艺6 仪表板常用材料 5 仪表板及其成型工艺 66 5 1 仪表板在整车中的安装方式 传统方式 仪表板本身有贯穿到底的金属加强梁支撑整个IP结构 前端安装两个M6螺栓固定在车身firewall的两个安装孔中 其中一个为定位孔 同时车身左右两端有片状钣金固定仪表板两端 中部再增加几个安装点 详见附图 评价 IP在车身中的定位较差 尤其在X和Z向 受装配影响较大 典型仪表板 新桑 老桑 赛欧 长安嘉年华 67 Cockpit方式 仪表板本身没有金属加强梁支撑 在装车前需预装在金属管粱上 管粱为整体式铝镁合金或强壮的金属管梁结构 可承载空调的重量 装车时用机械手将仪表板在车身中定位 通过管粱上的定位销准确固定仪表板总成 详见附图 评价 IP在车身中的安装定位较为准确 通过仪表板本体骨架在管粱上的定位 可准确控制仪表板在车身中的位置 典型仪表板 帕萨特 别克君威 5 1 仪表板在整车中的安装方式 68 5 2 仪表板种类及其表面要求 1 注塑仪表板 特点 一般为PP材料 由于注塑工艺较难控制大制件的表面质量 因此注塑仪表板表面不可避免的存在熔接痕 缩瘪 顶出白痕等缺陷 而且PP材料较软 表面易发生刮擦 评价 一般应用在经济型的轿车或硬朗风格的SUV中 为提高表面质量 可以表面喷漆 并借此实现双色仪表板的效果 典型仪表板 赛欧 长安嘉年华2 软皮发泡仪表板 特点 给人柔软的质感 适合温馨豪华的内饰风格 有两种表面皮质 真空成型表皮 材料为PVC ABS 添加少量的ABS以保证成型后的形状保持 凸出最大拉伸比为2 1 超过表面花纹则不能保持 69 5 2 仪表板种类及其表面要求 3 搪塑表皮 材料为PVC粉末 搪塑后的表皮棱角分明 可得到小的外圆角 可以在表面成型标识 字符 且表面花纹均匀 不存在真空成型后花纹深浅变化的问题 而且可以在同一区域成型两种花纹 手感与真皮接近 适用在高档车的仪表板上 搪塑典型仪表板 帕萨特 Polo4 双色仪表板 以大众公司内饰特征分色线为典型代表 可以通过仪表板上体发泡 下体注塑骨架 然后上下体焊接的方式来实现IP双色的特征 如帕萨特和Polo仪表板 但这样模具众多 成本较高 也可通过仪表板表面喷软触漆来实现双色 如赛欧和Jaugar仪表板 70 5 3 仪表板结构及其零件组成 71 5 4 1 各零部件设计要求 IP本体 国家强制法规必须满足CMVDR294 必须满足CMVDR209轿车内部凸出物法规要求 必须满足CMVDR632所有材料必须满足GB8410材料阻燃要求 设计要求可靠性目标 2年内或30000MILES98 6年内或90000MILES94 10年内或150000MILES90 仪表板系统要求在 40度到82度的环境温度下 40度时相对湿度达到90 满足外观和功能的要求 72 5 4 1 各零部件设计要求 IP本体 设计要求仪表板系统上的零件经过3次拆装后 所有的饰板经过6次拆装后 仪表板应满足所有外观和功能的要求 需满足驾驶侧与副驾驶侧的膝部撞击要求 北美和欧洲法规要求 视客户需求决定 当仪表板暴露在自然环境下 当仪表板处于空调引起的快速冷热时 当运动部件运动时 不能发出可辨的噪声 振动试验要求 振动频率33Hz 振动加速度70m s2 上下4小时 左右2小时 前后2小时 73 5 4 2 各零部件结构及设计要求 出风口 结构种类众多 主要有如下几种 见附图Barrel式 桑车 富康等较老的车型上使用较多Vane叶片式 主流设计 在中高档车上普遍运用旋转式 较新型的设计 74 5 4 2 各零部件结构及设计要求 出风口 设计要求 仪表板一般提供最少4个出风口 通常空调出风口的作用范围达到车厢内50 的空间当驾驶者坐在最远的位置时 驾驶侧出风口可调节吹风方向 吹到驾驶者右肩 中间出风口可以吹到驾驶者左肩 同样 当副驾驶者坐在最远的位置时 副驾驶侧出风口可调节吹风方向 吹到副驾驶者左肩 出风口向上应能够吹到99 的眼椭圆 向下应能够吹到假人的H点 所有的出风口最少高于前座椅H点356毫米 从出风口作到99 眼椭圆的切线 切线长度不大于653毫米 出风口需布置在没有任何零件 方向盘 驾驶侧气囊 控制器 阻挡气流吹向目标的地方 能够吹到人腰部以上80 的空间 如果不能 就要考虑辅助出风口 75 5 4 3 各零部件结构及设计要求 烟灰缸 主要结构见附图抽屉式手开烟缸 低档经济型车上应用较多 带缓冲的自动翻开式 中高档车型上 76 5 4 3 各零部件结构及设计要求 烟灰缸 设计要求前烟灰缸打开的宽度为100毫米 打开的面积为5000平方毫米 总容积为200立方厘米 后烟灰缸打开的宽度为75毫米 打开的面积为2000平方毫米 总容积为80立方厘米将烟灰缸缸体转入或取出的作用力为 SNAP IN方式 20NDRAWER SLIDE方式 15NPIVOT HINGED方式 15N烟灰缸盖在受到11N的载荷时 Y方向变形 5毫米 Z方向变形 3毫米在手不接触到灭烟处的情况下 烟灰缸缸体可以很方便的取出 77 5 4 4 各零部件结构及设计要求 杯托 主要结构 杯托的设计种类繁多如下图 78 5 4 4 各零部件结构及设计要求 手套箱 主要结构种类 Dropdown式 手套箱斗与盖板焊接或装配成一体式 最典型的为别克Regal系列的手套箱 开门式 盛物的斗与门分开 在注塑仪表板上经常将bin与IP本体一起注塑而成 两种结构都可以增加缓冲开门机构 79 5 4 5 各零部件结构及设计要求 风道系统 主要结构 除霜风道 采用整体焊接风道结构 在仪表板本体背面设计双层结构 风道板材通过焊接或其他连接方式固定在仪表板背面 形成的空腔成为风管 这样可以有效的增强仪表板本体的强度 如新桑 帕萨特和赛欧仪表板 缺点是需要昂贵的超声波焊接或摩擦振动模具和设备 空调