汽车内外饰件常用工艺方法介绍培训(ppt 30页)（行业）

1、 一、内外饰件所涉及的常用材料 二、常用工艺方法简介及对比 三、关联工艺方法介绍 目录目录 2 l 分布：安装在车身钣金上，广泛分布于车身内外部 l 作用：装饰、功能、载体、安全 l 常用材料汇总：pp，pe，pc，pvc， abs，pa，pmma，pom，pf，pu 等复合材料及合金 1.1. 内外饰件的分布与作用内外饰件的分布与作用 2.2. 材料分类及其特性材料分类及其特性 分分类类依据依据类别类别特性特性示例示例 材料状态对热 的依赖性 热塑性塑料 线型高分子化合物，加工时仅发生物 理变化，可重复性加工 pp、pe、ps、abs、pa6、 pom 热固性塑料 体型高分子化合物，加工时却

2、发生化 学变化，不可重复性加工 pf、mf、ep 材料用途 通用塑料 产量大、用途广、成型性好、价格便 宜的塑料 pp、pe、pvc 工程塑料 具有良好的机械性能，可用作工程结 构的塑料 pa、pom、pc 特种塑料 具有特种功能，可用于某些特殊领域 的塑料 frp 3 塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的各类聚合物加工制成最终塑料产品的过程，根据各种塑料不同的 成型方法，大致可分为压塑、注塑、挤塑、吹塑、吸塑、层压、搪塑、发泡等多种类型。 1.1. 常用塑料成型方法概述常用塑料成型方法概述 成型方法成型方法特点特点设备设备应应用示例用示例 注塑适用性尤其广泛注塑机bumper cover

3、 压塑适合流动性较差的材料模压机烟灰缸 挤塑适用于有相同截面的产品挤出机门框胶条 吹塑适合中空的产品吹瓶机空调通风管 发泡适用于不饱和聚脂类发泡机座椅海绵 吸塑适合于较薄的片状产品吸塑机门内护板 搪塑适合于对外观要求较高的产品搪塑生产线ip表皮 成型方法成型方法特点特点设备设备应应用示例用示例 注塑适用性尤其广泛注塑机bumper cover 压塑适合流动性较差的材料模压机烟灰缸 挤塑适用于有相同截面的产品挤出机门框胶条 吹塑适合中空的产品吹瓶机空调通风管 发泡适用于不饱和聚脂类发泡机座椅海绵 吸塑适合于较薄的片状产品吸塑机门内护板 搪塑适合于对外观要求较高的产品搪塑生产线ip表皮 成型方法成

4、型方法特点特点设备设备应应用示例用示例 注塑适用性尤其广泛注塑机bumper cover 压塑适合流动性较差的材料模压机烟灰缸 层压适用于片状板材层压机顶棚内衬 挤塑适用于有相同截面的产品挤出机门框胶条 吹塑适合中空的产品吹瓶机空调通风管 发泡适用于不饱和聚脂类发泡机座椅海绵 吸塑适合于较薄的片状产品吸塑机门内护板 搪塑适合于对外观要求较高的产品搪塑生产线ip表皮 4 l 工艺概述： 注射成型是把熔融态塑料注射到 密闭的模腔内,经过冷却定型, 开模后顶出得到所需的塑料产品。 l 分类及优缺点分析： 2.2. 注塑成型工艺注塑成型工艺 原理： 优点：工艺简单，成型周期短，效率高，成本低，结构设计

5、自由度大，可自动化生产 缺点：表面质感差，手感差，造型自由度小 类别类别特点特点适用性适用性优优缺点缺点 高压注塑在较高的注射压力（350 1,300bar）下完成注塑过程 生产一般塑料制品1、一次成型，生产效率高 2、注射压力大，能成型较复杂的大型产品 3、设备投入成本高 低压注塑在较低的注射压力（1.540bar） 下完成注塑过程，可预先置入面 料，一次完成复合成型 主要用于封装、保 护或装饰 1、注射压力低,不易损坏较小的元器件,次品率极低 2、优异的保护或装饰效果 3、设备投入低（无需钢模） 4、但注射压力低，不易成型较复杂产品形状 反应注塑充模前先将原反应材料混合，使 低粘度混合体在

6、模具内实现交联 或聚合化而形成固态部件 适合短流程生产和 样机生产 1、充模时采用低粘度中间体，可提高生产效率 2、充模压力低，设备及模具成本低且周期短 3、装运、存放和处理混合体材料需用特种设备和程序 4、填充时易出现气泡，模具难密封，影响尺寸、外观等 气辅注塑利用高压隋性气体注射到熔融的 塑料中形成真空截面并推动熔料 前进，完成注射过程 棒类壁厚制品，易 产生翘曲变形的板 类和局部熔体聚积 的大平面制件 1、可减轻产品重量、消除缩痕、提高生产效率 2、可消除产品内部应力，防止产品变形 3、模具及工艺参数复杂，且需增加气辅设备，成本高 5 3.3. 吸塑成型工艺吸塑成型工艺 l 工艺概述：

7、将热塑性板片加热至其软化点，藉抽真空、空气压力、重力及机械力使片材拉伸变形后成形于 阴模或阳模内，再冷却、脱模、修剪而成。此加工方式亦称真空成形或压差成型。 l 工艺原理图： 优点：表面质感好，手感舒适，吸能 性好，安全性高，造型自由度大 缺点：工艺复杂，表皮易开裂，尺寸 稳定性差，结构设计难度大 l 工艺优缺点： 6 3. 吸塑成型工艺 - 阳模成型 l 工艺原理图： 与模型壁贴合的一面，外观质量较高 壁厚不均匀，阳模的顶部最厚，阳模侧面与底面的交界区最薄 因片材各部分贴合模面的时间不同，易造成接近模型侧面的部 位出现牵伸或冷却的条纹。 l 产品特点： l 优缺点： 模具成本低，周期短且寿命

8、较长 产品表面光泽度高 技术成熟，已被广泛利用 尺寸精度差，模具细节如皮纹体现差 成型深径比稍大，最小圆角大于1.5mm,但仍有局限性，设计自由度小 7 3.3. 吸塑成型工艺吸塑成型工艺- -阴模成型阴模成型（imgimg） 表面质量高，结构细节体现鲜明 壁厚不均匀，模腔底部最厚，模腔侧面与 底面的交界处最薄 表面质量好，皮纹深度限制小用不易变形 脱模性好，可简化模具结构 技术难度高，模具加工时对模腔间隙的控制精度、皮纹分布的均匀性 和真空孔的直径大小(0.1mm)等要求严格 模具成本较高，但寿命较长 成型深径比小，最小圆角大于1mm,设计自由度较小 l 工艺原理图： l 产品特点： l 优

9、缺点： 8 3.3. 吸塑成型工艺吸塑成型工艺 - - 无模成型无模成型 表面光泽度高，有较高的光吸收率和透明性 产品形状受限，只能在成型时改变产品的拉伸程度和外廓形状，不能成型外型复杂的制件 受中心区厚度的限制，成型拉伸比较小 技术难度大，靠调节真空度来控制产品轮廓和尺寸 产品形状简单，且无严格的尺寸限制 壁厚不均匀，片材中心最薄，被夹持区域较厚 l 工艺原理图： l 产品特点： l 优缺点： 9 l 工艺概述： 又称挤出成型，是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通 过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。 4.4. 挤塑成型挤塑成型 生产连续性强

10、、操作简单、应用范围广、效率高 设备投资少，成本低 产品质量均匀，易于控制 形状单一，且截面尺寸受限于机头 l 工艺原理图： 适用于热塑性塑料和橡胶的加工 可生产各种等截面的连续制品如型材、电线包覆、密封条等 l 产品特点： l 优缺点： 10 类别类别特点特点适用性适用性优优缺点缺点 挤出吹塑先挤出型坯（型坯不需型芯支 撑），再对型坯吹塑 对形状要求不太 严格的中空产品， 如 空调出风管 1、生产效率高，投入成本低，模具和机械的选择范围广 2、废品率较高，废料的回收、利用差，产品的厚度控制、原 料的分散性受限制，成型后必须进行修边 注射吹塑先注塑出型坯（型坯需金属型芯 支撑），再对型坯吹塑

11、圆形或椭圆形的 产品，如 矿泉水 水瓶 1、加工时无废料产生，能有效控制产品的壁厚和材料的分散， 细颈产品成型精度高，外观品质高，不需二次加工 2、设备成本高，生产过程中需频繁换模，效率低 拉伸吹塑在吹塑前,先对型坯作轴向或横 向拉伸，再吹塑 薄壁的中空产品， 如包装容器 1、产品质量高，能成型较大的产品 2、工序多，投资大，且成型压力大，易造成产品内应力集中 多层吹塑以多层管坯复合,并在同一条件 下进行吹胀,冷却 形状复杂的多层 复合产品，如汽 车燃油箱 1、产品质量优良，能同时生成复杂的多层产品 2、工艺较复杂，且需专用设备，设备投资较大 l 工艺概述： 5.5. 吹塑成型吹塑成型 主要指

12、中空吹塑成型，是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法 l 工艺原理图： l 分类及其特点： 11 l 工艺概述： 将按比例计量的原料混合物，从原液贮罐经计量泵送至发泡机的注射头，通过机械搅拌或撞击充 分混合后吐出，注入发泡模具内，混合原液充填至整个模腔，在一定温度下使塑料产生微孔结构，并熟化为 固体，脱模后可得到产品。常用的树脂有ps、pu、pp、pe、pvc等。 l 工艺原理图： l 分类： 6. 发泡工艺 类别类别工工艺艺原理原理适用性适用性优优缺点缺点 物理发泡 在塑料中溶入气体或低沸点液体，而后使其膨胀或气 化发泡的方法 喷涂 毒性小，原料成本低，发泡剂无残留

13、施工环境受外界影响大 机械发泡 由计量泵按配比将原料混合，并利用机械的搅拌作用 混入气体，经定型过程使其膨胀发泡的方法 浇注 混合充分，泡孔细而均匀，外观品质好 原料损耗大，劳动生产率低 化学发泡 利用化学发泡剂加热后分解放出的气体或原料组份间 的化学反应所放出的气体使塑料熔体发泡 注射 工艺参数可控，模腔压力小，生产成本低 表面光洁度差 12 l 工艺概述： 又称模压成型，将塑料或橡胶胶料在闭合模腔内借助加热、加压，使其 成型并固化或硫化而得到制品的加工方法,常用于热固性塑料。 l 工艺原理图： 7. 压塑成型 能一次成型制品，无需二次修饰，成本低 生产周期长，效率低，较难实现专业化和自动化

14、生产 不能成型形状复杂的厚壁制品，尺寸精度低 l 优缺点： 13 l 工艺概述： 将浸渍或涂有树脂的片材层叠，组成叠合体，送入层压机，在加热和加 压条件下，固化成型复合材料制品的一种成型工艺。 l 工艺流程图： 8. 层压成型 具有机械化、自动化程度高 产品力学性能较好，产品质量稳定 但设备一次性投资大，费用高 l 优缺点： 14 。 l 工艺概述： 将塑料糊从粉末盒倒人开口的中空模内，达到规定的容量后，模具与粉末盒联接并充分旋转（模具在装料前 和装料后均进行加热），使原料在模具内壁变成凝胶，当凝胶达到预定厚度时，倒出过量的原料，冷却后即 可从模具内剥出产品。 l 工艺原理图： 9. 搪塑成型

15、工艺 优点：表面质感好，造型自由度大，手感好，表皮无应力，吸能性好，安全性高，耐老化性高 缺点：工艺复杂，模具寿命低，生产效率低，制品的厚度、重量准确性较差，结构设计难度大 l 工艺优缺点： 15 l 工艺概述： 又称喷射成型，是将含有固化剂的树脂体系和含有引发剂的树脂体系在机器人的自动控制下按一定的比例从 枪头均匀喷涂到模具上，经过一段塑化时间后，两种树脂体系完全反应生成的一种新的多孔性弹性体的化合 物，经模具固化成型而得到所需的产品 10.10. 喷涂成型喷涂成型工艺工艺- pu spray- pu spray 优点： 精密的表皮表面结构可重复生产，模具寿命极长 表面皮纹体现充分，花纹结构

16、不受限制，可方面实现多颜色组合 优良的低温、抗老化性，气味低散发性，及优良的物理机械性能，且属环保性材料 缺点： 原材料成本较高 工艺过程控制复杂 ，表皮厚度难控制 l 枪头工作原理： l 工艺优缺点： 16 所谓关联工艺，是指内外饰件除最基础的材料成型工艺外，为满足某些特殊要求或性能 所涉及的一些附加工艺。常见的有：模具材料的热处理工艺和其它加工工艺，塑料产品 的表面处理工艺和产品成型后的后序工艺 1.1. 内外饰件常用关联工艺概述内外饰件常用关联工艺概述 17 l 模具材料常用的热处理工艺： 金属热处理工艺一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面

17、 的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。热处理工艺的工序一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加 热和冷却两个过程。 热处理工艺的分类： 常用热处理工艺： 2.2. 模具材料的热处理工艺和其它加工工艺模具材料的热处理工艺和其它加工工艺 分类分类工艺简介工艺简介常用形式常用形式 整体热处理工件整体加热，以适当的速度冷却，改变其整体力学性能退火、正火、淬火和回火 表面热处理只加热工件表层，以改变其表层力学性能火焰淬火和感应加热 化学热处理通过改变工件表层化学成分、组织和性能渗碳、渗氮、渗金属 退火：是把钢加热到临界温度ac1或ac3线以上，保温一段时间后，缓慢地随炉冷却，使奥氏体在高温区发生分

18、解， 得到比较接近平衡状态的组织。可降低硬度，消除残余应力，细化晶粒，消除组织缺陷，提高机加工性。 正火：是把钢加热到临界温度ac3或accm线以上，保温一段时间，然后进行空冷。以得到较多的珠光体组织，正火 的效果同退火相似，只是得到更多的珠光体组织。 淬火：将钢加热到临界温度ac3或ac1以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，再以大于临界冷 却速度的冷速快冷到ms以下进行马氏体（或贝氏体）转变。淬火的根本目的是相变，即使过冷奥氏体进行 马氏体或贝氏体转变，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及 韧性。 回火：是把淬火钢重新加热至ac1线以下的一

19、定温度，经过适当时间的保温后，再冷却到室温。可降低钢件的脆性 调质：是把淬火和高温回火结合起来的工艺 ，以获得一定的强度和韧性 渗碳或渗氮：就是将低碳钢在具有丰富碳或氮的介质中加热到某一温度,使活性碳原子或氮原子渗入钢的表面,以 获得高碳或高氮的硬化渗层组织。随后经淬火和低温回火,使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力,而心 部仍保持足够的强度和韧性 18 l 模具材料的其它加工工艺 模具制作工艺 分分类类简简介介适用性适用性工工艺艺特点特点 电火花利用浸在工作液中的两极间脉冲放 电时产生火花放电的电蚀作用蚀除 导电材料。一般放电（工具）电极 具有特定的几何形状 硬质导电材料 或有特殊加工 要求

20、的零件 属于不接触加工，间隙0.10.01mm 加工过程中没有宏观切削力，不易引起工件的变形和位移 可以“以柔克刚，加工任何难加工的金属材料和导电材料 可以加工形状复杂的表面及薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异 形小 孔、深小孔等有特殊要求的零件 等离子切 割 将混合气体通过高频电弧，产生等 离子,利用等离子电弧的高温热量使 切口处的金属局部熔化/蒸发，并 借高速等离子的动量排除熔融金属 以形成切口 有色金属 可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属 切割厚度不大的金属板或普通碳素钢薄板时，切割速度快，切割面光洁、 热变形小、几乎没有热影响区。 线切割利用连续移动的细金属丝（称为电

21、 极丝）作电极，对工件进行脉冲火 花放电蚀除金属、切割成型。 形状复杂和精 密细小的工件 具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等优点 用金属丝作为电极,不用制造工具电极,方便加工内、外成形表面 加工时电极丝为正极且高速移动，磨损小，加工精度高 由于电极丝很细（直径仅0.040.2mm），可对狭槽（宽度：0.05 0.07mm)和小圆弧半径的锐角(r0.03mm)进行加工 可实现数字化编程控制,提高单件、小批量生产的自动化程度 激光切割采用激光束照射到钢板表面时释放 的能量来使不锈钢熔化并蒸发 复杂形状的坯 料 高能量密度可控性好的无接触加工 切缝最窄，热影响区最小，工件局部变形极

22、小，无机械变形 具有广泛的适应性和灵活性，易于自动化，有无限的仿型切割能力 19 皮纹腐蚀加工： 简介： 采用抗蚀转印油墨，在贴花纸上丝网印制装饰纹，用贴膜 法把装饰纹油墨转印到模具上，经干燥修整后，进行化学 腐蚀，便在模具上制得凹凸型装饰纹。 工艺流程图（如右图）： 工艺特点 采用自配油墨，抗蚀性好、粘合力强、可自然干燥、 转印性能好等优点； 采用自制球型腐蚀喷头，腐蚀液能喷射成均匀半球面， 适合复杂型腔腐蚀，加上型腔朝下，不会堆滞腐蚀液， 能获得深度均匀、图纹清晰、高质量的装饰纹； 工艺方法简单，操作容易，适合大、中、小模具，不受 几何形状限制； 设备简单，材料消耗甚少，主要消耗贴花纸、转

23、印油墨、 保护漆，成本低廉，经济效益高。 贴花转印交接处或有缺陷的装饰纹，需人工修补，对工 艺操作人员要求很高 20 喷砂工艺： 简介：利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。由于喷料对工件表面的冲击和切削作用，使工 件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能也得到改善。 工艺原理图（如下图）： 工艺特点： 工艺简单、通用，易操作，效率高，且成本低 处理过程中可在不同粗糙度之间的表面任意选择，适应性强 可提高工件的抗疲劳性，增加它和涂层之间的附着力，延长涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰 21 3. 塑料产品的表面处理工艺： 主要是指在塑料成型过程中或成型后，用来

24、改善或改变塑料产品表面状态的加工工艺，常见的有表面涂 装、水转印、模内转印（imd）、模内嵌件注塑（iml）、镀铬等工艺。 l 表面涂装： 目的：掩饰表面缺陷，降低产品制造成本，提高使用寿命，增加产品的特殊功能，扩大使用范围等 作用：装饰作用、保护作用、实现特殊功能 分类及方法： 分类方法方法目的目的 表面清洁化溶液清洁去除表面的尘埃、颗粒等异物 表面活性化氧化处理、涂底漆处理使涂膜附着 表面功能化防紫外线涂层、喷涂、镀铬处理防止带电，抗划伤，金属表面化 l 表面喷涂： 目的：使用专用喷枪将涂料借助压缩空气 的压力将涂料成雾状喷出，使其均匀地黏 附在被涂产品的表面或局部 遮面喷涂的常用形式：塞

25、子遮面喷涂、块 式遮面喷涂、罩式遮面喷涂 22 l 镀铬工艺 简介： 利用电解作用，在塑料基体表面附着一层金属铬膜的工艺。可以起到提高耐磨性、导电性、反光性及增加美观等 作用。但塑料产品电镀前,必须经过特殊的预处理。 工艺流程（如下图）： 前处理：（碱）除油-（酸除油）亲水-粗化（凹坑）-中和-（10%盐酸）预浸-（催化，敏化）沉钯（导体） -（活化）解胶-（还原沉镍）化学镍 后处理：（5%盐酸）活化-（预镀铜）焦铜-（5%硫酸）活化-酸铜-（各5%的硫酸和过硫酸铵）活化-半光镍 -光镍-镍封-（2%的光铬水）预浸-镀铬-（6065度）烘干 工艺特点： 镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析

26、困难，电流效率低 铬为变价金属，又含有氧酸根，故阴极还原过程复杂 镀铬虽然极化值很大，但极化度很小，故镀液的分散能力和覆盖能力很差，往往要采用辅助阳极和保护阴极 镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降低，故镀铬的电压要比较高 镀铬不能用铬作阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极 23 l 水转印（cubic)工艺（曲面印刷） 简介： 又叫立体曲面印刷，先将图案预凹面 印刷在薄膜上，再利用水压将薄膜上 的图案转印至塑料产品的表面。 工艺流程图（如右图）： 工艺特点： 能在产品立体曲面上进行印刷,适用于各种复杂外形的产品, 并可改变材料表面的质感 产品表面

27、与水转印膜的贴合速度要保持均匀，避免薄膜皱褶而使图纹变形 柔性的水转印膜与形状复杂的表面接触时会发生拉伸变形，有失真现象 工序多，自动化程度低，生产过程不太环保 24 l 模内装饰-imdimd（ in mold decoration） 简介： 又被称为嵌片注塑，预先在薄膜上丝网印刷好图纹后，放入注塑模具内，合模后将熔融塑料注射到薄膜的 背面，薄膜随产品表面形状被适当弯折或拉伸，并与塑料产品覆合成一体而得到图纹的加工技术。 工艺流程图（如下图）： 工艺特点： 工序少，自动化程度 高，生产效率高，且生产过程环保 送膜装置需附加额外设备 由于薄膜拉伸率低，只能用于成型高度小的扁平结构零件 25 l 模内嵌件转印-imliml 简介： 将产品图纹预先丝网印刷在薄膜上，然后将印刷好图纹的薄膜通过加热或吸附预先成型、裁切成和产品一 样大的“小胶片”，然后再将“小胶片”放置在注塑模具内，合模后将熔融