淺談儀表板制造工藝

1、淺談儀表板制造工藝淺談儀表板制造工藝作者:浙江眾泰汽車技術(shù)中心王智儀表板簡(jiǎn)稱“IP(Instrumentpanel)”是汽車內(nèi)飾的重要組成部分。由于具有得天獨(dú)厚的空間位置，使得儀表板成為諸多操作功能的載體：駕駛者不僅可通過儀表板了解車輛的基本行駛狀態(tài)，而且可對(duì)風(fēng)口、音響、空調(diào)和燈光等進(jìn)行控制，從而在確保安全的同時(shí)，享受到更多的駕乘樂趣。近年來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，更多的操作功能被集成到了儀表板中。顯然，為了確保所支撐的各種儀表和零件能夠在高速行駛及振動(dòng)狀態(tài)下正常工作，儀表板必須具有足夠的剛性，而為了減少發(fā)生意外時(shí)外力對(duì)正、副駕駛的沖擊，還要求儀表板具有良好的吸能性。與此同時(shí)，出于舒適和審美的要

2、求，儀表板的手感、皮紋、色澤和色調(diào)等也日益受到人們的重視?？傊鳛橐环N獨(dú)特的內(nèi)飾部件，儀表板集安全性、功能性、舒適性和裝飾性于一身，這些性能的好壞已成為評(píng)判整車等級(jí)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。一般，不同的車型所配備的儀表板等級(jí)是完全不同的。根據(jù)車型的配置要求，可選擇適合的儀表板生產(chǎn)工藝，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。儀表板種類及生產(chǎn)工藝目前，常使用的儀表板主要包括：硬質(zhì)儀表板、半硬質(zhì)儀表板、搪塑發(fā)泡儀表板、陰模成型儀表板和聚氨酯噴涂?jī)x表板等幾種類型。不同的儀表板，其生產(chǎn)工藝也不盡相同。一般，硬質(zhì)儀表板（注塑件）的工藝流程為：注塑成型儀表板本體零件一焊接主要零件（如需要）一組裝相關(guān)零件；半硬質(zhì)儀表板（陽模吸塑

3、件）的工藝流程為：注塑/壓制儀表板骨架一吸塑成型表皮與骨架一切割孔和邊一組裝相關(guān)零件；搪塑發(fā)泡儀表板的工藝流程為：注塑成型儀表板骨架一真空成型/搪塑表皮一泡沫層的發(fā)泡處理一切割孔和邊一焊接主要零件（如需要）一裝配相關(guān)零件；陰模成型儀表板（陰模成型及表皮壓紋）的工藝流程為：注塑成型儀表板骨架一真空成型/吸塑表面壓紋一泡沫層的發(fā)泡一切割孔和邊一焊接主要零件（如需要）一組裝相關(guān)零件；聚氨酯噴涂?jī)x表板的工藝流程為：注塑成型儀表板骨架一PU噴涂一發(fā)泡層發(fā)泡一切割孔和邊一焊接主要零件（如需要）一組裝相關(guān)零件。儀表板的注塑成型對(duì)于全塑的硬質(zhì)儀表板和發(fā)泡儀表板而言，其骨架的注塑成型一般需要使用鎖模力為2000

4、3000T的注塑機(jī)，骨架材料可以采用PC/ABSSMMPP+GF表1對(duì)這3種材料的成型性、成本和使用性能做了比較。表1注塑成型骨架材料的比較儀表板的注塑工藝可分為高壓注塑和低壓注塑兩種方式。高壓注塑的特點(diǎn)是：材料在經(jīng)螺桿加熱后被注入到閉模中成型。一般，經(jīng)高壓注塑成型的部件易出現(xiàn)縮印、變形和熔接痕等質(zhì)量問題，這通常是由加強(qiáng)筋和/或澆口位置設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的，止匕外，材料或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不合理也會(huì)對(duì)此有所影響。低壓注塑的主要特點(diǎn)是：經(jīng)螺桿加熱后的材料被注入到微閉合的模具中，模具在二次閉合后加壓，產(chǎn)品經(jīng)冷卻定型后，開模將其取出。一般，低壓成型工藝主要用于生產(chǎn)表面有裝飾面料（織物或表皮）的產(chǎn)品，如A、B、C柱

5、,門板上飾板以及儀表板上飾板等。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是：成型效率高、產(chǎn)品變形小，面料與骨架之間不需要使用粘接劑。但其缺點(diǎn)是成本高，特別是相對(duì)于高壓注塑而言，模具工裝成本較高。此外，相對(duì)于二次復(fù)合工藝所使用的材料（即包覆成型）而言，工藝面料較昂貴。儀表板表皮的陽模吸塑成型陽模真空吸塑是生產(chǎn)儀表板表皮的一種工藝方法，其特點(diǎn)是：對(duì)表面帶有花紋的片材進(jìn)行加熱，當(dāng)達(dá)到拉伸成型溫度時(shí)，提升陽模，使加熱表皮與陽模之間形成真空腔。開啟陽模真空抽吸系統(tǒng)，使表皮緊貼在陽模的型腔表面上，冷卻后脫模。經(jīng)定型后的表皮即可轉(zhuǎn)入下一道的發(fā)泡成型工序中。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是：模具投資少且使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)效率高，設(shè)備成本只有搪塑設(shè)備的1/3

6、1/4。但其缺點(diǎn)是：由于表面花紋是預(yù)制的，因此隨著表皮拉伸度的增大，花紋損失也隨之增大，從而導(dǎo)致細(xì)皮紋消失、粗皮紋淡化并形成明顯的視覺差，影響美觀。由于陽模真空成型的工藝特征，使得產(chǎn)品陰陽尺寸受到局限，通常要求R角在1.5mm以上，從而對(duì)產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)帶來一定的束縛。儀表板表皮的搪塑成型搪塑表皮的制造過程是：首先將帶有表面花紋的搪塑模具加熱到搪塑表皮的成型溫度，然后將粉箱與搪塑?？酆?，使之按設(shè)定的程序旋轉(zhuǎn)。當(dāng)粉料熔化并粘附于模具表面達(dá)到一定厚度后，脫開粉箱。接著，繼續(xù)加熱模具外表面，以使模具內(nèi)表面的搪塑表皮得到塑化燒結(jié)。最后，快速冷卻模具外表面（不噴淋），使表皮冷卻成型。搪塑表皮一般具有如下優(yōu)

7、點(diǎn)：由于搪塑表皮的表面花紋是在表皮成型過程中形成的，因此花紋表面的一致性好；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，只要照顧到模具的局部加熱性，即可將模具做成較深的凹陷，甚至做成一定的負(fù)角，以加大產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的裕度；材料成本相對(duì)較低。其缺點(diǎn)是：模具投資大，壽命短（一般模具的質(zhì)量保證只有20000次表皮壽命）；設(shè)備投資大；需要不斷地清理模具，導(dǎo)致輔助工時(shí)較長(zhǎng)。按照搪塑表皮的外觀質(zhì)量要求，其表面必須清潔、完整、無流痕且皮紋要均勻一致，同時(shí)表皮顏色與標(biāo)準(zhǔn)色板比對(duì)時(shí)無明顯差異，表皮重量應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)值的托范圍內(nèi)。止匕外，必須在規(guī)定位置上做標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)內(nèi)容應(yīng)包括：日期、班次和張數(shù)，并且標(biāo)識(shí)要清晰可見，有可追溯性。為了確保成型后的表皮

8、不變形受損，一般應(yīng)將其存放在本體骨架上，表皮疊放不超過4張，放有表皮的骨架則應(yīng)存放到周轉(zhuǎn)車上。表2和表3對(duì)搪塑表皮和陽模吸塑表皮的特點(diǎn)和性能做了比較。表2搪塑表皮和陽模吸塑表皮比較搪塑表皮陽模吸塑表皮，材料PVC.TPUPVC/ABS,TP0手感軟硬一致隨拉伸率的變化而變化，拉伸越大，花紋損失就越大產(chǎn)品造型的適用性較好，局部R角可以做到1mm,現(xiàn)在最好水平可做到0.5mm拉伸太大的地方成型困難，局部R角最小只能做到1.5頌左右顏色一致性好，顏色更換更容易一致性不如搪塑表皮，由于有皮紋的制約，顏色更換不易人靂歌目生始表3搪塑表皮與陽模吸塑表皮的性能比較陽模吸塑表皮(PVC/ABS)搪塑表皮(PV

9、C)搪塑表皮(TPU)密度g/cm3L151.20-L25L06|肖氏A硬度9095：70T080T5拉伸強(qiáng)度Mpa14-169146伸長(zhǎng)率先137：250350撕裂強(qiáng)度kN/m6440翼*汽車窗十網(wǎng)車軻工程專森儀表板表皮的陰模吸塑成型陰模吸塑成型技術(shù)是陽模真空吸塑與搪塑技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它是一種熱模成型技術(shù)，即將不帶皮紋的熱片材(0.8mmTPO表皮+2.0mm泡沫)放置在發(fā)泡層與陰模的型腔之間，通過真空吸附使片材與模具型腔(模具型腔已做出了皮紋)接觸成型。冷卻時(shí)片材收縮，并與發(fā)泡層吸附貼合成型。與傳統(tǒng)的成型和復(fù)合工藝相比，該工藝不會(huì)出現(xiàn)皮紋拉伸現(xiàn)象，而且可以在一個(gè)零件上實(shí)現(xiàn)不同的皮紋形式，皮

10、紋均勻、清晰且手感好，與搪塑效果相當(dāng)。陰植麗晟型的表板表皮的皮紋up陰模吸塑成型的儀表板表皮的結(jié)構(gòu)陰模吸塑成型表皮的主要優(yōu)點(diǎn)是：表面花紋效果接近搪塑表皮，模具壽命比搪塑模具提高了36倍，生產(chǎn)效率高。其缺點(diǎn)是：材料利用率低，對(duì)設(shè)備要求高，模具的一次性投入高。Grained, porous IMG loalPreh&udlion bellChain railCtamping trariie (upper And 旭的電力Subi“-Substrate suppdiiVacuum gnrwcJhon lamiibnling tool陰模吸塑成型工藝的流程示意圖A汽車設(shè)計(jì)網(wǎng)車軻工程專求在設(shè)計(jì)陰

11、模吸塑成型表皮時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面的問題:1 .小于1mm的R角沒有辦法加工；2 .設(shè)計(jì)自由度不高；3 .多種顏色的使用受到限制；4 .皮紋制作時(shí)間長(zhǎng)。一般，陰模成型儀表板需要投入模具、檢具和周邊輔助臺(tái)架工裝（總體費(fèi)用大約為1000萬人民幣），而目前國內(nèi)沒有成熟的陰模和發(fā)泡模具設(shè)計(jì)制造能力，因此工裝費(fèi)用相對(duì)較高；5 .注意表皮與出風(fēng)口及其他部件間的裝配結(jié)構(gòu)、順序和間隙；6 .注意骨架與發(fā)泡層的脫模，以及骨架與空調(diào)風(fēng)道的裝配和焊接方式。陰模成型設(shè)備儀表板表皮的聚氨酯噴涂工藝聚氨酯（PU）噴涂工藝是近年來迅速發(fā)展起來的一種新工藝，相對(duì)搪塑工藝而言，它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如：可形成雙色儀表板表面，使得造型設(shè)計(jì)更靈活；設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，能源消耗大大減少。特別是近幾年來，隨著PU粉狀原材料的降價(jià)，使得可回收利用的PU表皮與傳統(tǒng)的PVC搪塑表皮之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。PU噴涂?jī)x表板表皮的主要工藝流程為：在模具上噴脫模劑一噴漆（顏色）一噴PU原料以形成表皮（由機(jī)械手控制不同部位的厚薄）一冷卻一取出表皮。1號(hào)VfiltlRiiNMb叫Ntl發(fā)泡工藝一般，采用搪塑成型、陰模成型和PU噴涂技術(shù)生產(chǎn)的儀表板，其后續(xù)工藝（如發(fā)泡等）基本上都是相同的。發(fā)泡是將聚醴和異氟酸酯等充分混合后，注入模具中的表皮與骨架之間