汽车内饰件的设计与制造(二).pdf

汽车内饰件的设计与制造汽车内饰件的设计与制造(二二)传统的座椅一般选用调角器式，但由于使用频繁，其卷簧容易失效。采用齿板齿条式设计时，只要选用的材料以及热处理工艺达到设计要求，其寿命和使用效果一般是比较理想的。1 座椅的分类与制造 座椅按其结构可分为调角器式、齿板齿条式或前后调节式、前后上下调节式等;按其坐垫及靠背材料可分为 PU 发泡的、硬质棉的和天然纤维的等几种。传统的座椅一般选用调角器式，但由于使用频繁，其卷簧容易失效。采用齿板齿条式设计时，只要选用的材料以及热处理工艺达到设计要求，其寿命和使用效果一般是比较理想的。一般座椅的前后调节是借助于滑道来完成的，而上下调节则依靠气囊和减振器，气囊和减振器对提高座椅的舒适性发挥了良好的作用。现在有的座椅还在坐垫上增加了加热和充冷气装置，以适用于高热、高寒地区不同用户的需求。目前坐垫及靠背基本上是由软质 PU 发泡制成，也有采用硬质棉的。软质 PU 发泡材料可用热硫化和冷硫化法生产，但从设备投资和材料性能考虑，目前座椅缓冲垫多用冷硫化法生产。考虑到座椅的舒适性，可以通过改变缓冲垫的密度来调整其软硬度。奥迪 A6 轿车靠背上的缓冲垫使用的是天然纤维(如椰子壳)浸胶材料，其特点是透气性好，而其骨架一般采用金属焊接结构，也有用 GMT(玻璃纤维毡片)取代钢铁材料的。随着人们需求的不断提高，座椅的表皮材料也日益高档化60 年代大多采用 PVC 人造革，70 年代开始使用真皮和织物。织物材料主要是尼龙，预计今后聚酯织物包皮会逐年增加。方向盘 1、方向盘的设计 方向盘既是汽车的主要操作功能件，同时又是装饰件。方向盘一般由盘毂、圆周、盘辐及附件等组成。早期的方向盘功能单一，只有转向功能。随着技术的进步，现代汽车的方向盘集合了多种功能，可在其上布置一些操控件和按钮，从而使驾驶员在手不离开方向盘的情况下就可以进行多种操作，既方便又安全。此外，在轿车方向盘内还装有安全气囊，它可为驾驶员提供被动安全保护。方向盘的尺寸和形状会直接影响到转向操纵的轻便性。方向盘的尺寸一般有 380mm、400mm、425mm、450mm、475mm、500mm、550mm 等几种，前三种适用于轿车和小型客车，后两种适用于大客车和重型载货车，450mm、475mm、500mm 适用于中型客车和中型载货车。通常，较大直径的方向盘操纵起来更轻便，但会影响驾驶员进出驾驶室;较小直径的方向盘使得驾驶员在操纵时要施加较大的力。现代汽车的方向盘一般都配有转向助力装置，从而提高了操纵的舒适性。在设计方向盘的盘辐和中部轮廓时，应避免出现坚硬的棱线，以确保手掌握持的舒适性。此外，还应保证在各个不同的转角条件下都应有良好的握持性。2、方向盘的分类与制造 按材料进行划分，方向盘可被分为硬质、软质、皮革、桃木纹等几种类型;按盘辐的多少进行划分，方向盘可被分为两辐式、三辐式和四辐式等几种类型。硬质方向盘由骨架与PVC注塑成型;软质(相对而言)方向盘一般采用自结皮PU泡沫材料经高压或低压发泡而成。通常，方向盘结构要求挺拔、坚固、轻便、外韧内软，并能耐热、耐寒、耐光、耐磨，其包覆物多用改性 PP、PVC、PU、ABS 等树脂。骨架一般选用钢骨架与铝压铸而成，或由圆、椭圆金属握制并焊接而成。目前，从轻量化角度考虑，用玻璃纤维增强 PA 替代铁芯作为方向盘的骨架材料也是一种趋势。为了满足豪华、舒适及手感等方面的要求，现在一些方向盘的表皮还采用了真皮包覆，或在表皮上增加了桃木饰纹。通常，真皮必须缝在软质(相对而言)PU 发泡层上，而桃木纹只能在硬质塑料上使用。顶篷、后围 1、顶篷后围的设计 车内顶篷、后围(后围主要用于载重货车)是内饰件中材料和品种花样最多的一种复合层压制品，除了起装饰作用外，还具有隔热、隔音等特殊功能。顶篷、后围的设计要点是要保证驾驶室顶部与后部的一致性，例如，天窗与后窗要相对应，四周搭接处要吻合，以使整个驾驶室的内部结构和色调保持一致。此外，顶篷和后围还要具有一定的强度和刚度。2、顶篷、后围的分类与制造 按材料划分，顶篷和后围可有硬质和软质两种;按加工方法区分，顶篷可分为成型顶篷、粘接顶篷和吊装顶篷。一般硬质顶篷和后围采用玻璃钢压制而成，然后再在其上喷漆，也可由 PVC 板材吸塑成型。这类顶篷、后围的隔热、隔音效果较差，但强度、刚性较好。软质顶篷和后围一般由基材和表皮构成，基材要求具有轻量、刚性高、尺寸稳定以及易成形等特点，为此通常使用热塑性聚氨酯发泡内材、PP发泡内材、热塑性毡类内材、玻璃纤维瓦楞纸、蜂窝状塑料带等。表皮材料可用织物、无纺布、TPO、PVC 等。我国生产的轿车顶篷一般使用 TPO 发泡片材、玻璃纤维、无纺涤纶布等材料经层压后成型。在汽车顶篷中，成型顶篷占 70%以上。成型顶篷的基材一般采用浸树脂的再生棉或聚苯乙烯泡沫板，填充材一般用聚氨酯或聚烯烃树脂发泡体，表皮材主要是 PVC 片材，同时逐渐增加织物。填充材和表皮材经层压后被贴在基材上。吊装顶篷的衬层是用钢丝网吊起来的一种结构，其表皮材是 PVC片材、PVC 人造革或织物等。为了起到隔热和隔音的作用，可把绝缘材料放到顶板和衬层之间。粘接型顶篷是把填充材料和表皮材直接贴到顶篷上，填充材主要是聚氨酯发泡体、PVC 发泡体，表皮材主要是 PVC 片织物等。目前很多卡车也已采用压制成型的顶篷，其基材为热固性或热塑性毡类，表皮材选用针织面料、无纺布、PVC 等。发动机罩及地垫 1、发动机罩及地垫的设计 发动机罩及地垫是中、重型汽车及客车的重要内饰件，其主要功能是吸音、隔热、减震以及美化车内环境。对于轿车而言，地垫可起到装饰、防污和防滑的作用。卡车的发动机罩和地垫的设计一般要求必须与驾驶室下部的发动机金属壳体贴合一致，其上部又必须与仪表板下部相吻合，同时还要留出换挡手柄及其它附设装置的安装位置，并体现出美观、大方的特性，与驾驶室的色调融为一体。轿车地垫的设计主要应以美观、漂亮为本。2、发动机罩及地垫的分类与制造 卡车的发动机罩和地垫按材料可分为棉质的、橡胶的、PVC 发泡复合的、橡胶发泡复合的等几种。现在比较流行的做法是 PVC 皮革吸塑后与聚醚多元醇和异氰酸酯发泡填充而成，或橡胶热压成型后与聚醚多元醇和异氰酸酯发泡填充而成。轿车中的地垫一般都采用美观、漂亮的复合成型垫，如橡胶、PVC、毛、麻类等，其中橡胶垫可热压成型，PVC 垫采用注塑成型。1、遮阳板的设计 遮阳板既是内饰件，又是功能件。高档轿车上的遮阳板还增加了可调节色差的防眩目功能。因此，遮阳板的设计应达到遮光的目的，同时还要兼顾美观、轻便、操作方便、灵活等方面的要求。2、遮阳板的分类与制造 按数量划分，遮阳板主要有 3 种类型：单件的，左、右两件组成的，左、中、右三件组成的(主要用于大型货车、客车等)。它包括骨架、表皮、PU 发泡材料 3 层。一般是金属骨架与 PU 材料一起发泡后，再在外表蒙上带花纹的 PVC 薄膜，然后热合而成。门手柄 1、门手柄的设计 门手柄不仅是启、闭门的功能件，同时也是装饰件。因此，门手柄的设计要注重其实用性和观赏性，要使驾乘人员开、关门方便，符合人手扣、抓的人体力学特点，不能有尖角和毛刺，而且还要有一定的强度。2、门手柄的分类与制造 门手柄可由金属、塑料或合金等材料制成。最初的门手柄大都采用金属材料，后来随着塑料在汽车上的应用，现在一般采用 ABS、改性 PP、PC/ABS 合金等材料注塑而成，其中 PC/ABS 可电镀以增加轿车的饰点。例如，桑塔纳的门手柄采用改性 PP 注塑而成，其表面带有皮纹，在接缝处有注塑而富有手感的线痕迹。杂物箱及烟灰缸 1、杂物箱及烟灰缸的设计 杂物箱及烟灰缸是汽车中的功能件和装饰件。杂物箱的设计要考虑其实用性和方便性，要具有耐磨、耐冲击的特性，并能与仪表板相统一。烟灰缸是一个复杂的小总成，在设计中要考虑其使用性和观赏性的要求。一个设计好的烟灰缸甚至可以作为一个艺术品，可以通过使用卷簧、弹簧、齿条、齿轮等结构达到阻尼效果 轻轻一按就会慢慢打开。2、杂物箱及烟灰缸的分类与制造 杂物箱按材料和加工方法可分为玻璃钢糊制的和塑料注塑成型的。玻璃钢糊制的杂物箱较重且生产效率不高，但由于具有加工成本较低以及玻璃钢易着色等优点，因此这种加工方法仍有一定的市场。现在比较流行的加工方法一般是由 ABS/PC 材料注塑成型，而杂物箱盖一般选用 PP 复合材料或纯 PP注射而成。烟灰缸按安装方式可分为固定式和可移动式。固定式一般安装在仪表板上，可移动式则附设在仪表板或其他部位。通常，烟灰缸可以作为一个单独的器件拿出来使用。其内体和缸盖材料必须耐高温并具有阻燃性，一般由 PC 或 PC 合金注塑而成，外体则由 ABS 注塑成型。总之，现代汽车的内饰设计首先强调的是整体感，即整个内部环境形成一个完整协调的设计主调，各个部分的形体、色彩、材料质感、纹理等诸多因素都要围绕这个主调进行变化。每个局部在保证各自独立功能要求的前提下，还要相互呼应，整体统一，以给驾乘人员更美妙的身心感受。同时，内饰的设计也应与外部设计相呼应，使整车浑然一体。内饰件的制造则应考虑工艺的可行性及制造成本。