汽車儀表盤及其制造工藝

1、Technology Application技術(shù)應(yīng)用58 環(huán)球聚氨酯網(wǎng)欄專車汽汽車儀表盤及其制造工藝環(huán)球聚氨酯網(wǎng)儀表板因其得天獨(dú)厚的空間位置，使愈來愈多的操作功能分布於其中，除反映車輛行駛基本狀態(tài)外，對風(fēng)口、音 響、空調(diào)、燈光等控制也給予行車更多的安全和駕駛樂趣。因此，在汽車中，儀表板是非常獨(dú)特的集安全性、功能性、 舒適性與裝飾性於一身的部件。首先，它需要有一定的剛性以支撐其所附的零件在高速和振動的狀態(tài)下保證正常工作； 同時又需要有較好的吸能性使其在發(fā)生意外時減少外力對正、副駕駛員的沖擊。隨著人們對車的理解愈來愈超岀其功 能，對儀表板的手感、皮紋、色澤、色調(diào)也逐漸成為評判整車層級的重要標(biāo)準(zhǔn)。儀

2、表板通常包含儀表板本體（殼體）、儀表、空調(diào)控制系統(tǒng)、風(fēng)道/風(fēng)管、岀風(fēng)口、操作面板、開關(guān)、音響控制系統(tǒng)、除霜器、除霧器、手套箱、左蓋板、飾板等零件。大部分儀表板還包含：儲物盒、駕駛員側(cè)手套箱、揚(yáng)聲器等飾件 和時鐘、金屬加強(qiáng)件、煙灰盒、點(diǎn)煙器、杯托等功能性零件；部分中高檔汽車設(shè)計有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、手機(jī)對講系統(tǒng)、溫 度傳感系統(tǒng)等高端產(chǎn)品。# 環(huán)球聚氨酯網(wǎng)# 環(huán)球聚氨酯網(wǎng)儀表板的分類儀表板按安全性可分為無氣囊儀表板和附氣囊儀 表板（針對副駕駛）。目前國內(nèi)只有少數(shù)中高檔次的 轎車配備氣囊儀表板，隨著人們對安全性的重視，客 戶對附氣囊儀表板需求加大，主機(jī)廠也將此作為買點(diǎn) 之一。氣囊打開在保護(hù)乘客的同時，也可

3、能傷害乘 客，尤其是兒童。因此，國際上部分新車型的儀表板 氣囊已開始加裝開關(guān)。為氣囊的正常開啟，在氣囊上 方多設(shè)計有氣囊蓋板，在其打開時釋放氣囊。但其與 儀表板匹配處存在可視裝接線，影響整車美觀。為 此，近年愈來愈多車型的儀表板設(shè)計為無縫氣囊儀表 板。既能保證氣囊正常開啟，又無可視裝接線。儀表板按舒適性可分為硬塑儀表板、吸塑儀表板 和半硬泡軟質(zhì)儀表板。儀表板本體以注塑工藝制成的# 環(huán)球聚氨酯網(wǎng)# 環(huán)球聚氨酯網(wǎng)聚氨酯POLYIRETTIANE2010年6月總第97期為硬塑儀表板，因其工藝簡單、投資低等優(yōu)勢而被廣 泛應(yīng)用，尤其是中低檔車。其中有局部或全部涂裝飾 漆或軟觸漆，以改善外觀、增加色調(diào)或提

4、高質(zhì)感。吸 塑儀表板是在注塑或壓制骨架外吸附并粘結(jié)或在注塑 時復(fù)合表皮，使其外觀有皮質(zhì)感。半硬泡軟質(zhì)儀表板 是在表皮和骨架之間填充有聚氨酯泡沫，既提高觸感 又增加吸收能量的能力。目前半硬泡軟質(zhì)儀表板的表 皮主要有真空熱成形表皮和搪塑表皮。前者是傳統(tǒng)的 仿真皮工藝制成；後者在近年因其花紋均勻、無內(nèi)應(yīng) 力、設(shè)計寬容度高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，并得到客戶高 度認(rèn)可，將成為中高檔車主導(dǎo)。按駕駛方向儀表板可分為方向盤左置儀表板和右 置儀表板。在英聯(lián)邦國家和日本為左側(cè)通行、右側(cè)駕 駛，使用方向盤右置儀表板；其它國家反之。儀表板生產(chǎn)的主要工藝針對不同儀表板，涉及的工藝及流程也有較大差異，可粗略歸納為以下幾種：（1

5、 ）硬塑儀表板：注塑（儀表板本體等零件） t焊接（主要零件）7 裝配（相關(guān)零件）；（2）半硬泡儀表板：注塑/壓制（儀表板骨架） t吸塑（表皮與骨架切割（孔及邊裝配（相關(guān)零件）；（3）半硬泡儀表板：注塑（儀表板骨架等零 件）（4）真空成形/搪塑（表皮）t發(fā)泡（泡沫層） t切割（邊、孔等）t 焊接（主要零件，如需要） T裝配（相關(guān)零件）具體涉及的主要工藝如下：1、塑工藝將干燥后塑料粒子在注塑機(jī)中通過螺桿剪切和料 桶加熱熔融後注入模具中冷卻成形，是儀表板制造應(yīng) 用最廣泛的加工工藝，用來制造硬塑儀表板本體、吸 塑和軟質(zhì)儀表板的骨架及其它大部分相關(guān)零件。硬塑 儀表板材料多使用PP,儀表板骨架的材料主要有

6、 PC/ABS、PP、SMA、PPO （PPE）等改型材料。其它零 件則根據(jù)作用、結(jié)構(gòu)和表觀要求的不同另選擇 ABS、PVC、PC、PA等材料。注塑工藝在四、五十年代迅 速興起後，得到了大力發(fā)展，經(jīng)過在設(shè)備、模具上的 不斷增加、改造、選裝不同用途的設(shè)備，使注塑工藝 形成多種分工藝：如氣輔注塑、順序閥注塑、復(fù)合注 塑、嵌件注塑、雙色注塑、二次注塑等。氣輔注塑是氣體輔助注塑的簡稱，發(fā)明於八十年 代初，推廣於九十年代，是將熔融塑料粒子注入模具 的同時注入一定量的惰性氣體，并通過氣路、結(jié)構(gòu)的 設(shè)計和工藝控制使零件的特定區(qū)域形成中空結(jié)構(gòu)的注 塑工藝。中空結(jié)構(gòu)的形成增強(qiáng)了零件的機(jī)械性能的同 時減少了零件壁

7、厚，改善零件外觀，降低了材料成本 和成形周期。因此該工藝不僅在汽車制造業(yè)得以應(yīng) 用，在家電制造業(yè)得到長足的發(fā)展，主要應(yīng)用於結(jié)構(gòu) 件，尤其是有外觀要求的結(jié)構(gòu)件。近年用水代替惰性 氣體的研究與應(yīng)用也取得了一定成果；順序閥注塑：在九十年代由附有熱流道模具的注 塑演化而來，是通過與設(shè)備連鎖的閥門，控制模具熱 流道的不同澆口的開閉，從而控制料流的注塑工藝。 該工藝適於薄壁長流程的產(chǎn)品，降低對設(shè)備鎖模力的 要求，優(yōu)化表面質(zhì)量，縮短成形周期；復(fù)合注塑是在注塑模的動模一側(cè)放置與模具形狀 吻合或無形狀的片材後注塑成形，使產(chǎn)品具有兩層的 結(jié)構(gòu)同時有模具賦予的形狀。其優(yōu)點(diǎn)是減少了加工工 序，產(chǎn)品表觀質(zhì)量好，零件間粘

8、結(jié)力強(qiáng)。因其有形狀 片材在與模具配合時需精密控制，而無形狀的平面片 材需達(dá)到零件拉伸要求。因此該工藝在儀表板制造中 應(yīng)用范圍很少，而在門內(nèi)飾板和裝飾板/條有一定的應(yīng) 用；嵌件注塑在家電業(yè)較普及，在儀表板生產(chǎn)中各電 器開關(guān)的制造均采用該工藝。它是將需嵌於注塑件的 金屬零件在注塑前置於模具內(nèi)，注塑後熔融的塑料將 其部分包覆成為零件；雙色注塑：在雙色注塑機(jī)上，在同一生產(chǎn)周期內(nèi) 向?qū)ｉT的注塑模內(nèi)同時/先後注射不同顏色/種類的原 料，使產(chǎn)品具有不同的外觀/性能，但因其在設(shè)備和模 具的巨大投資而逐漸被二次注塑取代。二次注塑就是 注塑零件為嵌件的嵌件注塑，主要應(yīng)用於機(jī)械性能和 外觀要求較高的零件，材料選擇是

9、該工藝的關(guān)鍵。該工藝將表皮片材加熱到玻璃點(diǎn)軟化溫度，在密 閉的型腔內(nèi)加注氣體使其得到一定拉伸，進(jìn)而以真空 吸附於有溫控模具冷卻并得到產(chǎn)品。主要用於儀表 板表皮和外觀要求高的零件生產(chǎn)，材料主要為PVC/ABS。因環(huán)保的要求，八十年代開始新材料的研發(fā)， 近年TPO和TPU在歐、美、亞都有一定的應(yīng)用。將粉末原料均勻撒布於加熱的模具表面，使其熔 融并保持一定時間，使物理、化學(xué)雙重反應(yīng)充分進(jìn)行 後冷卻定性，得到模具形狀的產(chǎn)品。不同的加熱方式 59Technology Application技術(shù)應(yīng)用60 環(huán)球聚氨酯網(wǎng)欄專車汽對產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命等起決定作用，主要有風(fēng)加 熱、油加熱和砂加熱等方式。該工藝主要

10、用於高檔車 儀表板等手感、視覺效果要求高的產(chǎn)品。目前材料主 要是PVC,也是基於環(huán)保要求，TPO、TPU等材料的 開發(fā)基本完成，等待產(chǎn)品的驗證階段。2、發(fā)泡工藝將聚醚和異氰酸酯充分混合後注入模具的表皮與 骨架中間、交聯(lián)固化，在其間形成要求形狀泡沫的加 工工藝，泡沫連接了表皮與骨架，又改善零件的手 感。該工藝是軟質(zhì)儀表板生產(chǎn)的必須工藝，分開模澆 注和閉模澆注。開模澆注是在模具開啟狀態(tài)下將發(fā)泡料澆於表皮 內(nèi)側(cè)，然後放置骨架、關(guān)閉模具，使其交聯(lián)固化，該 工藝寬容性高，設(shè)計自由度大；閉模澆注是在模具中放好的表皮與骨架之間注入 發(fā)泡料，使其交聯(lián)固化的發(fā)泡工藝，該工藝的工藝穩(wěn) 定性好，設(shè)備投入低，但設(shè)計難

11、度大。3、油漆工藝油漆工藝是在零件表面噴涂油漆，使油漆在與基 材反應(yīng)的同時自身交聯(lián)固化形成漆膜。油漆有單組份 油漆和雙組份油漆；基材有金屬和塑料件之分，儀表 板制造多指塑料件，塑料件又分極性和非極性材料。 極性材料多可直接噴涂，如 ABS、PVC/ABS等；非 極性材料需預(yù)處理或噴底漆，火焰處理和等離子處理 等預(yù)處理技術(shù)也日臻成熟。對儀表板零件進(jìn)行油漆主 要是改善外觀，根據(jù)主要不同由有裝飾漆和軟觸漆之 分。軟觸漆不僅改善外觀，而且大大改善手感，成為 近年中高檔車追求的工藝。4、切割工藝近年隨著各種新工藝在切割中得到應(yīng)用，切割工 藝也向多元化發(fā)展，冷沖、熱刀切割、冷刀切割、水 刀切割、激光切割、

12、銃切割在儀表板制造中發(fā)揮重要作用，并將很多設(shè)想成為可能。冷沖是利用上下金屬 模的剪切作用分割零件的傳統(tǒng)切割工藝，發(fā)展趨勢是 將多工位通過模具和油路的設(shè)計向單工位集成；熱刀切割是利用加熱的刀具切割塑料零件的工 藝，主要用於脆性材料或控制深度的切割；水刀切割利用高壓水在細(xì)小的噴頭釋放，形成高 壓高速的水柱沖擊產(chǎn)品使其斷裂，并機(jī)器人帶動高壓 水噴頭移動形成切割的工藝。其優(yōu)勢是無需模具投 入、多種產(chǎn)品共用、高柔性；激光切割是利用激光束攜帶的能量灼燒產(chǎn)品，機(jī) 器人帶動產(chǎn)品移動，形成切割的新興的塑料切割工 藝。主要應(yīng)用於嚴(yán)格控制切割剩馀厚度的產(chǎn)品，目前 主要是硬塑無縫氣囊儀表板制造；銃切割是將金屬加工工藝在解決高速灼燒和纏繞 後應(yīng)用於塑料的典型工藝。5、焊接工藝焊接工藝將兩個相同或不同熱塑性材料的零件， 通過一定方式將其連接處熔融後重新交聯(lián)形成一體的 成形工藝。根據(jù)能量來源不同可分為超聲波焊接、振 動摩擦焊接、熱風(fēng)焊、熱板焊等。6、裝配工藝裝配工藝是儀表板生產(chǎn)必不可少的工藝，通過卡 角、螺絲、粘結(jié)、焊接等方法將各種零件組合在一起 形成產(chǎn)品。根據(jù)裝配方式不同，在生產(chǎn)管理上