汽車頂棚內(nèi)飾設(shè)計原則

1、摘要：本文闡述了汽車頂棚內(nèi)飾種類、幾種安裝方式，著重介紹了幾種用于制造 頂棚內(nèi)飾的隔熱、吸聲、防震新材料。1概述頂棚內(nèi)飾是汽車整車內(nèi)飾的重要組成部分，它的主要作用是提高車內(nèi)的裝飾 性，同時頂棚內(nèi)飾還可提高與車外的隔熱、絕熱效果 ；降低車內(nèi)噪聲，提高吸音 效果；提高乘員乘坐的舒適性和安全性。由于太陽直射車頂，汽車頂部溫度較高， 因此頂棚內(nèi)飾的耐熱性和耐候性指標(biāo)要求較嚴(yán)。對不同檔次的頂棚內(nèi)飾在材料上、結(jié)構(gòu)上有所不同，為提高隔音、隔熱、降 低噪聲等效果，多采用各種纖維氈、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等與其他材質(zhì)粘合 在一起的結(jié)構(gòu)作為襯墊，并與蒙皮材料（如無紡布、針織物等）通過一定的方式粘 合形成一體。汽車

2、頂棚內(nèi)飾主要有兩種：軟頂和硬頂。汽車頂棚內(nèi)飾材料的發(fā)展 趨勢是高強(qiáng)度模塑基材。2汽車軟頂軟頂一般由面料和泡沫層用層壓法或火焰法復(fù)合在一起。面料多數(shù)為無紡布 機(jī)織布或PVC膜等材料制造。泡沫層用聚氨酯或交聯(lián)聚乙烯泡沫制造。面料起 裝飾作用，具顏色及質(zhì)地要與車身內(nèi)飾顏色和質(zhì)地相協(xié)調(diào)。泡沫層起隔熱、隔音、吸音、減振作用。軟頂?shù)陌惭b一般分兩種：粘貼型和吊裝型，用于貨車、面包車和低檔轎車上。軟頂?shù)恼辰佑袧L涂法和預(yù)涂法兩種。用于滾涂法的粘接劑是氯丁橡膠，在施 工現(xiàn)場工人手持蘸滿膠的膠滾或膠刷， 將膠均勻涂在頂蓋的內(nèi)表面上，晾置幾分 鐘后，將軟頂粘貼在指定位置上（見圖1）。用于預(yù)涂法的壓敏粘接劑是在生產(chǎn) 軟

3、頂時，預(yù)涂在軟頂?shù)谋骋r上，用隔離紙將膠膜覆蓋，以便包裝和運(yùn)輸。在施工 現(xiàn)場工人揭去隔離紙即可將軟頂粘貼在指定位置上 （見圖2）。哈飛6373車軟頂 是采用滾涂法粘接的，哈飛6330E車軟頂是采用預(yù)涂法粘接的。具優(yōu)點(diǎn)是操作 簡單，成本低。圖2吊掛軟頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)見圖3所示。軟頂飾面的背面縫有幾行吊掛用的布袋或細(xì)純，并同時配備軟頂安裝用細(xì)桿，該細(xì)桿彎曲成與金屬頂蓋斷面相似的曲線。 安 裝時，先將細(xì)桿穿過軟頂背面的布袋，再將這些細(xì)桿固定在頂蓋橫梁上。 飾面的 周邊用粘接劑粘到內(nèi)護(hù)板和前風(fēng)窗膠條上。其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量小，成本低，但軟頂與金屬頂蓋間隙大，占用室內(nèi)空間 ；布袋 與飾面連接處上凸，行車時軟頂振顫，整體裝

4、飾效果不理想。圖圖43汽車硬頂隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，軟頂已逐漸被成型硬頂所替代。成型硬頂主要由飾面，泡沫層和基材三層組成，利用大型成套生產(chǎn)設(shè)備，用 熱壓成型法將它們復(fù)合成一個整體，成為具有一定剛性和立體形狀的內(nèi)飾件。成型硬頂?shù)陌惭b分為粘接式與鑲嵌式兩種。成型硬頂?shù)恼辰邮窃谑┕がF(xiàn)場工人手持噴槍， 直接將粘接膠均勻地噴涂在硬 頂背面的粘接區(qū)域內(nèi)，根據(jù)工藝要求晾置一段時間內(nèi)，再粘貼在金屬頂蓋上（見圖4）。鑲嵌式安裝分前、中、后及周邊四部分。一般情況下，前部的安裝點(diǎn)靠左右 遮陽板和地圖（駕駛員）燈固定裝置實現(xiàn)，中部靠左右乘員把手和乘員燈安裝點(diǎn)實 現(xiàn)，后部則用 塑料卡扣固定在頂蓋后橫梁上（見圖5）。圖

5、5A硬頂前部與車體安裝（Y=0處地圖燈安裝點(diǎn)）；B硬頂前部與車體安裝（遮 陽板安裝點(diǎn)）;C硬頂前周邊與車體安裝；D硬頂中部與車體安裝（用卡扣安裝在頂蓋橫梁上）；E 硬頂中部與車體安裝（把手安裝點(diǎn)）;F硬頂側(cè)周邊與車體安裝；G硬頂后周邊與 車體安裝；成型硬頂?shù)募庸し椒ㄅc使用性能主要取決于其材料性質(zhì)。以往多數(shù)采 用高壓聚乙烯發(fā)泡材料制造。高壓聚乙烯發(fā)泡材料具有無毒、質(zhì)量輕、耐沖擊、 機(jī)械性能好、柔軟性好等特點(diǎn)，但其成型性能差。目前，汽車頂棚采用多層材料 復(fù)合成型的整體硬頂，由基材+緩沖隔熱層+表皮層疊一體成型?；目刹捎?PU 發(fā)泡片材、PP發(fā)泡片材、瓦楞紙、浸漬樹脂的再生棉或玻璃纖維等，緩沖隔熱

6、 層采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料板，表皮材料主要采用織物、TPO或PVC膜。下面介紹幾種常用的硬頂材料。3.1 熱塑性基材此材料經(jīng)烤箱加熱軟化后，在常溫模具中受壓冷卻后成型，面料可在成型前 與基材復(fù)合好，也可在成型時復(fù)合面料。3.1.1 聚苯乙烯材料聚苯乙烯泡沫板材兩面各復(fù)合上一層 HIPS后，得到的有較高剛度的復(fù)合材 料。PS基材質(zhì)量輕、成本低、成型自由度高。但其隔音效果差，且熱變形溫度 較低。另外PS泡沫提內(nèi)殘余物在加熱過程中生成的氣體可聚集于 HIPS下，形 成氣泡，造成次品。由于PS受多種溶劑溶解，因此不利于使用溶劑型粘接劑與表皮面料粘接， 它的較低軟化溫度也不利于使用熱熔敷，而水基膠強(qiáng)度較

7、低。3.1.2 聚氨酯材料汽車用硬質(zhì)聚氨酯結(jié)構(gòu)泡沫是指高密度、光滑而堅韌的外表皮與低密度泡沫 芯同時形成整體的泡沫塑料。這種材料具有良好的強(qiáng)度與硬度，低密度泡沫芯使 它保留質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。聚氨酯基材是指無紡布/玻纖/膠膜/熱塑性聚氨酯泡沫/玻纖/膠膜復(fù)合成的 多層復(fù)合材料。該材料的壓形工藝與壓形模具與PS材料基本相同，但軟化溫度較PS高，加工溫度范圍較PS寬，工藝性能較穩(wěn)定，壓形出模后回彈和收縮率 極低PU基材由于比強(qiáng)度高，面密度小，耐熱性好，尤其是隔音隔熱效果好，已 得到廣泛應(yīng)用。3.1.3 聚丙烯用于汽車頂蓋內(nèi)飾的聚丙烯要求具有較高的耐熱性、耐劃傷、耐沖擊、剛性高（超高流動性一一

8、不翹曲、不變形）、耐老化性能好的特點(diǎn)。3.1.4 聚丙烯蜂窩材料聚丙烯蜂窩基材是一種中空板材，比強(qiáng)度大大提高，保溫隔音效果改善。PP 回收再利用方便。從 環(huán)保及資源再生上講優(yōu)勢較大。具缺點(diǎn)是出模后收縮率達(dá) 1.4%,且回彈較大。3.1.5 聚丙烯/玻纖材料用玻璃纖維填充PP薄板。它與PP基材壓形工藝基本相同。復(fù)合面料可利 用熱熔敷。3.1.6 熱塑性聚烯姓:彈性體TPOTPO作為汽車內(nèi)飾表皮材料,具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）密度小，比ABS/PVC輕量化22妹28%2）不含增塑劑，不含氯元素，因此無污染。3）材料耐熱性比ABS/PVC好，使用溫度可達(dá)130C。4）耐候性、耐老化性好。5）有利于材料回收利

9、用。3.2 熱固性基材是以酚醛樹脂為基材，其成型為熱模壓型，即將酚醛樹脂、填料按比例混合 后，放入高溫模具中，交聯(lián)固化成型。熱壓成型時能耗較大，而且有較刺激氣味。填料：大麻纖維、木纖維、回收的棉纖維與回收的化學(xué)纖維等。其優(yōu)點(diǎn)是形狀穩(wěn)定，耐熱性好，強(qiáng)度高，又可以回收利用。但它的價格太高， 專業(yè)投資大，成形周期較長。隨著其應(yīng)用前景將更廣闊。由于頂棚材料難于回收利用，因此轎車的成型硬頂考慮用 PP瓦楞板+PP發(fā) 泡片材+ TPO層壓成一體。面包車和低檔轎車的成型硬頂可采用 GMT片材沖壓成型后植絨。4汽車頂蓋內(nèi)飾的隔音隔熱設(shè)計在現(xiàn)在的汽車設(shè)計中，安全環(huán)保是兩大主要要求。噪聲是公認(rèn)的環(huán)保殺手。 汽車行

10、駛過程中，來自車頂?shù)脑肼曋饕獊碓从冢很囃庠肼暵暡ㄗ饔糜诮饘夙斏w， 激發(fā)金屬頂蓋振動，并向車內(nèi)輻射，這種輻射強(qiáng)度與頂蓋的隔聲能力有關(guān)；金屬頂蓋與硬頂之間相互顫動。當(dāng)直接從聲源上治理噪聲受到限制時， 相對于以上兩種噪聲情況，在車身設(shè) 計時通常采用隔聲、吸聲和阻尼相結(jié)合的辦法降低車內(nèi)噪聲。 對傳入車內(nèi)的噪聲 可以采用吸聲處理，利用車身內(nèi)飾做吸聲材料，吸收輻射到其上的聲能，減弱反 射聲能，從而降低車內(nèi)噪聲。采用多孔吸聲材料，其機(jī)理是當(dāng)聲波射到材料表面的空隙，引起空隙內(nèi)空氣 中材料微小纖維振動，由于內(nèi)摩擦和粘滯阻力，使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能， 開孔壁吸聲材料，這種材料的特點(diǎn)是在小孔背面保持一定的空氣層

11、， 主要吸收中、 低頻率噪聲使其產(chǎn)生共振而消耗能量， 通常與多孔性材料配合使用，如：汽車頂 蓋內(nèi)飾，背面常粘有泡沫或再生氈、廢紡氈（見圖6）。圖6硬頂后部與車體間減振隔音設(shè)計5其它性能要求主要指頂棚內(nèi)飾材料的抗靜電性、抗污染性、阻燃性等?？轨o電性非常重要，頂棚內(nèi)飾必須進(jìn)行防靜電處理，把靜電減少到最低標(biāo)準(zhǔn), 要求在使用過程中，不得產(chǎn)生靜電作用，不允許產(chǎn)生起毛、起球、吸灰等現(xiàn)象。對于頂棚內(nèi)飾材料的阻燃性水平燃燒特性，國家標(biāo)準(zhǔn)中有明確的規(guī)定，內(nèi)飾材料必須達(dá)到：不燃燒；可以燃燒，但速度不大于100mm/min燃燒速度不適用于切割試樣所形成的表面; 如果從試驗計時開始，火焰在 60s 內(nèi)自行熄滅，且燃燒距離不大于50 mm也認(rèn)為合格；抗污染性是指在使用過程中遇 油