汽車頂棚內飾設計及工藝

郭佳興 王威威

【摘 要】汽車頂棚由于采用一些熱塑性的材料，對于外界的聲音和熱量具有一定的抵抗作用，同時兼具了一定的色度要求，因此，在實際應用過程中，具有較為廣泛的作用。如今，汽車內飾頂棚總成的生產工藝已經成為重要的研究課題。頂棚內飾是汽車內飾的重要組成部分，頂棚不僅可以隔離車外的熱量，還可以降低車內的噪聲，不僅起裝飾作用，對乘客還有一定的保護作用，因此頂棚的設計非常重要。

【關鍵詞】汽車頂棚；內飾；設計及安裝

汽車頂棚，英文名：Headliner。指在車身頂蓋鈑金下面加裝的內飾件，其作用除提高車內裝飾性外，還起到隔音、吸音、隔熱的作用。頂棚集成有車頂控制臺、遮陽板、把手、空調風道、線束、頭部吸能塊、隔音隔熱塊、閱讀燈及相關電子設備，頂棚的設計與制造是整車的重要一環。

一、相關概況

1.結構

汽車頂棚內飾按照材料主要分軟頂和硬頂兩種。軟頂一般是由面料和泡沫層用層壓法或火焰法復合在一起的。其中泡沫層主要起隔熱、降噪、減振的作用。硬頂基本都是模塑成型的頂棚，主要由面料層、基材層組成，根據客戶需求也可以在頂棚背面增加無紡布層、在面料層上面覆蓋保護膜層等。

汽車頂棚大體上是由面料層、基材層與背面無紡布層構成的，其中面料層面料能夠呈現出頂棚的外觀形態，通常應用無紡布、針織面料、TPO與PVC膜。基材層決定了頂棚功能，通常應用PU玻纖板、PP玻纖板、瓦楞紙板、麻纖維板等材料共同制得的。面料材料中的TPO與PVC因為有刺激性氣味，并且在高溫環境下形態易發生改變等緣故，逐漸被淘汰；基材材料中的瓦楞紙板和麻纖維板由于自重較大、潮濕環境中極易發霉以及隔音性能較差等不許，在汽車頂棚設計中的應用頻率也處于逐年下滑的態勢中。

2.頂棚成型、加工和安裝

頂棚本體的成型采用模壓成型，將板材放入金屬（或樹脂）陰陽模具中，經過加熱、加壓固化成型。頂棚輪廓和開孔的成型：高壓水切割或模切（模具帶有銃頭）。具備工藝簡單、修改靈活、成本低廉的特點，但切割精度差導致尺寸控制差、容易產生毛邊等。模切割是在模具上預置刀頭，在頂棚模壓成型的同時開孔完成切割，其定位準確，誤差小，但調整成本高，通常作為頂棚安裝的基準孔位來設計，面和線的輪廓度控制在±1.5mm。

頂棚固定點安裝分布在頂棚四周的把手、遮陽板、中央控制器、車頂燈。如果沒有后頂燈，需2-3個塑料卡扣、尼龍搭扣、磁鐵實現自身固定。裝配順序為：1.后部固定點>2.遮陽板安裝點>3.頂燈安裝點>4.門洞密封條>5.乘客把手>6.內飾護板。后部或遮陽板安裝點為安裝基準點。

二、生產工藝

1.干法工藝

對于干法工藝來講，其工藝相對較為簡單，但是此工藝需要投入較高的成本。該工藝在使用時，主要應用于是工作量相對較小的頂棚生產中。現今頂棚的生產廠家在進行頂棚的生產時，主要應用的是干法工藝，但所需的原材料均是直接從外面進行采購，在極大的程度上降低了生產過程中的工作量，主要留給廠家的還剩下安裝、切割以及模壓等幾個環節的處理。首先對于模壓來講，第一步要做的就是對加熱爐溫度的控制，應該將其控制在200攝氏度左右，在進行加熱時，保證加熱時間不超過2分鐘。此外還要對合模的壓力以及保壓的時間進行控制，前者控制在15兆帕左右，后者控制在1分鐘左右。其次是對于頂棚的切割，在進行切割時，一般選擇的工具為高壓水，具體是先將頂棚產品放到需要切割的位置上，然后由機器人來執行切割的過程，即工作人員將切割的路線進行編程，然后輸入到機器人的控制系統中，然后由機器人來執行高精度的操作，不斷對程序進行重復，最后保證產品的尺寸均可以達要求。

2.濕法工藝

濕法又可以分為一步法和兩步法。一步法先將膠滾涂在聚氨酯板材表面并噴灑固化劑和水，使之與玻氈、膠片及面料等材料疊合，再將疊合后的復合材料送入高溫模具壓制頂棚初型，模具的溫度取決于膠水的固化溫度，最后用水切割機切割裁邊。

兩步法先將膠滾涂在聚氨酯板材表面并噴灑固化劑和水，使之與玻氈、底層無紡布等材料疊合，疊合后送入高溫模具壓制頂棚初型，再將頂棚初型用水切割機切割裁邊成頂棚基材，然后在頂棚基材表面噴灑膠，將基材和面料一起送入高溫模具壓制成型，最后用水切割機再次切割裁邊。

兩步法生產效率低于一步法，但是兩步法可生產出面料翻邊、負拔模角度的頂棚。

模塑成型頂棚的工藝無論是干法還是濕法都包括復合、模壓和切割3個基本工序。干法生產效率高而且環保，可以回收，產品成型后外觀比較飽滿，但是原材料成本高些，干法工藝較適用于生產結構相對簡單和拉伸深度較小的頂棚。濕法生產成本低于干法，但污染較高，影響生產者的身體健康，產品不可回收，濕法工藝適用生產結構相對復雜和拉伸深度較大的頂棚。

3.兩種工藝的對比

在生產過程中無論使用哪一種生產工藝，都必須要包括模壓、切割以及復合的程序，因此主要對此三種程序進行對比。首先對于模壓來講，其是先將基材進行加熱，使其軟化，之后使用模具來將其模壓成型。其次是切割，其主要是通過將已有程序植入到機器人的系統中，來滿足切割的高精度要求。而對復合程序來講，其主要是通過冷卻區域以及加熱區域來將所購進的材料進行加熱以及冷卻的處理，最后得到所需要的基材。但是就兩者的關系來講，從經濟的角度來看濕法工藝優先，而從環保的角度來看干法工藝優先。

三、結束語

在實際生產過程中，不管是采用哪種生產工藝，都需要針對于材料、車型等進行匹配，從而在一定程度上為實現汽車的高性能，高舒適程度做出實際作用。此外，根據當前的生產環境，應該積極實施相關技術的改良，從而提升行業的效益以及長遠發展的可能性。

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