第一節(jié) 汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品分類(lèi)與構(gòu)成 分析

一、汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品 行業(yè) 產(chǎn)品分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

1、汽車(chē)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(wú)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，其顏色及質(zhì)地要與車(chē)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(chē)、面包車(chē)和低檔轎車(chē)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(chǎng)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(jiàn)圖)。 用于預(yù)涂法的壓敏粘接劑是在生產(chǎn)軟頂時(shí)，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(chǎng)工人揭去隔離紙即可將軟頂粘貼在指定位置上。哈飛6373 車(chē)軟頂是采用滾涂法粘接的，哈飛6330E 車(chē)軟頂是采用預(yù)涂法粘接的。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，成本低。

汽車(chē)軟頂預(yù)涂法及安裝圖

吊掛軟頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖所示。軟頂飾面的背面縫有幾行吊掛用的布袋或細(xì)繩，并同時(shí)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(shí)，先將細(xì)桿穿過(guò)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(chē)時(shí)軟頂振顫，整體裝飾效果不理想。

汽車(chē)吊掛軟頂結(jié)構(gòu)圖

2、汽車(chē)硬頂

隨著我國(guó)汽車(chē)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(gè)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(chǎng)工人手持噴槍?zhuān)苯訉⒄辰幽z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(shí)間內(nèi)，再粘貼在金屬頂蓋上(見(jiàn)圖)。

汽車(chē)成型硬頂?shù)恼辰訄D

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(yáng)板和地圖(駕駛員)燈固定裝置實(shí)現(xiàn)，中部靠左右乘員把手和乘員燈安裝點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，后部則用塑料卡扣固定在頂蓋后橫梁上(見(jiàn)圖5)。

汽車(chē)硬頂鑲嵌式安裝圖

A 硬頂前部與車(chē)體安裝(Y=0 處地圖燈安裝點(diǎn));B 硬頂前部與車(chē)體安裝(遮陽(yáng)板安裝點(diǎn));C 硬頂

前周邊與車(chē)體安裝;D 硬頂中部與車(chē)體安裝(用卡扣安裝在頂蓋橫梁上);E 硬頂中部與車(chē)體安裝(把手安裝點(diǎn));F 硬頂側(cè)周邊與車(chē)體安裝;G 硬頂后周邊與車(chē)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(wú)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(chē)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。基材可采用PU 發(fā)泡片材、PP 發(fā)泡片材、瓦楞紙、浸漬樹(shù)脂的再生棉或玻璃纖維等，緩沖隔熱層采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料板，表皮材料主要采用織物、TPO 或PVC 膜。

二、汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額

汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額

第二節(jié) 國(guó)內(nèi)汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應(yīng)用 分析

1、汽車(chē)頂棚的結(jié)構(gòu)通常由蒙皮和襯墊組成，都屬于內(nèi)飾系統(tǒng)范疇。

汽車(chē)頂棚的作用主要有：隔熱、隔音和吸音，同時(shí)還需要對(duì)乘員的頭部有保護(hù)作用，并不是簡(jiǎn)單的為了隔音和吸音，其實(shí)內(nèi)飾的設(shè)計(jì)是很講究的。

一般來(lái)說(shuō)，不變形的材料不能吸能，承受的力隨著變形量的增加而增加的些材料也不能在碰撞的全過(guò)程中保護(hù)乘員。有些材料雖然滿足力和變形的要求，但是它的反彈力很大，吸能的能力很差，也不適合做內(nèi)飾。人體各部分有不同的傷害指標(biāo)，因此汽車(chē)內(nèi)部與人體接觸部位不同的地方要采用不同的內(nèi)飾材料。頂棚的材料應(yīng)選擇與人的頭部相配的材料，要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和 研究 來(lái)確定。

要取得隔聲降噪的良好效果有三個(gè)方面，一是頂棚材料要有隔離車(chē)外噪聲聲波作用于金屬頂蓋，激發(fā)金屬頂蓋振動(dòng)產(chǎn)生的噪音；二是減少由于金屬頂蓋與頂棚內(nèi)飾之間裝配不良引起顫動(dòng)發(fā)出的噪音；三是對(duì)竄入車(chē)廂內(nèi)的噪音進(jìn)行衰減。

在車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)通常采用隔聲、吸聲辦法降低車(chē)內(nèi)噪聲。頂棚構(gòu)件與金屬頂蓋之間要有牢固的接合，頂棚基底的材料要能阻斷聲波穿透。頂棚內(nèi)飾要能吸收輻射到其上的聲能，減弱反射聲能。常采用多孔吸聲材料。

對(duì)于車(chē)內(nèi)噪聲的風(fēng)噪和路噪部分，主要的處理方法就是隔聲加吸聲。

2、常用的硬頂材料應(yīng)用及設(shè)計(jì)

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(shí)復(fù)合面料。

（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(guò)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)度較低。

（2）聚氨酯材料

汽車(chē)用硬質(zhì)聚氨酯結(jié)構(gòu)泡沫是指高密度、光滑而堅(jiān)韌的外表皮與低密度泡沫芯同時(shí)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(wú)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）聚丙烯

用于汽車(chē)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(dòng)性——不翹曲、不變形)、耐老化性能好的特點(diǎn)。

（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(shì)較大。其缺點(diǎn)是出模后收縮率達(dá)1.4%，且回彈較大。

（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。

（6） 熱塑性聚烯烴彈性體TPO

TPO 作為汽車(chē)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%～28%。

②不含增塑劑，不含氯元素，因此無(wú)污染。

③ 材料耐熱性比ABS/PVC 好，使用溫度可達(dá)130℃。

④耐候性、耐老化性好。

⑤有利于材料回收利用。

2）熱固性基材

是以酚醛樹(shù)脂為基材，其成型為熱模壓型，即將酚醛樹(shù)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(shí)能耗較大，而且有較刺激氣味。

填料：天麻纖維、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(jià)格太高，專(zhuān)業(yè)投資大，成形周期較長(zhǎng)。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(chē)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(chē)和低檔轎車(chē)的成型硬頂可采用GMT 片材沖壓成型后植絨。

3、汽車(chē)頂蓋內(nèi)飾的隔音隔熱設(shè)計(jì)

在現(xiàn)在的汽車(chē)設(shè)計(jì)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(chē)行駛過(guò)程中，來(lái)自車(chē)頂?shù)脑肼曋饕獊?lái)源于：①車(chē)外噪聲聲波作用于金屬頂蓋，激發(fā)金屬頂蓋振動(dòng)，并向車(chē)內(nèi)輻射，這種輻射強(qiáng)度與頂蓋的隔聲能力有關(guān);②金屬頂蓋與硬頂之間相互顫動(dòng)。

當(dāng)直接從聲源上治理噪聲受到限制時(shí)，相對(duì)于以上兩種噪聲情況，在車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)通常采用隔聲、吸聲和阻尼相結(jié)合的辦法降低車(chē)內(nèi)噪聲。對(duì)傳入車(chē)內(nèi)的噪聲可以采用吸聲處理，利用車(chē)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(chē)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(dòng)，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(kāi)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，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(chē)頂蓋內(nèi)飾，背面常粘有泡沫或再生氈、廢紡氈。

硬頂后部與車(chē)體間減振隔音設(shè)計(jì)

第三節(jié) 國(guó)外汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應(yīng)用 分析

國(guó)外汽車(chē)頂棚內(nèi)飾以安通林為主要代表企業(yè)，其主要生產(chǎn)工藝為熱固（濕法）轎車(chē)頂棚生產(chǎn)線，意大利PIAN FEI公司的轎車(chē)內(nèi)頂棚生產(chǎn)線也是目前國(guó)際上先進(jìn)的生產(chǎn)線之一。

安通林的重要汽車(chē)零部件產(chǎn)品之一，安通林在Hopkinsville廠開(kāi)發(fā)的頂篷生產(chǎn)的快速裝配工藝流程如下：

多數(shù)情況下，頂篷供應(yīng)商必須按汽車(chē)生產(chǎn)廠家裝配線上汽車(chē)下線的先后順序提供頂篷，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是所知的線內(nèi)汽車(chē)順序（ILVS）。精確的ILVS對(duì)汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，而不準(zhǔn)確的排序則會(huì)導(dǎo)致裝配線停鏈，而停鏈則會(huì)造成上百萬(wàn)元的損失。    

為了保證ILVS標(biāo)準(zhǔn)，Grupo Antolin開(kāi)發(fā)了頂篷生產(chǎn)的快速裝配工藝，保證安裝汽車(chē)頂篷的所有部件都包括在頂篷的襯底中。這套流水線實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)線上一次完成對(duì)頂篷的裝配，減少了生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)費(fèi)用。

頂篷裝配工藝自Grupo Antolin從汽車(chē)生產(chǎn)廠家接收到電子數(shù)據(jù)交換（EDI）數(shù)據(jù)文件開(kāi)始，EDI文件中有要裝配和運(yùn)輸?shù)某善讽斉駧?kù)存單元（SKU）數(shù)量。計(jì)劃程序用來(lái)確定最大頂篷SKU需求并建議應(yīng)當(dāng)采用哪種頂篷模具來(lái)生產(chǎn)頂篷襯墊。

接著內(nèi)襯進(jìn)入到一個(gè)大的壓模機(jī)中，并被壓成汽車(chē)輪廓的形狀。在頂篷內(nèi)襯壓制成型后，RPT射流機(jī)器人把壓制好的內(nèi)襯進(jìn)行切割，并在上面為頂燈、衣掛、空調(diào)口和其它用途打出預(yù)留口。在噴水器內(nèi)有一套Opto 22 SNAP無(wú)線LAN I/O系統(tǒng)，用于發(fā)送和接收RPT機(jī)器人和Connect ControLinc軟件之間的串行和數(shù)字信號(hào)。

當(dāng)內(nèi)襯從噴水器殼內(nèi)彈出時(shí)，RPT射流機(jī)器人給SNAP無(wú)線LAN I/O系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)數(shù)字信號(hào)，表示部件已經(jīng)彈出。機(jī)器人同時(shí)還轉(zhuǎn)換一包含SKU數(shù)和線ID信息的串行字符。ControLinc通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連續(xù)監(jiān)視這些工作、變換時(shí)間/日期印章，并自動(dòng)向數(shù)據(jù)庫(kù)中寫(xiě)入記錄，以增加現(xiàn)有SKU的庫(kù)存量。ControLinc打印出系列化的SKU標(biāo)簽并通過(guò)SNAP無(wú)線LAN I/O系統(tǒng)向PRT機(jī)器人發(fā)送數(shù)字信號(hào)，確認(rèn)已成功地接收信息并完成標(biāo)簽打印。內(nèi)襯接著會(huì)被放到順序架上并送到后部電線組裝站中。

這時(shí)，頂篷內(nèi)襯到達(dá)了裝配固定器中。顯微掃描定位掃描儀讀取SKU標(biāo)簽后把信息傳送給Opto 22 SNAP無(wú)線LAN I/O系統(tǒng)。ControLinc把掃描的信息與頂篷SKU的材料單進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果，ControLinc通過(guò)SNAP I/O系統(tǒng)傳送二進(jìn)制代碼，告訴機(jī)器人使用哪種型號(hào)的膠水。同時(shí)，ControLinc也會(huì)傳送數(shù)字信號(hào)使”pick-to-light”　bin指示需要安裝什么樣的電線。裝配工人把指定的電線從指定的箱中取出并把它放在機(jī)器人的膠上，安裝前電線時(shí)也采用同樣的方法。

現(xiàn)在頂篷半成品放到傳送車(chē)上并運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)裝配站，在這里也重復(fù)進(jìn)行類(lèi)似的數(shù)據(jù)收集和裝配工作。在裝置的每一階段，當(dāng)掃描儀讀取頂篷SKU條紋碼數(shù)據(jù)后,SNAP I/O系統(tǒng)向界面提供該信息并傳送回ControLinc,這樣就可以確定合適的裝配順序并發(fā)送需要執(zhí)行的命令。

在把頂篷送去進(jìn)行最終的檢驗(yàn)之前，需要檢查頂篷的裝配是否正確。這時(shí)，前、后電線被插到試驗(yàn)塊中并進(jìn)行閉合試驗(yàn)，頂篷SKU標(biāo)簽需要進(jìn)行掃描并檢驗(yàn)電線、帽舌和燈。

最后，頂篷成品被送到分級(jí)區(qū)，操作人員檢查運(yùn)輸箱的標(biāo)簽和頂篷SKU標(biāo)簽，以確保它們匹配，這時(shí)頂篷可以運(yùn)輸出廠了。

第四節(jié) 我國(guó)汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用成熟度解析

汽車(chē)頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用成熟度

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