汽车内饰件成型工艺研究

葛孝华

摘要：汽车工业已经成为了国民经济保障的基础性行业之一。是提升GDP促进综合国力发展的综合保障之一。随着社会的进步与时代的发展，国内外汽车公司都在逐渐关注室内设计细节与人机协同性。随着不同品牌汽车整体质量差距的缩小，汽车内饰将成为竞争的新战场。本文基于笔者多年工作经验，本着市场经济原则，针对当前我国汽车行业内饰件接缝大，做工粗糙等问题展开行业性技术分析。深入探讨汽车内饰件成型工艺发展与运用，为同行提供建设性意见。

关键词：汽车；内饰；压制；成型

1引言

随着社会的进步与时代的发展，国内外汽车公司都在逐渐关注室内设计细节与人机协同性。随着不同品牌汽车整体质量差距的缩小，汽车内饰将成为竞争的新战场。作为特定的用户，他们接触到的汽车内部比汽车的形状多得多。因此，室内装饰设计的质量（包括造型设计、材料舒适度、布局是否符合使用习惯等）直接影响着用户对汽车使用的便利性、舒适性、满意度甚至情绪，影响着汽车产品的竞争力。从这个意义上说，汽车室内设计尤为重要。本文基于笔者多年工作经验，本着市场经济原则，针对当前我国汽车行业内饰件接缝大，做工粗糙等问题展开行业性技术分析。深入探讨汽车内饰件成型工艺发展与运用，为同行提供建设性意见。

2压制成型的原理

热固性塑料原料主要由合成树脂、填料、固化剂、固化促进剂、润滑剂、色料等组成，可制成片状、粉状、粒状、碎屑状、纤维状等状态。先将模具材料预热，然后直接加入模具型腔预热到一定温度，然后以一定速度关闭模具。塑料在温度和压力下处于熔融状态，迅速填充腔体。此时，塑料聚合物结构发生化学交联反应，并逐渐转变为不溶性、不熔化硬化成型的塑料零件，最终出模。压缩成型也可以成型热塑性零件。在模腔中加入热塑性塑料后，逐渐加热加压，使其变为粘性流态，填满整个模腔。然后降低模具温度，使工件凝固并将其推出。由于模具需要交替加热和冷却，生产周期长，效率低。

3汽车内饰件的压制工艺

3.1加料

在模具型腔中加入预加热和定量成型材料是汽车内饰件成型的重要组成部分。进给量是否准确直接影响零件的密度和尺寸精度。因此，必须严格控制生产中的投料数量。与复杂模具型腔的形状或成型面积大，除了控制进食的数量，材料的体积应存放合理根据材料在模具型腔的流动和材料的数量在每个模腔的一部分，以避免当地密度不足或材料短缺部分。送料结束后，上模接触物料前应尽量加快关闭速度，接触物料后应减慢速度。这样可以相对缩短冲压周期，使空气顺利排出，避免了材料从模具中取出时物料短缺的问题。关闭时间一般在几秒到几十秒之间。

3.2排气

汽车内饰受压时，模压材料会释放出大量的水蒸气、低分子挥发性气体、交联反应和体积收缩气体。如果这些气体不能完全排出，除了影响压实过程中材料的传热，延长工件的固化时间外，工件表面容易出现燃烧、燃烧、气泡和分层，表面光泽度不好。为了充分排气模腔内的气体，必须在模具中设计一个合理的排气结构。但有时单靠排气结构仍不理想，所以在成型过程中需要将压力卸压在压力机上，使正在关闭的模腔暂时释放排气。在材料进入熔融状态后，应尽快排气。压力排放的运行和排气时间取决于实际生产情况。

3.3交联固化

热固性塑料在压制过程中，通过交联反应固化。硬化程度与塑料品种、模具温度、成型压力有关。当这些因素确定时，硬化的程度主要取决于硬化的时间。在短时间内，工件的机械强度、蠕变阻力、耐热性、化学稳定性和电气绝缘性能下降、热膨胀、收缩后增加，有时出现裂纹。随着时间的推移，塑料零件的机械强度不高，易碎，变色，表面出现密集的水泡。硬化时间一般在30到几分钟之间。

4压制成型的特点

压制成型与其他热固性塑料成型方法相比，压模成型具有设备价格低、机械化程度高、自动化程度高的优点。适用于流动性差的塑料制品，易成型，精度高，表面光滑，质量稳定，互换性好。由于没有浇注系统，原材料的损坏较小。当废物不能回收利用时，这一点尤为重要。成型所需的压力比其他成型方法要低得多。相同吨位的压力机可以生产更大的投影面积的产品。另外，冲压成型还有其他优点，但也有缺点：壁厚件、孔深形状复杂的冲压成型比较困难。同时，它通常有较厚的法兰，和不同的法兰厚度。这导致了大量的后处理工作，相应地增加了塑料零件的成本。与注塑相比，技术要求高，劳动强度高，尤其是移动成型。压模应承受高温高压的共同作用。同时，模具运行过程中冲击振动大，易磨损变形，使用寿命短。

5汽车塑料内饰件压制成型运用

一个好的室内设计必须满足三个方面的要求：第一，功能：设计师设计的产品应该为用户提供良好的服务，让客户在使用时更加方便舒适。其次，艺术性：室内装饰满足功能性的要求，这只是一个基本要求。随着人们审美藝术的提高，对室内装饰的艺术要求越来越高，设计师也是如此。最后，经济性：作为一名优秀的设计师，产品应该满足用户的需求，同时产品应该在经济上为用户所接受（即价值工程）。

5.1树脂传递模塑

RTM是在一定压力下，通过注入预制增强材料的封闭腔内，固化形成基体树脂环饱和聚醋、乙烯醋或环氧树脂的工艺过程。RTM可运用在结构复杂的大型零件生产中，其具备生产效率高，投资小等优点。当前在汽车行业主要供给车身板、车顶、箱体、地板、排气管等大型覆盖件的成型需求。

5.2注射膨胀成型（IEM）

该项工艺较为成熟，第一次注射填充一定量的树脂形成壁厚的早期扩张之前，然后部分或全部模具，由于回弹特性树脂体积的增加树脂（树脂内形成一些小缺口，因此可以得到低密度、高硬度和良好的绝缘部分），普通低压空气以提高表面平滑度和冷却速度。IEM技术已广泛应用于汽车仪表盘等内部配件、家具和船舶的生产。

5.3气体辅助注射成型（GIAM）

在此项工艺运用过程中，熔融树脂（腔体体积的80%）通过喷嘴通过浇口注入模腔，在一定压力下通过喷嘴或模具腔体上的特殊空气喷嘴注入惰性气体。采用该工艺可形成大尺寸、大壁厚差的产品，大大提高产品的强度和表面光洁度。最大程度降低内应力和生产成本。广泛应用于生产汽车仪表板、车窗滑槽、甚至保险杠等生产制造环节。

5.4纤维注塑技术

纤维增强塑料利用纤维的高强度和高刚度来提高塑料的力学性能。发展长纤维注塑技术的目的是为了取代GMT（玻璃纤维毡增强热塑性塑料）技术。该技术已被用于塑造汽车结构件，如地板覆盖物和发动机罩。在长纤维注射成型过程中，防止纤维损伤和均匀分布是关键。长纤维增强热塑性比短纤维的使用有三个优点：只要在纤维增强塑料、玻璃纤维添加量的增加产品的冲击强度和刚度均匀提高同时，当有重大影响的产品，不是脆性破坏，只是延性破坏，可以应用于高刚度，高冲击强度的产品和大型结构产品；优异的长期抗蠕变性能；在高温下，线性膨胀系数很小。

6结语

目前汽车内饰护板“覆面料低压注射一体成型”技术，主要应用在德、日系等中高端车型。在提高塑件工作效率、工艺成本节约的同时，因其塑件优美的外观棱线体现和高的环保性能，为整车精致感知提升具有重要的指导意义。但未来随着新技术、新工艺、新设备的发展，汽车内饰件成型工艺将会伴随着“材料革命”进行翻天覆地的变化。以抗菌纳米材料、高柔吸热材料为代表的一系列功能性材料将会融入汽车工业中。

参考文献：

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