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

一、汽車頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品 行業(yè) 產(chǎn)品分類標(biāo)準(zhǔn)

1、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，其顏色及質(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)。 用于預(yù)涂法的壓敏粘接劑是在生產(chǎn)軟頂時，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。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。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，成本低。

汽車軟頂預(yù)涂法及安裝圖

吊掛軟頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)見圖所示。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，整體裝飾效果不理想。

汽車吊掛軟頂結(jié)構(gòu)圖

2、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)。

汽車成型硬頂?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(見圖5)。

汽車硬頂鑲嵌式安裝圖

A 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?；目刹捎肞U 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、汽車頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品國內(nèi)市場份額

汽車頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品國內(nèi)市場份額

第二節(jié) 國內(nèi)汽車頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應(yīng)用 分析

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

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

一般來說，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)過試驗(yàn)和 研究 來確定。

要取得隔聲降噪的良好效果有三個方面，一是頂棚材料要有隔離車外噪聲聲波作用于金屬頂蓋，激發(fā)金屬頂蓋振動產(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發(fā)出的噪音；三是對竄入車廂內(nèi)的噪音進(jìn)行衰減。

在車身設(shè)計時通常采用隔聲、吸聲辦法降低車內(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。

對于車內(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

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。

（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)度較低。

（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）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——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：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。

3、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。汽車行駛過程中，來自車頂?shù)脑肼曋饕獊碓从冢孩佘囃庠肼暵暡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);②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，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。

硬頂后部與車體間減振隔音設(shè)計

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

國外汽車頂棚內(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）轎車頂棚生產(chǎn)線，意大利PIAN FEI公司的轎車內(nèi)頂棚生產(chǎn)線也是目前國際上先進(jìn)的生產(chǎn)線之一。

安通林的重要汽車零部件產(chǎn)品之一，安通林在Hopkinsville廠開發(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)商必須按汽車生產(chǎn)廠家裝配線上汽車下線的先后順序提供頂篷，這個標(biāo)準(zhǔn)就是所知的線內(nèi)汽車順序（ILVS）。精確的ILVS對汽車工業(yè)來說是至關(guān)重要的，而不準(zhǔn)確的排序則會導(dǎo)致裝配線停鏈，而停鏈則會造成上百萬元的損失。    

為了保證ILVS標(biāo)準(zhǔn)，Grupo Antolin開發(fā)了頂篷生產(chǎn)的快速裝配工藝，保證安裝汽車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)線上一次完成對頂篷的裝配，減少了生產(chǎn)時間和生產(chǎn)費(fèi)用。

頂篷裝配工藝自Grupo Antolin從汽車生產(chǎn)廠家接收到電子數(shù)據(jù)交換（EDI）數(shù)據(jù)文件開始，EDI文件中有要裝配和運(yùn)輸?shù)某善讽斉駧齑鎲卧⊿KU）數(shù)量。計劃程序用來確定最大頂篷SKU需求并建議應(yīng)當(dāng)采用哪種頂篷模具來生產(chǎn)頂篷襯墊。

接著內(nèi)襯進(jìn)入到一個大的壓模機(jī)中，并被壓成汽車輪廓的形狀。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。

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

這時，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)行對比，根據(jù)對比結(jié)果，ControLinc通過SNAP I/O系統(tǒng)傳送二進(jìn)制代碼，告訴機(jī)器人使用哪種型號的膠水。同時，ControLinc也會傳送數(shù)字信號使”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，安裝前電線時也采用同樣的方法。

現(xiàn)在頂篷半成品放到傳送車上并運(yùn)輸?shù)较乱粋€裝配站，在這里也重復(fù)進(jìn)行類似的數(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，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，這時頂篷可以運(yùn)輸出廠了。

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

汽車頂棚內(nèi)飾產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用成熟度

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