仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、软质仪表板。仪表板本体以注塑工艺制成的为 硬塑仪表板,因其工艺简单、投资低等优势而被广泛应用,尤其是中低档车。软塑仪表 板是在注塑骨架外吸附并粘结或在注塑时复合表皮,使其外观有皮质感,同时在骨架和表皮之间填充聚氨酯泡沫,吸塑表皮的背面也可以直接附带一层泡沫,这样既提高触感 又增加吸收能量的能力。目前表皮主要有真空热成形表皮和搪塑表皮。前者是传统的仿 真皮工艺制成;后者在近年因其花纹均匀、无内应力、设计宽容度高等特点被广泛应用, 并得到客户高度认可,将成为中高档车主导。
按驾驶方向仪表板可分为方向盘左置仪表板和右置仪表板。
2. 3仪表板的主要加工工艺 仪表板生产的主要工艺:
针对不同仪表板,涉及的工艺及流程也有较大差异,可粗略归纳为以下几种:
1、 硬塑仪表板:注塑(仪表板本体等零件)一焊接(主要零件)一装配(相关零
件);
2、 半硬塑仪表板:注塑(仪表板骨架)一吸塑(表皮与骨架)一切割(孔及边) —装配(相关零件);
3、 软质仪表板:注塑骨架一真空成形/搪塑(表皮)一发泡(泡沫层)一切割(边、 孔等)一焊接(主要零件,如需要)一装配(相关零件)
具体涉及的主要工艺如下:
1) 注塑工艺
将干燥后的塑料粒子在注塑机中通过螺杆剪切和料桶加热熔融后注入模具中冷却成形, 是仪表板制造应用最广泛的加工工艺,用来制造硬塑仪表板本体、吸塑和软质仪表板的 骨架及其它大部分相关零件。硬塑仪表板材料多使用PP,仪表板骨架的材料主要有 PC/ABS、PP、PPO (PPE)等改型材料。其它零件则根据作用、结构和表观要求的不同另 选择ABS、PVC、PC、PA等材料。注塑工艺在四、五十年代迅速兴起后,得到了大力发展, 经过在设备、模具上的不断增加、改造、选装不同用途的设备,使注塑工艺形成多种分 工艺,比如气辅注塑、嵌件注塑、双色注塑等„
① 气辅注塑是气体辅助注塑的简称,发明于八十年代初,推广于九十年代,是将熔 融塑料粒子注入模具的同时注入一定量的惰性气体,并通过气路、结构的设计和工艺控 制使零件的特定区域形成中空结构的注塑工艺。中空结构的形成增强了零件的机械性能 的同时减少了零件壁厚,改善零件外观,降低了材料成本和成形周期。因此该工艺不仅 在汽车制造业得以应用,在家电制造业得到长足的发展,主要应用于结构件,尤其是有 外观要求的结构件。近年用水代替惰性气体的研究与应用也取得了一定成果;
② 嵌件注塑在家电业较普及,在仪表板生产中各电器开关的制造均采用该工艺。它 是将需嵌于注塑件的金属零件在注塑前置于模具内,注塑后熔融的塑料将其部分包覆成 为零件;
③ 双色注塑:在双色注塑机上,在同一生产周期内向专门的注塑模内同时/先后注射 不同颜色/种类的原料,使产品具有不同的外观/性能,但因其在设备和模具的巨大投资 而逐渐被二次注塑取代。二次注塑就是注塑零件为嵌件的嵌件注塑,主要应用于机械性 能和外观要求较高的零件,材料选择是该工艺的关键。
2) 真空热成形工艺该工艺将表皮片材加热到玻璃点软化温度,在密闭的型腔内加注气体使其得到一定拉伸,进而以真空吸附于有温控模具冷却并得到产品。主要用于仪 表板表皮和外观要求高的零件生产,材料主要为PVC/ABS。因环保的要求,八十年代开 始新材料的研发,近年TPO和TPU有一定的应用。
3) 搪塑工艺将粉末原料均匀撒布于加热的模具表面,使其熔融并保持一定时间, 使物理、化学双重反应充分进行后冷却定性,得到模具形状的产品。不同的加热方式对 产品质量、模具寿命等起决定作用,主要有风加热、油加热和砂加热等方式。该工艺主 要用于高档车仪表板等手感、视觉效果要求高的产品。目前材料主要是PVC,也是基于 环保要求,TPO、TPU等材料有一定的应用。
4) 发泡工艺将聚氨酯充分混合后注入模具的表皮与骨架中间、交联固化,在其间 形成要求形状泡沫的加工工艺,泡沫连接了表皮与骨架,又改善零件的手感。该工艺是 软质仪表板生产的必须工艺,分开模浇注和闭模浇注。①开模浇注是在模具开启状态下 将发泡料浇于表皮内侧,然后放置骨架、关闭模具,使其交联固化,该工艺宽容性高, 设计自由度大:②闭模浇注是在模具中放好的表皮与骨架之间注入发泡料,使其交联固 化的发泡工艺,该工艺的工艺稳定性好,设备投入低,但设计难度大。
5) 油漆工艺油漆工艺是在零件表面喷涂油漆,使油漆在与基材反应的同时自身交 联固化形成漆膜。油漆有单组份油漆和双组份油漆;基材有金属和塑料件之分,仪表板 制造多指塑料件,塑料件又分极性和非极性材料。极性材料多可直接喷涂,如ABS、 PVC/ABS等;非极性材料需预处理或喷底漆,火焰处理和等离子处理等预处理技术也曰 臻成熟。对仪表板零件进行油漆主要是改善外观,根据主要不同由有装饰漆和软触漆之 分。软触漆不仅改善外观,而且大大改善手感,成为近年中高档车追求的工艺。
6 )切割工艺近年随着各种新工艺在切割中得到应用,切割工艺也向多元化发展, 冷冲、热刀切割、冷刀切割、水刀切割、激光切割、铣切割在仪表板制造中发挥重要作 用,并将很多设想成为可能。
① 冷冲是利用上下金属模的剪切作用分割零件的传统切割工艺,发展趋势是将多工 位通过模具和油路的设计向单工位集成;
② 热刀切割是利用加热的刀具切割塑料零件的工艺,主要用于脆性材料或控制深度 的切割;
③ 水刀切割利用高压水在细小的喷头释放,形成高压高速的水柱冲击产品使其断裂, 并机器人带动高压水喷头移动形成切割的工艺。其优势是无需模具投入、多种产品共用、 高柔性;
④ 激光切割是利用激光束携带的能量灼烧产品,机器人带动产品移动,形成切割的 新兴的塑料切割工艺。主要应用于严格控制切割剩余厚度的产品,目前主要是硬塑无缝 气囊仪表板制造;
⑤ 铣切割是将金属加工工艺在解决高速灼烧和缠绕后应用于塑料的典型工艺。
7) 焊接工艺焊接工艺将两个相同或不同热塑性材料的零件,通过一定方式将其连 接处熔融后重新交联形成一体的成形工艺。根据能量来源不同可分为超声波焊接、振动 摩擦焊接、热板焊等。
8) 装配工艺装配工艺是仪表板生产必不可少的工艺,通过卡角、螺丝、粘结、焊接等方法将各种零件组合在一起形成产品。根据装配方式不同,在屯产管理上分为流水 线装配和单工位装配。
仪表板的生产中针对不同的零件和要求,还有很多工艺门类,如水转印、吹塑、植 绒、电镀等,在仪表板的制造中起着不可或缺的作用。随着现有工艺经验的积累,各工 艺门类日臻完善;科学技术的发展给新工艺的产生创造无限机会。两者的结合给仪表板 工艺发展描绘美好蓝图,同时也给整车填色,满足消费者多元化和高性价比的要求。
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