汽车内外饰结构设计及成型工艺分析

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年11期   作者:洪旭东
[导读] 汽车内外饰件的设计已成为人们购买汽车时考虑的一个重要因素,
        洪旭东
        安徽江淮汽车集团股份有限公司-商务车公司  安徽合肥  230000
        摘要:汽车内外饰件的设计已成为人们购买汽车时考虑的一个重要因素,对整个汽车行业的发展起着十分重要的作用。基于此,本文重点论述了汽车内外饰结构设计及成型工艺。
        关键词:汽车;内外饰;结构设计;成型工艺
        汽车生产属于高科技生产工艺,其程序复杂,不仅对内外饰结构设计有所要求,还需精妙的成型工艺。因此,科学的工程设计能促进更好的人工制造,并与汽车生产的品质和质量密切相关。所以,为了保证汽车产品的美感和品质,有必要掌握汽车内外饰结构设计的原则和基本内容,从而改善和提高成型技术与水平。
        一、汽车内饰概述
        汽车内饰(AutomotiveInterior)是指汽车内部改装所用到的汽车产品,这部分零部件不光只有装饰作用,其所涉及到的功能性、安全性及工程属性较丰富。
        汽车内饰系统是汽车车身的重要组成部分,内饰系统的设计工作量占到车造型设计工作量的60%以上。车身设计分为造型设计和工程设计两部分,其次就是内饰系统的设计,车身外观覆盖件的设计排在最后。
        二、汽车内外饰件的发展现状
        近年来,汽车几乎成为每家每户的标配,人们在选择汽车时对其内外饰部件提出了更高的要求。因此,不仅汽车的外观越来越受到用户的关注,而且其内饰也是用户关注的重点。舒适优美的车内环境无疑能给用户带来更好的使用体验,而汽车内饰也不仅仅是为了赢得用户的视觉青睐。除了装饰车内空间给用户带来良好的视觉、触觉体验外,更重要的是具备安全性能。
        虽然汽车内外饰部件只是汽车组装中的一小部分,但汽车内外饰件的质量和外观将直接影响到汽车给用户带来的整体体验。因此,汽车零部件的设计水平及专业化生产无疑是提高汽车满意度的科学途径。
        内外饰是车身系统的重要部件,它属于车身系统的一大主要零部件组件,与车身壳体、车身附件、座椅等部件共同构成一个完整的车身系统。内外饰关系到汽车产品的安全、舒适、视觉性。内外饰分为内饰件和外饰件,内饰件是具有功能性、装饰性的部件,更强调舒适性和视觉性,通常为非金属件。而外饰件是具有装饰性及保护性的部件,更强调安全性和视觉性,塑料件居多。
        随着塑料材料及制造技术的发展,市场上几乎所有的汽车内外饰产品都使用塑料制造,而且塑料的应用范围也开始扩展到汽车车身及功能结构件等领域,“用塑代钢”已成为一种轻量化策略。据统计,80%以上的汽车内外装饰产品是通过注塑成型加工的。然而,材料性能及制造工艺的差异会直接影响产品性能。因此,选择合适的塑料材料,设计合理的零件结构,制定良好的成型工艺是汽车制造商关注的课题。
        三、汽车内外饰结构设计原则
        1、注重结构简化设计。在结构设计中,有必要对结构的设计进行简化,因此,有必要在形状对称的基础上,巧妙避免一些不必要的几何图形,使其尺寸与大小尽量一致。此外,还需有效避免汽车制件侧壁内表面和侧孔的凹凸状设计,侧向孔一般采用侧向分型和抽芯机构实现,若采用这种比较复杂的模具结构,势必会增加结构设计的复杂性,也会使整个汽车结构的成型工艺更加困难。只有在简化设计的基础上,才能更好的实现汽车的线条画,也能有效降低成型工艺的难度,避免二次加工。
        2、提高汽车的整体美感。

提高汽车的整体美感是现代生活的要求,也是人们对高品质生活的追求,因此,在内外饰结构设计中,有必要在保证品质和设计优良的同时,还要综合考虑汽车产品的整体美感,提升整个工艺的审美价值,以设计出具有质感和品质的优良汽车产品。
        3、实现设计的经济环保。实现汽车设计的经济性和环保性也是人类追求更高生活质量的要求。从一些具体的例子来看,在内外饰机构设计中,因未掌握各种材料的性能,当行车人大量处于形成状态时,会产生一些放射性物质,从而使行车人的健康受损。因此,为了保证行车人健康,实现人们生活的绿色环保,有必要在结合经济因素的基础上,研究开发各项材料性质,以实现汽车产品设计的经济环保。
        四、汽车内外饰结构设计要点
        1、实现汽车内饰的人性化。汽车内饰主要由皮革、纤维、塑料等材质组成,所以,为了实现汽车的整体结构更加优化,有必要考虑人的需要,进行优质的内饰设计。一方面,为了实现内饰材料的不易腐化,采用了不锈钢、保险杠、玻璃等材料构件,以实现内饰材料的长工期使用。另一方面,为了实现内饰结构的人性化,需运用现代技术来实现汽车内部结构的人性化。比如:在座椅设计中,需在考虑汽车整体结构的基础上,合理设计座椅的弯曲度。此外,基于人性化和长足性使用的基础上,还应确保整个汽车清理的便利性。
        2、确保汽车外壁厚度均一。保证汽车外部厚度均匀是基于汽车成形工艺的要求,同时也是为了实现汽车成形工艺的便利性。因此,为了实现汽车外壁的均匀性,有必要在设计中实现汽车的圆角处理,以增强汽车的流动性及成型性。为了达到厚度的一致性,应在增强强韧性的基础上,采用有效设计将厚薄减薄。最后,在设计交界处时,设计要能实现平稳过度,保证厚度比例在合理范围内,以此达到整体设计的流畅性,降低汽车成型工艺的难度。
        3、加强汽车整体结构的刚度。加强汽车的刚度设计是为了保证汽车的质量。因此,为了实现汽车的刚性设计,在汽车设计中有必要综合考虑各种因素。提高汽车成品的刚性,可综合考虑两种方法,一是增加汽车的厚度,合理规划设计,二是研发、选择刚度较好的材料。此外,还可进行边缘处理,提高汽车的抗变形能力。
        五、汽车内外饰常用的工艺方法
        1、注塑成型工艺。注塑成型是指在密闭模腔内,零部件不断受到处于熔融状态塑料的注射,经一段时间的冷却成型后,开模、顶出、获得塑料成品。在汽车内外饰设计成型中,可采用注塑成型工艺。在实际应用中,应随时掌握注射压力的动态变化,若注塑压力较大,内外饰应进行高压注塑,在封闭模腔内,内外饰模具注塑能一次性完成成型,可有效防止发生反复成型现象,实时提高成型效率,但成型生产成本较高。与高压注塑相比,低压注塑压力较低,在注塑过程中对小型汽车零部件的损伤较小,注塑成本相对较低,但只能用于小型产品的成型。
        2、吸塑成型工艺。吸塑成型工艺是指将热塑性板片加热到规定的软化点,巧借空气压力、机械力等拉伸板片,将变形板片放入阴模或阴模内部,进行冷却、修剪等一系列操作,以达到成型目的。吸塑成型也是汽车内外饰成型中常用的工艺方法,严格按吸塑成型工艺流程,整合汽车内外饰成型内容和重点等,合理化汽车内外饰的成型操作,确保成型后的表面具有较高的质感及手感,汽车内外饰安全、经济、吸能性等明显提高。在实际应用过程中,由于各种因素的影响,汽车内外饰吸塑成型难度系数较高,且在成型过程中易发生开裂和尺寸不合理等问题,有必要结合汽车内外饰成型的具体要求,在提出合理化应对措施中结合其他注塑成型工艺方法,高效应用吸塑成型工艺,保证成型后汽车内外饰结构质量达标。
        3、挤塑成型工艺。挤塑成型工艺是指机料筒与螺杆相互作用,借助热塑化、螺杆推送两大作用,保证物料顺利通过机头,不间断形成截面的制品、半制品。这种成型工艺不断应用于汽车内外饰成型中,能在短时间内持续生产出相同截面的内外饰零部件。与注塑、吸塑等成型工艺相比,挤塑成型工艺在汽车内外饰成型中具有一定的优势,能降低内外饰零部件成型操作难度,促进成型操作的简化,可快速、持续成型多个零部件,有效提高了内外饰的成型效率,缩短了成型时间,同时也有效的保证了汽车内外饰的质量。
参考文献:
[1]李琳.浅谈汽车内外饰结构设计及成型工艺[J].工业c,2015(60).
[2]李帅浩.浅谈汽车内外饰结构设计与工艺[J].工业技术,2016(21).
[3]吴涛.汽车内外饰结构设计及成型工艺分析[J].建筑工程技术与设计,2017(04).
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