李欣
佛吉亚（柳州）汽车内饰系统有限公司 广西 柳州 545005
摘要：随着社会经济的高速发展，汽车制造行业升级转型，与人们对汽车内饰的品质和舒适性需求不断增加，给汽车内饰零部件开发带来更多机会与挑战。汽车仪表板是汽车内饰的主要零部件，为了提高整个内饰的品质，更高的感知质量，要求配置软质仪表板。以往较多的汽车仪表板都是采用硬质注塑仪表板，而目前国内大部分主机厂仪表板普遍采用软质材料来提升整车的感知质量档次，提升使用的舒适性。本文主要阐述了搪塑表皮成型、弱化、表皮与骨架发泡的软质仪表板的设计开发及运用，实现对汽车内饰品质、感知质量提升，提升市场竞争力。
关键词：搪塑；发泡；无缝气囊弱化；仪表板；
引言
汽车仪表板是汽车内饰件最主要零部件，其重要功能是为驾驶员提供便于操作、舒适而安全的驾驶位置，为乘客提供舒适、安全的乘坐空间，而软质仪表板的开发及应用改变了汽车内饰的塑料感，给驾乘人员提供了更舒适、更安全的使用环境。搪塑发泡工艺的软质仪表板适用于主机厂研发的中高端、且产量高的车型适用，其中仪表板外观和结构设计、表皮的材料、表皮成型工艺、无缝气囊线弱化、表皮与骨架发泡成型工艺，都是软质仪表板开发的关键技术要点，对整车的安全性、可靠性、舒适性和美观性等起着重要作用。
1搪塑发泡仪表板设计开发
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1.1搪塑发泡仪表板外观和产品结构设计开发
仪表板A面造型、特征R角设计符合搪塑发泡工艺要求，仪表板与周边环境件保持一定的安全距离。PAB与仪表板及CCB的安装结构布置，PAB盖板打开包络与前挡风玻璃的安全距离，无缝气囊弱化线残厚及位置设计，CAE分析，确保PAB在点爆的过程中顺利展开、无碎片飞出，达到保护乘客的作用。同时通过搪塑表皮纹理、光泽度选择，表皮壁厚和发泡层厚度选择（一般按客户要求），确保软硬度达到最优的效果，从而保证触感最舒适。
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搪塑生产工艺中一般采用的搪塑粉末有聚氯乙烯（PVC）粉末和热塑性聚氨酯（TPU）粉末，其中PVC具有良好的手感和花纹成型性，且材料价格成本低，但是因聚氯乙烯具有较高的玻璃化转变温度，其在低温条件下易脆化，因此在低温环境下无缝气囊仪表板爆破容易导致表皮破裂而快速飞出，所以在使用PVC粉末时需要提升其低温塑性，防止低温爆破时表皮破裂碎片飞出，造成对驾乘人员的伤害。
TPU粉末结合了橡胶材料的物理性能，具有优良的工艺加工性和热塑性。除此之外，还可回收循环适用，并具有良好的耐化学腐蚀性、低温脆性，无需添加任何增塑剂，在低温状态下保持优良的弹性，其材料价格成本高。
1.3无缝气囊弱化
通过将搪塑表皮放置吸附在胎膜上，确保搪塑表皮完全与胎膜贴合。同时，在机器人程序上设置合理的弱化线位置、高度及尺寸。最后，通过机器人夹持刀具根据设置好的弱化线位置切割搪塑表皮也称为冷刀弱化，弱化后的搪塑表皮在特定位置由设备冲出防错孔，以便在发泡前进行防错确认。无缝气囊弱化线示意图如下：
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残厚必须是非常精确的，设备重复精度达到±0.02mm，CPK达到1.66以上确保弱化线的残余厚度及位置精度达到±0.05mm，对表皮残厚按测量点进行切片残厚测量监控，从而保证气囊在点爆过程顺利展开，同时保证产品表面无弱化线痕迹，满足外观质量要求。
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模具内发泡成型工艺可以分为开模发泡和闭模发泡。前者是将反应物倒入敞口模具中发泡成型再切割成所需形状的泡沫制品，而闭模发泡一般为在模具浇口处注入原料，原料直接在模具中发泡成型，即制成所需形状的泡沫制品。由于开模发泡的利用率和生产效率等没有闭模发泡的高，所以为了保证产品表面质量以及高效的生产效率较多采用闭模发模发泡的工艺，
闭模浇注是在同一个浇口注入所有发泡料，之后通过PU的膨胀过程填充到整个模具的型腔内，因而泡沫制品形状完全由模具决定。PU在反应工厂中的流程性不断降低，因此离注入点越远，泡沫填不到的可能性越大。所以浇口设计一般放在产品中部，并且在远离浇口的末端需要加开排气，以免产生填充不满或者暗泡，影响产品表面感知质量。
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机器人自动化铣削设备取代传统人工切割产品工序，降低了人工劳动强度同时提升了生产效率，保证产品质量一致性。
1.6搪塑发泡仪表板与加强骨架振动摩擦焊接
将仪表板加强骨架与搪塑发泡好的仪表板放置于振动摩擦焊胎膜上，通过设置合理的振动摩擦焊接深度、焊接时间和振幅等，使用加强骨架于仪表板组件熔接在一起，保证软质仪表板产品整体强度满足实验性能要求。同时，保证出风口的气密性、表面质量和乘客使用的舒适性。
1.7仪表板总成装配
焊接好的搪塑发泡仪表板组件与风道、仪表护罩、空调出风口、装饰件、膝部挡板和手套箱等零件装配组成软质仪表板总成。其装配示意图和总成图如下：
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结语
软质仪表板实现形式很多，但是搪塑发泡工艺仪表板在表皮及发泡制作上的优势是其它工艺所无法取代的，尤其在外观纹理，质地及手感方面优势明显，相信我们自主研发的搪塑发泡仪表板将会在安全可靠性，环保材料应用，模具制造，创新产品开发等方面都会取得长足的进步，并应用到更多自主品牌的新车型上。