仪表板工艺

汽车仪表板表⽪加⼯技术--聚氨酯喷涂成型表⽪（ PU Spray Skin）聚氨酯喷涂成型表⽪(PU Spray Skin)的加⼯⼯艺过程是：将两组分的聚氨酯原料在经过计量设备精确计量后增压⾄⾼压状态，再经⾼压混合反应，然后喷涂到镍壳模具上，聚氨酯附着在镍壳上成为⼀张表⽪。

在此过程中，两组分聚氨酯的混合反应属于化学反应，反应完成后起形状和尺⼨及固定下来。

它不像热塑性材料那样容易受使⽤外部物理条件的影响，因此材料具有良好环境适⽤性能。

⼀般上，表⽪的厚度可以通过喷涂的时间和流量来调节和控制。

该⼯艺过程中，喷涂混合头⼀般由机器⼈操纵，为了便于机器⼈在很⼩的空间内灵活地移动，通常要求机器⼈的结构要紧凑，体积要⼩。

原料冲混合头出来是为液态，流动性⾮常好.作为中⾼档汽车A⾯表⽪的应⽤量逐渐增加的加⼯⽅法之⼀，聚氨酯喷涂成型⼯艺具有如下优点:●可产⽣清晰的表⽪纹理；⽽且⽪纹的深度可以达到300微⽶，是⽬前⽪纹复制性最好的技术●表⽪的⼿感⾮常好，给⼈的感觉好像不是塑料●表⽪具有良好的抗紫外线照射性能●表⽪颜⾊具有良好的⼀致性●可较为容易地实现双⾊或者多⾊●设计宽容度⾼●可以加⼯⼩⾄0.5毫⽶的R⾓，更好地满⾜造型要求●可以嵌⼊其他材料，例如织物或塑料，真⽪等●耐热性和耐⽼化性能好●可以⽣产光泽度较低的表⽪●可以采⽤多种模具，模具使⽤寿命长；⽽且可以在同⼀模具的不同区域实现不同的花纹.对于采⽤隐形安全⽓囊的仪表板⽽⾔，上述优点尤为明显，聚氨酯材料在低温下的弹性仍然很好,低温爆破实验很容易满⾜实验要求。

该⼯艺的不⾜之处主要体现在⽣产的节拍时间⽐较长,同时表⽪的厚度的控制在某些情况下相对搪塑要难⼀些.在欧洲和美国，聚氨酯喷涂成型⼯艺主要被⽤于中⾼档汽车上，如宝马3、5系，奔驰C，E，S级，⼤众PASSAT B6>，通⽤凯迪拉克 CTS等。

尽管⽬前其应⽤还不及搪塑和吸塑那样⼴泛，但其优点正在逐渐为业内所认可，因此应⽤范围正在逐渐扩⼤。

汽车仪表板及其制造工艺仪表板因其得天独厚的空间位置，使越来越多的操作功能分布于其中，除反映车辆行驶基本状态的仪表外，对风口、音响、空调、灯光等的控制也给予行车以更多的安全和驾驶乐趣。

因此，在汽车中，仪表板是非常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的部件。

首先，它需要有一定的刚性以支撑其所附的零件在高速和振动的状态下保证正常工作；同时又需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。

随着人们对车的理解越来越超出其功能本身，对伸手可及、举目必望的仪表板，其手感、皮纹、色泽、色调也逐渐成为评判整车层级的重要标准之一。

仪表板的组成仪表板通常包含的零件有：仪表板本体（壳体）、仪表、空调控制系统、风道/风管、出风口、操作面板、开关、音响控制系统、除霜器、除雾器、手套箱、左盖板、饰板等零件。

大部分仪表板还包含有：储物盒、驾驶员侧手套箱、扬声器等饰件和时钟、金属加强件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件；部分中高档汽车设计有卫星导航系统、手机对讲系统、温度传感系统等高端产品。

(如附图一)仪表板的分类按照安全性来分，仪表板可分为无气囊仪表板和附气囊仪表板（针对副驾驶）。

目前国内只有少数中高档次的轿车配备气囊仪表板，随着人们对安全性的重视，客户对附气囊仪表板需求加大，主机厂也将此作为买点之一。

而气囊打开在保护乘客的同时，也可能伤害乘客，尤其是儿童。

因此，国际上部分新车型的仪表板气囊已开始加装开关。

为气囊的正常开启，在气囊上方多设计有气囊盖板，在其打开时释放气囊。

但其与仪表板匹配处存在可视装接线，影响整车美观。

为此，近年越来越多车型的仪表板被设计为无缝气囊仪表板。

既能保证气囊正常开启，又无可视装接线。

按照舒适性来分，仪表板可分为硬塑仪表板、吸塑仪表板和半硬泡软质仪表板（其剖面如图二）。

仪表板本体为注塑工艺制成的仪表板为硬塑仪表板，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。

其中有局部或全部涂装饰漆或软触漆，以改善外观、增加色调或提高质感。

仪表生产工艺流程仪表是工业生产中常用的一种测量、监控和控制设备，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等领域。

仪表的生产工艺流程对产品质量和性能有着至关重要的影响。

下面将介绍仪表生产的工艺流程。

一、原材料准备仪表的生产过程首先需要准备原材料，包括金属材料、电子元器件、传感器等。

其中金属材料包括钢板、铝合金等，电子元器件包括电路板、芯片、显示屏等，传感器包括压力传感器、温度传感器等。

这些原材料的选择和采购对于仪表的性能和可靠性有着重要的影响。

二、加工制造原材料准备完成后，需要进行加工制造。

金属材料需要进行切割、冲压、折弯等工艺，电子元器件需要进行焊接、组装，传感器需要进行校准、封装等工艺。

在加工制造过程中，需要严格控制工艺参数，确保产品的精度和稳定性。

三、组装调试加工制造完成后，需要进行组装调试。

将加工好的金属部件、电子元器件和传感器进行组装，然后进行电路连接、程序烧录、功能测试等工序。

在组装调试过程中，需要严格按照产品技术要求进行操作，确保产品的功能和性能符合要求。

四、质量检测组装调试完成后，需要进行质量检测。

包括外观检查、功能测试、环境适应性测试等。

外观检查主要检查产品的外观质量，功能测试主要检查产品的功能是否正常，环境适应性测试主要检查产品在不同环境条件下的性能表现。

质量检测是保证产品质量的重要环节。

五、包装出厂质量检测合格后，产品需要进行包装出厂。

包装是保护产品的重要手段，可以有效防止产品在运输过程中受到损坏。

同时，包装也是产品的外观展示，可以提升产品的形象。

六、售后服务产品出厂后，需要进行售后服务。

包括安装调试、培训使用、维护保养等。

售后服务是提升产品附加值的重要手段，可以提升客户满意度，增加客户忠诚度。

综上所述，仪表生产工艺流程包括原材料准备、加工制造、组装调试、质量检测、包装出厂和售后服务等环节。

严格控制每个环节的工艺参数和质量要求，可以保证产品质量和性能，满足客户需求。

汽车仪表板是汽车重要的组成部分。

仪表板往往需要在之后集成空调、音响以及各种电子仪表和行车电脑，因此需要仪表板具备足够的刚性。

另外，在外部意外碰撞发生时，为了减少对乘员的伤害，需要仪表板吸能特性优越。

这些，是由仪表板的结构特性要求决定的。

在汽车工业飞速发展的今天，仪表板除了需要满足上述性能要求，还得满足装饰要求，满足驾驶人员和乘员的视觉和审美要求，满足手感和色泽要求以及轻量化要求。

不同于阳模真空成型工艺和阴模真空成型工艺，也不同于主流的仪表板搪塑成型工艺，高端仪表板设计为表面贴合包覆带皮纹的PVC 或TPO 面料或真皮面料，针对这种皮纹面料的贴合包覆，其表皮包覆工艺也不一样。

1.仪表板基本结构仪表板的基本包覆结构主要由三部分构成：PP 骨架 （3mm 、主骨架）、3D 发泡面料（5mm 、软触感）和表皮（0.5mm 、皮纹），如图1所示。

2. 工艺分析在PP 骨架注塑成型后，如何完成中间弹性层 3D 发泡面料与最外层的表皮贴合呢？考虑到这种工艺的仪表板一般为高档汽车的应用，所以，粘合剂一般选用低voc 的热熔胶粘接。

在仪表板正面上方，左右两侧红色阴影部分，仪表板需要汽车仪表板表皮自动包覆工艺□江阴快力特机械有限公司/耿山图1仪表板基本结构在该区域有软触感（见图2），也就是说需要有3D 发泡面料作为中间填料贴合在表皮下方。

这就需要在生产中考虑预贴3D 发泡面料。

在仪表板的水平面和垂直面交界处有表皮接缝，那么，在生产实际中，需要保证接缝部位做镶嵌处理（见图3）。

这就需要一个对缝装置，确保表皮接缝完全入槽，保证成品平稳，表面平整光滑，保持整体皮纹一致性。

同时需要在对缝单元与表皮接缝对应位置设置对缝刀片，实现对缝线和压实（见图4）。

由于本体材料分布厚度不同，各贴合区域形状不同，为此将影响贴合的效果。

因此，在贴合模具中，针对各功能区域，模具设计为不同模温，确保表皮最终产生一致的贴合质量（见图5）。

3.工艺实施步骤（1）对3D 发泡面料实施涂胶和滚涂工艺，均匀涂布，保证仪表板贴合面所有区域贴合强度一致。

现代汽车仪表板成型与加工工艺技术综述发布时间：2022-12-02T05:36:45.169Z 来源：《科学与技术》2022年8月第15期作者：王少杰[导读] 仪表板作为汽车内部装饰系统里面最重要的系统之一王少杰长城汽车股份有限公司河北省汽车技术创新中心河北保定 071000摘要：仪表板作为汽车内部装饰系统里面最重要的系统之一，它非常复杂、零件非常多的内部结构以及人们对于汽车内部装饰的舒适、美观、功能、安全等的要求推动着汽车工程师们加深对于汽车仪表板的成型工艺、加工工艺等的研究和开发，从而生产不同级别不同配置不同功能的车型以满足人们的不同需求。

本文通过对仪表板的成型工艺、加工工艺、表面装饰工艺这三个方面技术进行阐述分析，以期望为进一步推动现代汽车的仪表板内部装饰添砖加瓦。

关键词：汽车仪表板成型加工工艺技术一、引言在汽车行业快速发展的大趋势下，汽车购买者对汽车内部装饰的要求也越来也多，渐渐不满足于最开始简单的内部装饰，而是期望更美观舒适、功能多样化的内部装饰环境。

而在汽车里面仪表板是位于驾驶员的正前方，其主要配件有行驶、车速里程表、发动机转速表等等，是汽车内部装饰的重要组成部分，因此仪表板的成型、加工、表面装饰等也随着汽车行业的发展以及不同群体的汽车购买者的不同购买需求而日渐发展成熟，一起推动着工艺技术的不断前进。

二、仪表板成型生产工艺汽车仪表板根据触感不同，分为硬质仪表板、软质仪表板以及半硬质仪表板三种。

硬质仪表板是指仪表板上体直接注射成型的单层结构仪表板，表面触感较硬，常采用改性聚丙烯材料作为基材。

采用注塑成型的工艺既简单又成熟，因此普遍应用于经济型车型。

软质仪表板除仪表板骨架之外，还带有表皮和泡沫填充层结构，外观触感较软富有弹性、表面光泽度较低、很好地提升整个仪表板的质感和品位，软质仪表板成型过程涉及搪塑、发泡、焊接等多个复杂工艺技术，成本较高，多用于中高档车型；同时随着购车者对品质的日渐提升，经济型车辆也开始陆续采用软质仪表板。

汽车仪表板开发设计工艺选择在汽车中，仪表板是集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的部件。

首先，它需要有一定的刚性以支撑其零件在高速和振动的状态下保证正常工作；同时又需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。

针对不同仪表板，涉及的工艺及流程也有较大差异，可归纳为以下几种：1、硬塑仪表板(注塑)：注塑（仪表板本体等零件）→焊接（主要零件，如需要）→装配（相关零件）；2、半硬仪表板(阳模吸塑)：注塑/压制（仪表板骨架）→吸塑（表皮与骨架）→切割（孔及边）→装配（相关零件）；3、搪塑发泡仪表板：注塑（仪表板骨架等零件）→真空成型/搪塑（表皮）→发泡（泡沫层）→切割（边、孔等）→焊接（主要零件，如需要）→装配（相关零件）；4、阴模成型仪表板(阴模成型及表皮压纹) 注塑（仪表板骨架等零件）→真空成型/吸塑（表皮压纹）→发泡（泡沫层）→切割（边、孔等）→焊接（主要零件，如需要）→装配（相关零件）5、聚氨酯（PU）喷涂成型仪表板注塑（仪表板骨架等零件）→PU喷涂→发泡（泡沫层）→切割（边、孔等）→焊接（主要零件，如需要）→装配（相关零件）1、注塑工艺及材料1.1、注塑成型的产品、设备及模具产品------全塑仪表板或发泡仪表板骨架；设备-----大型注塑机（合模力2000吨以上-3000吨）；模具----按照产品质量要求、寿命要求、设备及材料工艺要求开发的模具；1.2 注塑成型骨架材料比较1.3 加工工艺1）高压注塑工艺材料经螺杆加热后注入闭合的模具，冷却定型后开模取出。

主要产品质量问题及影响因素：2）低压注塑工艺材料经螺杆加热后注入微闭合的模具，模具二次闭合加压，冷却定型后开模取出。

低压注塑工艺主要用于生产表面有装饰面料（织物/表皮）的产品----ABC柱，门板上饰板、仪表板上饰板----产品形变较小。

优点：1、成型效率高；2、面料与骨架不用胶粘剂；缺点：成本高；……设备模具工装成本高---相对于高压注塑模；……面料成本高---相对于二次复合工艺的材料，（即包复工艺）2、阳模吸塑成型工艺阳模真空吸塑表皮-----将表面已有花纹的片材进行加热，当表皮达到拉伸成型温度要求时，上升阳模，使加热表皮与阳模形成直空腔，开启阳模真空抽吸系统，使表皮紧贴于阳模表面，冷却后脱模，制得定型的表皮，成型表皮即可转入下道发泡成型工序。

搪塑表皮气囊区域热刀弱化工艺工艺概述:随着现代汽车工业的发展,人们越来越追求美观、舒适、安全，装有安全气囊的搪塑表皮仪表板的应用也越来越广泛，尤其在中高档轿车中将取代硬塑仪表板.在仪表板的生产中，搪塑表皮气囊区域的热刀弱化工艺也愈来愈被人们重视，它影响着整个仪表板本体的美观、安全气囊的正常爆破等.工艺简介：搪塑表皮的热刀弱化，就是用特殊刀口的热刀加热到140℃左右，在搪塑表皮的气囊区域切割表皮,使表皮的残余厚度在0.2mm到0.4mm之间(如下图示),在气囊爆破时,气囊就延着该弱化位置正常打开,保证人员安全.操作流程:主要工艺参数:热刀设定温度:170±5℃保压时间:0.5-2.0s弱化区域设备简介:∙加热系统:整个热刀分成四块(右图),通过四个独立的电加热系统控制(左图),可以分别设置相应的温度,一般选择相同的温度,设置的温度与热刀的实际温度有差距,表皮的弱化温度在140±5℃ ,热刀的温度影响着表皮弱化后的残余厚度.∙抽真空系统:为了使表皮正确定位,表皮的各边角应紧贴在胎模上, 需有足够的真空度吸附表皮,负压一般控制在-0.9bar 左右(见右图),并且表皮各部分分块控制,有利于表皮的局部铺平.∙液压系统:热刀切割表皮是通过液压系统自动进行的(见右图),先是热刀经油缸传动下降,切完表皮后自动上升.工艺对产品质量的影响:∙搪塑表皮弱化位置偏差的影响1234在搪塑表皮热刀弱化操作时,搪塑表皮放入定型模内，若未将表皮各边角抚平，表皮各边角在胎模内没有正确定位,或表皮没有完全吸附在胎模上,或胎模本身的位置放置未与上面的热刀对应,而热刀的位置是相对固定的,经弱化后,表皮弱化的位置与发泡后上体塑料骨架气囊区域切割的位置不对应,有位置的偏移,使得气囊爆破时爆破的方向有偏差,气囊打开时表皮断裂处不均衡,并拉扯周边的表皮,在低温爆破是可能有小块的表皮或泡沫飞出,如下图示:位置偏差表皮残余厚度的影响通过更换热刀限位块来控制表皮的残余厚度,同时热刀的温度高低,保压时间的长短也影响表皮的残余厚度.当弱化深度不够时,使得气囊爆破时难以扯断弱化区域的表皮,并拉扯气囊周边的表皮,如下图示,当残余厚度太薄(0.10mm),发泡时可能从弱化位置跑料,影响外观,选择限位块厚度0.35mm,残余厚度应在0.27mm左右时,仪表板表面无跑料痕迹,且高低温气囊爆破时爆破状态良好.只有选择合适厚度的限位块,调整好弱化工艺参数(热刀温度、保压时间),才能得到合适残余厚度的表皮,使得气囊正常爆破.热刀弱化限位块0.2mm 热刀弱化限位块0.35mm拉扯表皮∙热刀温度的影响在搪塑表皮热刀弱化时,热刀口的温度一般在控制在140℃左右,设置温度在170℃左右,随着温度的升高,相同的限位块弱化出的表皮残余厚度越薄(见下表),对仪表板的外观和气囊爆破有很大的影响.限位块为0.2mm时不同热刀温度对表皮残余厚度的影响热刀切割表皮时,热刀在最低位置停留的时间即是保压时间,保压时间的长短影响表皮的残余厚度,一般选择在0.5s,保压时间越长,表皮的残余厚度越薄(见下表),对仪表板的外观和气囊爆破有很大的影响.不同保压时间对表皮残余厚度的影响搪塑表皮气囊区域热刀弱化工艺在整个仪表板的生产中起着承上启下的作用,搪塑表皮只有经过正确的热刀弱化才能生产出合格的仪表板,尤其对无缝气囊的正常爆破起着决定性的作用.。

汽车仪表板工艺吸塑仪表板和搪塑仪表板之比较1、PUpray工艺环保（不知道是真是假，大家都这样说）；2、设备投资少，占地少，不用投搪塑线，只要投净房（可控温湿度的)，储料设备、混料设备、喷枪，可以不投喷料机械人；3、模具寿命比搪塑模长，模具成本分摊到单个零件上成本少；4、转换颜色非常简单，零件颜色好控制，零件可以是任何颜色，搪塑表皮的颜色通常是深色的，搪塑工艺对零件的颜色影响很大；5、工艺可控性比较高，很多搪塑无法实现的结构、特征都可以实现；6、制造过程中没有加热过程，节能。

不过，这种工艺也有工艺的缺陷，没有认真了解过。

上海通用的林荫大道的仪表板和门板上饰板表皮都是用这种工艺生产的。

相比之下IMG（阴模真空成型）好像有更多的优势。

PUSpray表皮工艺在国内算是比较新的工艺，在2005年才进入中国，目前国内OEM厂最新使用该工艺的是上海通用的林荫大道和上海大众的SKODA明锐的仪表板表皮。

(1)和PVC搪塑比较，PU不含氯，对环境没有污染，要环保一些(2)模具恒温在65度左右，不经过搪塑高低温交变，PU喷涂的模具寿命是终身的(3)仪表板表皮可以实现双色效果(4)工艺性强，圆角可以做到1.0～1.5(5)PU表皮有极佳的低温爆破性能，这一点比PVC搪塑表皮要好很多这种工艺的缺陷就是：表皮的厚度很难精确控制，厚度不太均匀，特别是倒扣很深的地方，这是设计必须考虑客服的问题。

相对成本，应该比PVCSluh高一些，但也就高10％左右。

其实除了上述的优点之外,其实下面的优点是更重要的:1.PU从喷枪出来后是液态的,附着在模具上,而PVC或TPU的搪塑是将粉料在模具内融化到熔融状态,粘度还是相对很高,因此,PU喷涂的表皮在模具皮纹的复现性上要好于搪塑表皮,也就是皮纹的深度可以深一些.可以更加接近于真皮的效果.2.有于皮纹更深,可以更好地吸收和反射光线,从而可以降低表面的光泽度,比搪塑表皮要低一些.最低可以做到0.6.3.在实现双色表皮的时候,搪塑由于在模具里面通过密封条来分隔两钟不同的颜色,要取得比较好的密封效果,就要求两种颜色的分界线的轨迹变化比较平缓,否则,可能出现串色现象,因此,很少有双色的搪塑表皮.而双色的PUSPRAY表皮实现起来相对要简单得多.4.由于PU的表皮在成型后的化学反应已经完成,不会再受外部环境温度的影响.而PVC是热塑性材料,受外部环境影响相对要到一些,尤其是低温下会发脆,无论是无缝低温爆破性能,还是低温状态的手感,都比较差.而PU则没有这方面的不足.尤其是低温状态的手感相对要好很多.讲到其不足,1.主要是喷枪在机器人的操纵下进行喷涂时,要求模具内有足够的空间供其进入并运动,否则无法完成喷涂作业.这对产品的结构和形状有一些限制.2.还有PU的成本要比PVC高不少,尤其是有很好的光稳定性的(COLO-FAST)脂肪族聚氨酯体系.3.还有就是原料的利用率也是应该考虑的因素.因此,总的来说,PU喷涂成型的表皮比PVC搪塑表皮性能要好些,当然成本上也要高一些.至于具体差多少,要看表皮的形状和结构,总的产量等因素,不能一概而论.PU喷涂成型的票在高档车上得到越来越广泛的应用.目前在生产的宝马的所有车型,奔驰的所有车型都是PU喷涂的表皮.尽管目前他们没有国产.还有欧洲的帕萨特B6,VOLVO的S80,SAAB,欧宝的ASTRA,ZAFIRA,欧版的本田CIVIC,等等阴模吸塑表皮已经很接近搪塑了,但阴模的模具寿命是搪塑的3-6倍。