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摘 要:顶棚、地毯是汽车整车内饰的重要组成部分,不仅能提高车内的装饰性,还能起到隔音、隔热、隔震作用,对提高乘员乘坐舒适性和安全性均有积极意义。而随着运营车辆的定制化要求越来越高,对顶棚地毯的耐用性、抗脏污易清洁性也提出了更高要求,PVC顶棚地毯也应运而生 。本文从PVC顶棚地毯的材料、工艺出发,简单叙述零件生产过程中的问题及解决办法。
关键词:顶棚 地毯 材料 工艺 褶皱 合格率
Briefly Discussion about how to Increase the Qualification Rate of PVC Veilings and Carpets for Passenger Cars
Zhang Ze Song Qingjie
Abstract:Ceiling and carpet are an important part of the interior of the car, which can not only improve the decoration of the car, but also play the role of sound insulation, heat insulation and shock isolation, which are positive for improving the comfort and safety of the occupants. As the requirements for customization of operating vehicles become higher and higher, higher requirements are placed on the durability, dirt resistance and easy cleaning of ceiling carpets, and PVC ceiling carpets have also emerged. Starting from the material and technology of PVC ceiling carpet, this article briefly describes the problems and solutions in the production process of parts.
Key words:ceiling, carpet, material, process, folds, pass rate
1 引言
為了更好满足运营车辆的特殊需求,PVC顶棚地毯也越来越多的被采用,但材料的变更也导致了生产中的一些新问题。本文结合一款乘用车PVC顶棚地毯生产经验,对常见缺陷及解决办法进行说明,希望能给PVC顶棚地毯的生产提供参考和帮助,避免问题重复发生。
2 乘用车普通顶棚、地毯材料
顶棚常用材料主要包括:PET针织面料、PET无纺布面料、PU片材、玻纤、热熔胶等。其复合结构主要由具有隔音功能的面料层和具有吸音功能的基材层组成。详细材料构成见图1:
地毯常用材料包括:PET复膜面料、PU、平切毡、尼龙搭扣、防尘膜、热熔胶等。其复合结构主要由具有隔音功能的面料层、中间层和具有吸音功能的背层组成。
3 乘用车PVC顶棚、地毯材料成份
PVC顶棚是在普通顶棚的基础上,将面料层由PET针织材料换为单面PVC革;PVC地毯则是在普通地毯的基础上将PET针刺面料换为单面PVC革。单面PVC革是指以织物为基布,单面贴合或涂覆聚氯乙烯薄膜或涂层的人造革。在压制顶棚及地毯时,可以采用单面PVC革,也可以在单层革背面复合PU泡沫。但使用单面PVC革或PU泡沫层较薄的PVC革时,在生产过程中易出现玻纤勒痕、褶皱变形等缺陷,这对生产也提出了更高的要求。PVC材料无论是在产品外观、性能(耐温性)、气味(PVC要求袋式法5级,POE要求袋式法6级)、价格经济性上都差于PET材料,故这种面料应用较少,但由于其出色的抗污易清洁能力,常被用于运营车辆上。
4 顶棚、地毯成型工艺
顶棚、地毯作为NVH系统的零部件之一,与其它同类零部件类似,都采用层积复合材料,主体一般都采用模压工艺进行生产。以下内容以顶棚为例对制造工艺进行描述。
顶棚的成型分为干法和湿法工艺两种。所谓干法工艺是指将已加工好的PU复合板烘烤加热后,在表面覆盖面料通过冷模压制成型的工艺方法;而所谓湿法工艺是指将PU原材料、面料、胶、玻纤等通过PU发泡切片,利用热固性胶复合面料及玻纤最后热模压制成型的工艺。
采用湿法工艺的顶棚重量轻、抗弯折性能、回弹性能、耐高温性能均优于干法顶棚。但是其加工工艺复杂,所需要的设备,人员,材料种类多,这也极大制约了其成本的优化。反观干法工艺,由于其加工工艺简单,所需设备,人员,材料种类少,使得零件的成本得到了很好的控制;供应商还可以于主机厂附近建厂,进一步节约了运输成本。故PVC顶棚、地毯通常由本地化供应商用干法工艺进行加工(图2)。
5 PVC顶棚、地毯生产合格率现状
下面以某车型PVC地毯的实际生产为例,说明生产中的合格率现状:
该车型地毯分为普通地毯、出租车地毯两种配置,其中出租车地毯材质为PVC+PE+PET,材质定义为:表面PVC1900g/m2+PE膜200g/m2+PET毡400g/m2。由于PVC材料的特殊性,在DV试验阶段零部件的耐温性、受热尺寸变化率等试验项目均无法满足标准,表现在产品外观扭曲、凹陷、尺寸变化率大于2%等问题。而在目前的实际生产中,主要存在的问题包括(图3):
综上,产品的生产合格率仅有65%,加之运输装车过程中的报废,综合合格率仅有50%。
6 PVC顶棚、地毯生产合格率提升方案
为解决合格率较低的问题,从模具、工艺、人员等多方着手,主要措施包括:
1)由于PVC地毯较普通地毯更薄,两种地毯共模生产导致模具前部压料板压料压力不足,故在压料板上粘贴毛毡补齐高度差,提升压料压力,可以有效改善中地板位置褶皱问题。
2)在地毯模具前、后部左右侧增加4枚扎料钉,在模压前将基材扎紧,改善前地板、后地板位置褶皱问题(图5)。
3)增加顶棚模具前后部上扎料钉4枚,缩短基材暴露冷却时间,改善成型效果(图6)。
4)增加顶棚模具侧边侧压板8个,增加基材侧向拉力,防止表面褶皱(图7)。
5)依据天气情况实时调整烘箱温度, 防止因气温过低导致的成型问题(图8)。
6)减少料架上地毯堆叠数量到10个,防止表面变形鼓包;将地毯背部隔音垫在堆叠前分装,并在隔音垫分装后再装配脚垫卡扣,防止卡扣将地毯顶凸包。
7)装配地毯人员装配技巧提高,减少表面划伤,减少后地板中通道打折报废情况。
以上方案全部实施后,经统计生产合格率从现有的50%提升至85%以上,极大的减少了缺陷报废的发生,为企业减少了不必要的成本支出。
关键词:顶棚 地毯 材料 工艺 褶皱 合格率
Briefly Discussion about how to Increase the Qualification Rate of PVC Veilings and Carpets for Passenger Cars
Zhang Ze Song Qingjie
Abstract:Ceiling and carpet are an important part of the interior of the car, which can not only improve the decoration of the car, but also play the role of sound insulation, heat insulation and shock isolation, which are positive for improving the comfort and safety of the occupants. As the requirements for customization of operating vehicles become higher and higher, higher requirements are placed on the durability, dirt resistance and easy cleaning of ceiling carpets, and PVC ceiling carpets have also emerged. Starting from the material and technology of PVC ceiling carpet, this article briefly describes the problems and solutions in the production process of parts.
Key words:ceiling, carpet, material, process, folds, pass rate
1 引言
為了更好满足运营车辆的特殊需求,PVC顶棚地毯也越来越多的被采用,但材料的变更也导致了生产中的一些新问题。本文结合一款乘用车PVC顶棚地毯生产经验,对常见缺陷及解决办法进行说明,希望能给PVC顶棚地毯的生产提供参考和帮助,避免问题重复发生。
2 乘用车普通顶棚、地毯材料
顶棚常用材料主要包括:PET针织面料、PET无纺布面料、PU片材、玻纤、热熔胶等。其复合结构主要由具有隔音功能的面料层和具有吸音功能的基材层组成。详细材料构成见图1:
地毯常用材料包括:PET复膜面料、PU、平切毡、尼龙搭扣、防尘膜、热熔胶等。其复合结构主要由具有隔音功能的面料层、中间层和具有吸音功能的背层组成。
3 乘用车PVC顶棚、地毯材料成份
PVC顶棚是在普通顶棚的基础上,将面料层由PET针织材料换为单面PVC革;PVC地毯则是在普通地毯的基础上将PET针刺面料换为单面PVC革。单面PVC革是指以织物为基布,单面贴合或涂覆聚氯乙烯薄膜或涂层的人造革。在压制顶棚及地毯时,可以采用单面PVC革,也可以在单层革背面复合PU泡沫。但使用单面PVC革或PU泡沫层较薄的PVC革时,在生产过程中易出现玻纤勒痕、褶皱变形等缺陷,这对生产也提出了更高的要求。PVC材料无论是在产品外观、性能(耐温性)、气味(PVC要求袋式法5级,POE要求袋式法6级)、价格经济性上都差于PET材料,故这种面料应用较少,但由于其出色的抗污易清洁能力,常被用于运营车辆上。
4 顶棚、地毯成型工艺
顶棚、地毯作为NVH系统的零部件之一,与其它同类零部件类似,都采用层积复合材料,主体一般都采用模压工艺进行生产。以下内容以顶棚为例对制造工艺进行描述。
顶棚的成型分为干法和湿法工艺两种。所谓干法工艺是指将已加工好的PU复合板烘烤加热后,在表面覆盖面料通过冷模压制成型的工艺方法;而所谓湿法工艺是指将PU原材料、面料、胶、玻纤等通过PU发泡切片,利用热固性胶复合面料及玻纤最后热模压制成型的工艺。
采用湿法工艺的顶棚重量轻、抗弯折性能、回弹性能、耐高温性能均优于干法顶棚。但是其加工工艺复杂,所需要的设备,人员,材料种类多,这也极大制约了其成本的优化。反观干法工艺,由于其加工工艺简单,所需设备,人员,材料种类少,使得零件的成本得到了很好的控制;供应商还可以于主机厂附近建厂,进一步节约了运输成本。故PVC顶棚、地毯通常由本地化供应商用干法工艺进行加工(图2)。
5 PVC顶棚、地毯生产合格率现状
下面以某车型PVC地毯的实际生产为例,说明生产中的合格率现状:
该车型地毯分为普通地毯、出租车地毯两种配置,其中出租车地毯材质为PVC+PE+PET,材质定义为:表面PVC1900g/m2+PE膜200g/m2+PET毡400g/m2。由于PVC材料的特殊性,在DV试验阶段零部件的耐温性、受热尺寸变化率等试验项目均无法满足标准,表现在产品外观扭曲、凹陷、尺寸变化率大于2%等问题。而在目前的实际生产中,主要存在的问题包括(图3):
综上,产品的生产合格率仅有65%,加之运输装车过程中的报废,综合合格率仅有50%。
6 PVC顶棚、地毯生产合格率提升方案
为解决合格率较低的问题,从模具、工艺、人员等多方着手,主要措施包括:
1)由于PVC地毯较普通地毯更薄,两种地毯共模生产导致模具前部压料板压料压力不足,故在压料板上粘贴毛毡补齐高度差,提升压料压力,可以有效改善中地板位置褶皱问题。
2)在地毯模具前、后部左右侧增加4枚扎料钉,在模压前将基材扎紧,改善前地板、后地板位置褶皱问题(图5)。
3)增加顶棚模具前后部上扎料钉4枚,缩短基材暴露冷却时间,改善成型效果(图6)。
4)增加顶棚模具侧边侧压板8个,增加基材侧向拉力,防止表面褶皱(图7)。
5)依据天气情况实时调整烘箱温度, 防止因气温过低导致的成型问题(图8)。
6)减少料架上地毯堆叠数量到10个,防止表面变形鼓包;将地毯背部隔音垫在堆叠前分装,并在隔音垫分装后再装配脚垫卡扣,防止卡扣将地毯顶凸包。
7)装配地毯人员装配技巧提高,减少表面划伤,减少后地板中通道打折报废情况。
以上方案全部实施后,经统计生产合格率从现有的50%提升至85%以上,极大的减少了缺陷报废的发生,为企业减少了不必要的成本支出。