汽車地毯產(chǎn)品設(shè)計(jì)及成型生產(chǎn)工藝

劉桂全

摘 要：本文首先介紹汽車地毯產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用材料以及成型工藝，其次闡述地毯與汽車周邊零件的間隙、公差以及干涉等配合設(shè)計(jì)，再次分析不同結(jié)構(gòu)地毯的材質(zhì)使用情況，最后分析汽車地毯產(chǎn)品的成型工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及其性能，進(jìn)而總結(jié)汽車地毯未來的發(fā)展走向，意在為汽車地毯創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一定的思路。

關(guān)鍵詞：汽車地毯;產(chǎn)品設(shè)計(jì);成型成產(chǎn)工藝;產(chǎn)品創(chuàng)新

1 汽車地毯產(chǎn)品的設(shè)計(jì)闡述

當(dāng)前市場中出售的地毯，主要分為兩種形態(tài)，一種是一體式地毯，一種是分段式地毯，且地毯產(chǎn)品構(gòu)成的材料類型相對較多。例如單一材料、復(fù)合型材料、軟材料以及硬質(zhì)材料?？萍疾粩嗟剡M(jìn)步也為地毯產(chǎn)品設(shè)計(jì)類型提供的曠闊視野。汽車地毯屬于汽車內(nèi)部相對大型的覆蓋用品，與之相匹配的零件相對較多，例如，立柱護(hù)板、門檻壓條以及座椅安裝角等，基于此，地毯在設(shè)計(jì)過程中需要根據(jù)汽車車身配合情況及整車定位進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)選型，本文從以下幾點(diǎn)進(jìn)行闡述，進(jìn)而介紹地毯產(chǎn)品設(shè)計(jì)形式。

1.1 分段式地毯結(jié)構(gòu)

分段式地毯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所指的就是將整部車身中使用的鋪蓋地毯分為至少一個(gè)單元以上的分段式設(shè)計(jì)，各個(gè)分段式地毯獨(dú)立，最終通過裝車搭接組成完成的形態(tài)。分段式地毯在前期的開發(fā)中，模具使用相對較多，且工裝費(fèi)用使用較多，但分段式地毯結(jié)構(gòu)也具備一定的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 汽車地毯鋪設(shè)材料的選擇

（1）PVC合成樹脂類地毯

PVC合成樹脂材料的地毯，其主要成分是聚氯乙烯，這種地毯主要涵蓋的材料有樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑以及滑石粉。這些材料都具備較好的拉伸性以及延展性，容易清洗是其最大的優(yōu)點(diǎn)，因此，PVC合成樹脂類的地毯不易發(fā)生霉變，汽車在安裝貼合鈑金以后，汽車地毯則適合人貨兩用，PVC合成樹脂類的地毯表皮層厚度一般在1～3mm，根據(jù)車主的要求選擇貼合XPE或是EVA材料的毯面，進(jìn)而增加車主以及乘客腳踏的舒適度，亦或是加強(qiáng)吸音以及隔音的效果。

（2）單層PET植絨針刺地毯

單層PET植絨針刺地毯的主要是由PET纖維、定型膠、PE淋膜和多層纖維構(gòu)成。單層PET植絨針刺的地毯主要成分是聚酯纖維和滌綸纖維，根據(jù)不同要求，單層PET植絨針刺地毯毯面織造也需要不同簇絨紋理對外觀進(jìn)行設(shè)，單層PET植絨針刺地毯的中間層的主要材質(zhì)是定型膠和背層PE淋膜。地毯材料在經(jīng)過不斷的加工、針刺、涂膠以及鋪層后，根據(jù)車身鈑金拉伸高度和吸音要求選擇材料各層厚度以及克重。

（3）PA簇絨地毯

PA簇絨地毯的制造工藝相對簡單，PA簇絨地毯主要是以機(jī)器制造，經(jīng)過上膠、割絨、復(fù)合最后收卷，整體的生產(chǎn)工藝較為簡單，但是PA簇絨地毯的生產(chǎn)成本相對較高，此外，該產(chǎn)品的隔音和吸音效果較好。此外，還具備較強(qiáng)的拉伸效果且PA簇絨地毯硬挺度飽滿[1]。這種地毯一般應(yīng)用于高端車中，且地毯材料具備優(yōu)秀的保溫功能和優(yōu)良的降噪功能，對PA簇絨地毯進(jìn)行維護(hù)和清洗也相對方便。

（4）汽車地毯毯面多種形式的附加效果得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是對材料的選擇，因此，這種地毯材質(zhì)上可以使用聚氨酯發(fā)泡材料、EPP整車發(fā)泡材料以及吸音棉和EVA隔熱墊。這些材料自身都具備各自的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，一般復(fù)合型地毯的選擇多是根據(jù)車身的設(shè)計(jì)以及市場需求進(jìn)行選擇，另外，復(fù)合型材料的汽車地毯，其降噪功能以及隔音效果相對較好，還能夠提升整車的舒適度。

（5）汽車地毯定位設(shè)計(jì)

汽車地毯作為汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)中不可分割的一部分，其外觀、觸感以及隔音效果對購車者滿意度有直接影響，因此應(yīng)注意地毯與汽車周邊零件的配合設(shè)計(jì)，汽車地毯大多是由地毯的型面對車身內(nèi)部鈑金進(jìn)行貼合，從而進(jìn)行定位，如果地毯貼合車身鈑金不牢固可以使用固定件進(jìn)行加固，發(fā)泡地毯對車身內(nèi)部鈑金面貼合程度較好，多是利用型面進(jìn)行定位。附件地毯貼合鈑金則是在車身內(nèi)部座椅橫梁上安裝卡扣進(jìn)行固定，主定位在前地板座椅加強(qiáng)梁上，最大程度上加固汽車地毯的穩(wěn)定性。

2 汽車地毯產(chǎn)品成型生產(chǎn)工藝

汽車地毯成型工藝涵蓋地毯坯模壓沖切、附件粘結(jié)以及PU發(fā)泡。如圖1和圖2所示[2]：

地毯模壓工藝的原理闡述：車間工作人員首先應(yīng)將毯坯放入至烘箱內(nèi)進(jìn)行加熱處理，軟化程度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，作業(yè)人員在將毯坯送至模具中，最后將模具合模，進(jìn)行保壓冷卻，直至定型在對毯坯周邊以及安裝孔進(jìn)行切割并粘結(jié)附件。其中流程詳細(xì)闡述可分為以下幾點(diǎn)進(jìn)行：

（1）毯坯加熱。毯胚在傳送至加熱烘箱以后，并通過烘箱內(nèi)部溫度對材料進(jìn)行近距離的加熱，材料的裝卸方式一般多是使用人力，根據(jù)不同毯胚材質(zhì)還可以選擇半自動(dòng)上料和全自動(dòng)上料。

（2）毯坯成型。在毯坯加熱以后，通過模具的保壓冷卻使毯坯定型，毯坯加熱的時(shí)間以及加熱的溫度是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中相對重要的工藝步驟，其對毯坯成型后的使用質(zhì)量影響較大，毯坯成型環(huán)節(jié)最合適的控制狀態(tài)是背襯具有最好的可塑性以及不老化。且毯坯的定型時(shí)間也尤為重要，時(shí)間的控制能夠影響地毯的形變以及收縮性能。

（3）毯坯沖孔切邊。地毯的定位是裝飾用篇，屬于裝飾品中的大型產(chǎn)品。因其裝配的因素，導(dǎo)致毯坯周邊、中間通道存在形狀不一的異形空。異型孔包含圓孔、方形孔等，因孔的形狀不用、大小不同朝向不同、所以在切割過程中要重視對精度的控制，根據(jù)產(chǎn)量選擇切割方式，可以使用人工切割和水切割亦或是模具切割。

（4）粘結(jié)附件。地毯生產(chǎn)工序中，毯坯粘結(jié)所指的是將切割完成的毯坯半成品送至粘結(jié)工位，并根據(jù)需求將塑料件、吸音棉以及減震氈等附件進(jìn)行粘結(jié)。

當(dāng)前車間生產(chǎn)汽車地毯工序中模壓工藝的重要工序是模具成型以及沖孔切邊。

（5）地毯發(fā)泡生產(chǎn)時(shí)采用的開模發(fā)泡方式。該種技術(shù)是利用澆注機(jī)器人根據(jù)提前編制的程序路徑將按照設(shè)定比例混合的發(fā)泡料注入發(fā)泡模具的下模。

以上所闡述的附件地毯與發(fā)泡地毯相對來說其生產(chǎn)工藝較為完整，且成產(chǎn)工藝流程簡單，此外，科技高速發(fā)展背景下，機(jī)械化自動(dòng)技術(shù)也為車間生產(chǎn)節(jié)省了一定的人工成本，制造精度也能夠有效提升。詳情見表1[3]。

3 結(jié)論

當(dāng)前時(shí)期，隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，其配件技術(shù)的生產(chǎn)也隨之提升，地毯作為汽車內(nèi)部不可分割的裝飾件之一，其自身質(zhì)量以及舒適程度、降噪程度都相對重要，因此，汽車在選擇地毯使用時(shí)應(yīng)全面考慮，進(jìn)而保障地毯使用的綜合性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉娟.不同材質(zhì)的面飾材料在汽車地毯上的應(yīng)用[J].汽車工程師，2015（06）：51-53.

[2]尹程.聚氨酯泡沫在汽車地毯上的應(yīng)用研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2018（06）：146-147.

[3]曹暾.地毯的抗靜電性能與工藝設(shè)計(jì)[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2017（2）：22-26.