汽车内外饰开发设计中的绿色概念论文_闫帅印,陆威文,吴瑞杰,董禄亮

汽车内外饰开发设计中的绿色概念论文_闫帅印,陆威文,吴瑞杰,董禄亮

宁波福尔达智能科技有限公司 浙江宁波 315321

摘要:随着我国现代化社会的不断发展进步,人们的生活水平也在不断提高,汽车已成为人们日常生活中必不可少的交通出行工具。另外,随着汽车工业的高速发展,终端销售价格持续下探,汽车的需求量及保有量也是持续攀升,截止2018年上半年我国汽车的保有量达到2.29亿辆,上半年月均增加166万辆。但是随着汽车保有量的不断增加,在汽车出行的过程中,尾气的排放量也在不断的增加,这在很大程度上增加了生态环境的破坏程度,也在一定程度上污染了环境。因此,为了能有效的改善汽车对生态环境的不利影响,在进行汽车的设计和制造时,应结合现代化绿色发展的观念,促进汽车行业的不断发展进步。

关键词:汽车内外饰;设计;绿色概念

引 言:随着人们对汽车的需求量不断的增加,对汽车的内外装饰的要求也在不断的提高。但是随着汽车保有量以及汽车尾气排放量的不断增加,对大气环境造成了一定的破坏。因此,为了能有效的确保环境的可持续发展,在进行汽车内外装饰零部件的设计开发过程中,应不断的融合现代化的绿色设计观念,促进我国现代化社会经济的可持续发展。

1 汽车的材料设计与选择

1.1 工程塑料的选择与应用

为了减少汽车对环境的污染,实现汽车的可持续发展,汽车制造商逐渐将工程塑料作为环保材料应用于汽车内外装饰的设计和开发中。工程塑料的最大特点是重量轻,可以减轻车身重量,从而降低汽车的油耗。另外,工程塑料材料的自由度非常好,在设计和开发汽车内外饰产品过程中,可以非常容易的设计出开发人员理想的结构形状,以满足消费者对汽车外观的要求,同时减少对环境的污染。工程塑料还具有多次循环使用的特点,有效的减少能量浪费和促进汽车工业实现可持续发展。

1.2 新型材料的选择与应用

随着科学技术的不断发展,新材料的出现和应用降低了汽车对环境的污染程度。近年来,在汽车内外装饰零件的设计开发过程中,汽车制造商逐渐避免直接使用涂料喷涂汽车零件,而是直接将新型树脂材料注入加工模具中加工,直接浇注出符合外观要求的零件。它减少了喷涂材料的使用,避免油漆对人体的损害,降低汽车的制造成本,满足可持续发展的要求。

1.3 生物材料的选择和应用

生物材料在汽车内外装饰中的应用可以大大降低汽车的燃料消耗和污染物排放。以长安福特汽车为例,该汽车采用小麦秸秆生物增强树脂作为汽车内外装饰材料。减少的石油使用量接近9,000千克,二氧化碳引起的温室气体排放量也减少了大约13,600千克。长安福特汽车进一步将麦草生物增强树脂应用于汽车空调出风口、托盘、门等各种场所,从根本上实现了汽车的绿色环保。

1.4 环境友好型材料的选择与应用

1.4.1 采用低VOC材料

目前,在汽车内外装饰材料的选择上没有实现绿色环保的良好目标,汽车内部仍有许多挥发性和有害的有机化合物,这些物质统称为VOCs。污染源主要包括:塑料制品、地毯、吸音棉等材料,因为制备这些材料必须使用一些化工产品,这些化工产品的主要成分是甲醛。在汽车使用期间,未完全反应的甲醛将继续挥发出来,严重影响人体健康。另外,一些化工产品也用作汽车内饰材料中的粘合剂,在汽车使用期间也会释放一些有害物质。

1.4.2 采用可回收材料

PLEXIGLAS®宝克力®是一种由丙烯制成的酸性材料,它可以完全回收利用。与传统的窗户玻璃材料相比,PLEXIGLAS材料不仅可以减轻汽车本身的重量,隔音效果也符合汽车的设计要求。

1.5 低成本材料的选择与应用

在汽车的内外装饰零件设计开发过程中使用无涂料的材料可以取消涂装前的表面预处理、正式涂装和随后的干燥过程,但最终产品是通过压铸获得的。选用这种材料不仅大大降低了汽车装饰工艺的成本,而且提高了优质材料的比例,赢得了汽车制造商的一致好评。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在无漆项目施工过程中,应注意以下几个问题:(1)应选择光泽度高,耐候性强,耐化学性强,毒性低,挥发性低的材料;(2)模具的浇口、排气装置、冷却装置以及表面抛光应设计合理、科学;(3)注重外观风格的选择,设计出具有令人满意的模具产品,达到采用传统涂装方法的效果,实现对以往涂装工艺的完全替代。

2 环保绿色概念在汽车内外饰产品设计中的应用

2.1 在产品结构设计中的应用

在汽车结构的整体设计中,内外装饰结构在总重量中约为240千克。为了实现汽车的轻量化设计,进而降低汽车的燃油消耗,我们可以在设计内部和外部结构时,尽可能选用质轻的材料,适当减轻重量。传统汽车内外饰结构有一部分仍旧采用钢质结构,现在,工程塑料完全可用于替代某些钢,以达到降低汽车总重量的目的。就汽车的运动轨道装饰结构而言,大多数情况下仍旧采用钢板结构,但从汽车整体来看,它并没有起到非常重要的作用,只是纯粹为了装饰。为了提高汽车内外部设计的合理性,我们可以适当调整该部件的结构设计,并用其他材料代替钢板,最广泛使用的替代材料是工程塑料。在钢板的焊接部分,也可以用无涂料的高光泽注塑工艺代替。

2.2 可回收设计的应用

在汽车设计的初始阶段,我们应充分考虑回收问题,如某些部件是否具有可回收性,回收价值,回收后处理等问题,以最大限度地利用汽车零部件和材料,减少相关零件或材料造成的污染和对环境的破坏。

2.3 可拆卸设计的应用

在汽车设计的初始阶段,相关的设计和生产人员应提出可拆卸的结构设计标准,可以保证一些结构的重复拆卸,便于整车的维护。如果汽车出现损坏,无法继续使用,在这种情况下,还可以拆卸一些可用于二次使用的部件,并获得良好的回收价值,从而达到节约资源、能源和环境保护的目的。为了使汽车内外饰部件更易拆卸,需要对传统的焊接连接方式上进行更换,并将其设计为易于拆卸的连接方式。除了材料和产品外,环保绿色概念在汽车内外部设计中的应用也可以体现在汽车的整体设计过程中。

3 产品工艺设计

3.1 免喷涂高光无痕注塑工艺

对于汽车内外塑料部件,为了实现高光、闪烁、哑光等特殊效果,需要进行涂装,但在涂装过程中,会对生态环境造成污染。同时由于塑料制品在喷涂过程中使用了不可回收的热固性涂料导致其表面的涂层难以除去,这降低了塑料部件的回收价值。为了改变这种缺陷,设计师逐渐采用无喷涂的高光无缝注塑工艺代替传统的喷涂处理。该工艺可有效减少涂装对生态环境的影响,降低汽车内外装饰部件的设计和开发成本。然而,无喷涂高光无缝注塑工艺对材料有一定的要求,同时对高光注塑模具和注塑时的温度有较高的要求。

3.2 微发泡注塑成型工艺

随着人们对汽车要求的逐步提高,设计师需要使用各种高精度内外部件进行汽车内外装饰。在生产这些高精度内外部件时,必须使用精密注塑成型。微泡沫注射成型工艺是一种新型的技术手段,可以解决现有技术中存在的各种问题,并且可以大大缩短汽车内外部件的成型时间,以及减轻内外饰部件的重量。微发泡注射成型工艺使用膨胀的气孔填充产品内部结构,然后在平均低压下完成产品成型。当该方法用于加工汽车的内部和外部部件时,产品的误差可以精确的控制在允许的范围内。同时,该工艺可以减少模具设计的反复修改,提高产品的成型效率。在注塑汽车内外部件的过程中,经常遇到产品翘曲变形,微泡沫注射成型工艺的应用可以有效地解决这个问题。当微发泡注塑工艺用于加工汽车的内外部件时,装饰件总是处于平均低压状态,这确保了装饰件的各个位置在加工过程中均匀收缩,避免了注塑过程中由于各部分应力不均,收缩不均匀导致的翘曲变形现象。例如,当处理车辆牵引力控制连接器壳体时,如果使用传统的加工技术,构件的变形程度可以达到1.1cm,如果采用微泡沫注射成型工艺用于处理30%玻璃纤维增强PBT材料,该构件的翘曲度仅为0.27cm,这表明微泡注塑工艺在改善翘曲方面具有很大的优势。

结束语

在我国现阶段的汽车内外装饰的设计与生产过程中,通过结合现代化的绿色观念,可以实现汽车行业以及我国现代化社会经济的可持续发展。

参考文献:

[1]李 尧.基于可制造性分析的汽车注塑件并行设计研究[D].天津大学,2017.

[2]张 丽.喻涛.关于汽车内外饰件塑料成型模具的研究[J].硅谷,2016(04).

论文作者:闫帅印,陆威文,吴瑞杰,董禄亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/25

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