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摘要：汽车顶内饰是在车身顶盖钣金件下加装的内饰件，兼具装饰性与实用性。本文介绍了汽车顶内饰的结构设计，面料及工艺选择和法规要求等方面，阐述了顶内饰的设计思路。
关键词：汽车；顶内饰；设计
前言
在汽车内饰中，顶内饰是重要组成部分，不仅要满足造型设计，还需具备与外界的隔热、隔音和吸音，对乘员头部的保护，除了吸能，还需具备阻燃、降噪、隔热以及易回收利用等特性。其中阻燃、隔热、触感和可回收利用取决于材料本身的性质，而吸隔音需要通过材料、工艺、设计等方面来保证。
1 顶内饰的结构设计
汽车顶内饰与周边内饰件的搭接以及顶内饰的安装方式是我们在顶内饰总成结构设计时关注的重点。
1.1顶内饰与挡风玻璃的间隙设计
在实际生产过程中，顶内饰的生产公差与玻璃涂胶厚度是影响顶内饰与挡风玻璃间间隙的主要因素。若设计间隙过小，在安装挡风玻璃时，顶内饰边缘将与玻璃发生干涉，导致顶内饰本体发生变形，出现凹陷、褶皱等情况。一般在设计过程中，顶内饰前后边缘与挡风玻璃之间的间隙为 mm。（如图1所示）
1.2顶内饰与立柱的搭接设计
为保证装车美观，对顶内饰与A、B、C立柱间均应有搭接要求，一般设计过程中，顶内饰与立柱搭接处不少于10mm，间隙为-2±2mm。（如图2所示）
1.3顶内饰与各附件的搭接设计
室内顶灯、阅读灯、眼镜盒、麦克风等零件装配时，往往需要穿过顶内饰本体安装于车身钣金，因此，顶内饰与其边界应有公差约束，通常X、Y向边界搭接要求为5mm±3mm，Z向间隙要求为-0.5±1mm，以保证其装配外观。
2顶内饰的面料选择
顶内饰总成主要由面料和衬垫构成。其中，面料可分为针织面料、无纺布面料和PVC（聚氯乙烯）面料三大类。
2.1针织面料
针织面料纹理多样、美观及易清洗，不仅可掩盖基材的生产缺陷，还可以使顶内饰外观更显饱满。针织面料分为经编和纬编针织布。由于经编布不易脱散、易清洗且纹理多样，虽在各种汽车面料中价格居首，但经编布在中高端车型上仍然应用广泛。
2.2无纺布面料
无纺布可深度模压成型，满足汽车内饰件复杂的成型要求，近年来应用发展迅速。无纺布面料可分为普通针刺无纺布、固化无纺布、印花无纺布和缝编无纺布。
普通针刺无纺布生产速度快，价格便宜，但易起毛，不耐磨，常用于低端车型。
固化无纺布是在普通针刺无纺布定型后增加表面喷胶，对表面进行固化处理，较针刺布面料更为耐磨，且价格便宜，是无纺布中使用最为广泛的面料。
印花无纺布对于普通无纺布来说，提升了美观性，是对普通无纺布进行1-2次印花而成。低合格率和不耐清洗使得印花无纺布成本在三者中较高，但低于针织面料，该面料也被各大汽车厂所接受。
缝编无纺布表层是精编线圈将纤维网加固编制成的针织纹理面料，随着工艺技术水平的提高，缝编布水切后边缘易脱散，及面料厚薄不均匀问题逐渐消失，以优于无纺布的耐刮擦性和低于针织面料的价格，逐渐被汽车厂认可。
2.3PVC面料
PVC面料是以纺织或针织材料为底基，聚氯乙烯树脂为涂层的仿革制品。由于PVC生产过程中产生和释放的物质难以达到日益严苛的VOC标准，这种面料已较少用于家用车，而在出租车较为常见。
3顶内饰的工艺选择
汽车顶内饰生产工艺分为干法和湿法两种。开发时可根据设计要求对工艺进行选择。
3.1干法工艺
干法是一步法工艺（如图3所示），PU三明治板材加热至180℃左右，板材的表层热熔胶粉受热熔化后与面层的织物粘接，在不加热的模具内模压成型；传统干法工艺中PU板材普遍由二级供应商提供，将面料与PU板放入模具中烘烤压制，干法生产工艺简单、成本低，但成品吸音效果差、韧性差、易折断。
3.2湿法工艺
湿法工艺采用液体的成型胶把上层的无纺布、玻璃纤维、PU泡沫板、玻璃纤维和背层的无纺布粘接在一起，在100℃左右的加热模具中成型出湿法骨架，然后再用聚氨酯复合胶把面层织物粘接在湿法骨架的面层无纺布之上。湿法顶内饰具有刚性好、可实现复杂造型、吸音效果好、产品韧性好、产品轻量化效果好等特点，广泛用于高档
轿车。但相对于干法顶棚来说，湿法顶内饰工艺繁琐，需要两套模具模压两次，成本较高、相比干法顶内饰更难满足VOC要求。
4法规要求项
满足法规要求，是我们在顶内饰设计时必须要考虑的内容。
4.1阻燃性能
顶内饰材料的燃烧特性必须满足GB 8410-2006的要求：燃烧速度不大于100mm/min。
4.2视野要求
眼点到顶内饰最低点的切线以下范围为驾驶员上视野。为满足驾驶员前方视野要求，切线与水平线的角度，应不小于7°。
4.3内部突出物的相关规定
顶内饰在设计时，必须满足GB 11552-2009的要求，不允许有任何向后、向下的危及成员安全的粗糙表面或尖棱。凸出物凸出部分的宽度不得小于向下的凸出量，其棱边的圆角半径不得小于5mm。
5结束语
以上为顶内饰的一般设计思路。面对汽车行业日益严苛的排放和VOC标准，顶内饰作为体积较大的内饰之一，轻量化和VOC控制的技术储备已悄然成为我们日后的研发方向。
参考文献：
[1]任桂贤，姜前道，王雪.汽车内饰顶棚总成的生产工艺[J]汽车工程，2013（1）:57-59.
[2]张卫红，赵建勇.汽车顶棚面料的种类及应用[J]汽车工程师，2015（4）:59-60.
作者简介：
游秀芬：1991年生，江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心，车身内饰工程师。
贺小明：1987年生，江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心，车身内饰工程师。
周泽全：1994年生，江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心，车身内饰工程师。
论文作者:游秀芬,贺小明,周泽全
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：内饰论文; 无纺布论文; 面料论文; 湿法论文; 工艺论文; 汽车论文; 间隙论文; 《电力设备》2018年第30期论文;