汽车地毯产品设计及成型生产工艺

刘桂全

摘 要：本文首先介绍汽车地毯产品的设计结构、应用材料以及成型工艺，其次阐述地毯与汽车周边零件的间隙、公差以及干涉等配合设计，再次分析不同结构地毯的材质使用情况，最后分析汽车地毯产品的成型工艺、产品设计以及其性能，进而总结汽车地毯未来的发展走向，意在为汽车地毯创新设计提供一定的思路。

关键词：汽车地毯;产品设计;成型成产工艺;产品创新

1 汽车地毯产品的设计阐述

当前市场中出售的地毯，主要分为两种形态，一种是一体式地毯，一种是分段式地毯，且地毯产品构成的材料类型相对较多。例如单一材料、复合型材料、软材料以及硬质材料。科技不断地进步也为地毯产品设计类型提供的旷阔视野。汽车地毯属于汽车内部相对大型的覆盖用品，与之相匹配的零件相对较多，例如，立柱护板、门槛压条以及座椅安装角等，基于此，地毯在设计过程中需要根据汽车车身配合情况及整车定位进行合理的设计选型，本文从以下几点进行阐述，进而介绍地毯产品设计形式。

1.1 分段式地毯结构

分段式地毯结构设计所指的就是将整部车身中使用的铺盖地毯分为至少一个单元以上的分段式设计，各个分段式地毯独立，最终通过装车搭接组成完成的形态。分段式地毯在前期的开发中，模具使用相对较多，且工装费用使用较多，但分段式地毯结构也具备一定的优点。

1.2 汽车地毯铺设材料的选择

（1）PVC合成树脂类地毯

PVC合成樹脂材料的地毯，其主要成分是聚氯乙烯，这种地毯主要涵盖的材料有树脂、增塑剂、稳定剂以及滑石粉。这些材料都具备较好的拉伸性以及延展性，容易清洗是其最大的优点，因此，PVC合成树脂类的地毯不易发生霉变，汽车在安装贴合钣金以后，汽车地毯则适合人货两用，PVC合成树脂类的地毯表皮层厚度一般在1～3mm，根据车主的要求选择贴合XPE或是EVA材料的毯面，进而增加车主以及乘客脚踏的舒适度，亦或是加强吸音以及隔音的效果。

（2）单层PET植绒针刺地毯

单层PET植绒针刺地毯的主要是由PET纤维、定型胶、PE淋膜和多层纤维构成。单层PET植绒针刺的地毯主要成分是聚酯纤维和涤纶纤维，根据不同要求，单层PET植绒针刺地毯毯面织造也需要不同簇绒纹理对外观进行设，单层PET植绒针刺地毯的中间层的主要材质是定型胶和背层PE淋膜。地毯材料在经过不断的加工、针刺、涂胶以及铺层后，根据车身钣金拉伸高度和吸音要求选择材料各层厚度以及克重。

（3）PA簇绒地毯

PA簇绒地毯的制造工艺相对简单，PA簇绒地毯主要是以机器制造，经过上胶、割绒、复合最后收卷，整体的生产工艺较为简单，但是PA簇绒地毯的生产成本相对较高，此外，该产品的隔音和吸音效果较好。此外，还具备较强的拉伸效果且PA簇绒地毯硬挺度饱满[1]。这种地毯一般应用于高端车中，且地毯材料具备优秀的保温功能和优良的降噪功能，对PA簇绒地毯进行维护和清洗也相对方便。

（4）汽车地毯毯面多种形式的附加效果得以实现的关键是对材料的选择，因此，这种地毯材质上可以使用聚氨酯发泡材料、EPP整车发泡材料以及吸音棉和EVA隔热垫。这些材料自身都具备各自的优点及缺点，一般复合型地毯的选择多是根据车身的设计以及市场需求进行选择，另外，复合型材料的汽车地毯，其降噪功能以及隔音效果相对较好，还能够提升整车的舒适度。

（5）汽车地毯定位设计

汽车地毯作为汽车内部结构中不可分割的一部分，其外观、触感以及隔音效果对购车者满意度有直接影响，因此应注意地毯与汽车周边零件的配合设计，汽车地毯大多是由地毯的型面对车身内部钣金进行贴合，从而进行定位，如果地毯贴合车身钣金不牢固可以使用固定件进行加固，发泡地毯对车身内部钣金面贴合程度较好，多是利用型面进行定位。附件地毯贴合钣金则是在车身内部座椅横梁上安装卡扣进行固定，主定位在前地板座椅加强梁上，最大程度上加固汽车地毯的稳定性。

2 汽车地毯产品成型生产工艺

汽车地毯成型工艺涵盖地毯坯模压冲切、附件粘结以及PU发泡。如图1和图2所示[2]：

地毯模压工艺的原理阐述：车间工作人员首先应将毯坯放入至烘箱内进行加热处理，软化程度达到标准后，作业人员在将毯坯送至模具中，最后将模具合模，进行保压冷却，直至定型在对毯坯周边以及安装孔进行切割并粘结附件。其中流程详细阐述可分为以下几点进行：

（1）毯坯加热。毯胚在传送至加热烘箱以后，并通过烘箱内部温度对材料进行近距离的加热，材料的装卸方式一般多是使用人力，根据不同毯胚材质还可以选择半自动上料和全自动上料。

（2）毯坯成型。在毯坯加热以后，通过模具的保压冷却使毯坯定型，毯坯加热的时间以及加热的温度是生产环节中相对重要的工艺步骤，其对毯坯成型后的使用质量影响较大，毯坯成型环节最合适的控制状态是背衬具有最好的可塑性以及不老化。且毯坯的定型时间也尤为重要，时间的控制能够影响地毯的形变以及收缩性能。

（3）毯坯冲孔切边。地毯的定位是装饰用篇，属于装饰品中的大型产品。因其装配的因素，导致毯坯周边、中间通道存在形状不一的异形空。异型孔包含圆孔、方形孔等，因孔的形状不用、大小不同朝向不同、所以在切割过程中要重视对精度的控制，根据产量选择切割方式，可以使用人工切割和水切割亦或是模具切割。

（4）粘结附件。地毯生产工序中，毯坯粘结所指的是将切割完成的毯坯半成品送至粘结工位，并根据需求将塑料件、吸音棉以及减震毡等附件进行粘结。

当前车间生产汽车地毯工序中模压工艺的重要工序是模具成型以及冲孔切边。

（5）地毯发泡生产时采用的开模发泡方式。该种技术是利用浇注机器人根据提前编制的程序路径将按照设定比例混合的发泡料注入发泡模具的下模。

以上所阐述的附件地毯与发泡地毯相对来说其生产工艺较为完整，且成产工艺流程简单，此外，科技高速发展背景下，机械化自动技术也为车间生产节省了一定的人工成本，制造精度也能够有效提升。详情见表1[3]。

3 结论

当前时期，随着汽车行业的不断发展，其配件技术的生产也随之提升，地毯作为汽车内部不可分割的装饰件之一，其自身质量以及舒适程度、降噪程度都相对重要，因此，汽车在选择地毯使用时应全面考虑，进而保障地毯使用的综合性能。

参考文献：

[1]刘娟.不同材质的面饰材料在汽车地毯上的应用[J].汽车工程师，2015（06）：51-53.

[2]尹程.聚氨酯泡沫在汽车地毯上的应用研究[J].企业科技与发展，2018（06）：146-147.

[3]曹暾.地毯的抗静电性能与工艺设计[J].产业用纺织品，2017（2）：22-26.