双色表皮缝纫线介绍及其模具设计与加工探讨

方少平，何宏斌，岑 渝

（余姚德沃斯模具科技有限公司，浙江宁波 315400）

1 引言

随着生活水平的不断提高，人们在追求汽车卓越性能的同时，也越来越关注汽车内饰的美观和精湛工艺。在这种时代背景下，一种双色表皮仿真缝纫线技术应运而生，这种技术使得汽车内饰塑件上可以搭配任何颜色的表皮和缝线，让低价位的车型在视觉和触感上也有了豪华车的气息。由于其加工工序少，生产周期短，又能降低制造成本，因此该技术未来将会越来越受到更多车企的亲睐。

2 双色表皮缝纫线塑件概述

2.1 双色表皮缝纫线的目的

（1）相比单色缝线，双色表皮缝纫线外观更加美观，更能提高触感和质感，使商品属性得到了进一步提高。

（2）双色表皮缝纫线塑件能达到以假乱真的效果，其技术可以替代昂贵的搪塑、阴模吸塑和表皮包覆工艺，大大地简化了汽车内饰颜色定制的难度。

2.2 缝纫线的种类

缝纫线常见的种类（见图1）有单线、带折边的单线及双线，线的排布有斜线排列和直线排列，收尾形式有眉毛型收尾和渐变消失收尾。

图1 缝纫线的类型

2.3 塑件结构

双色表皮缝纫线塑件由硬胶本体和软胶表层共同构成（见图2），仿真缝纫线设计在硬胶本体上，常用PC、ABS、PP等材料；软胶部分为仿真皮革纹理的柔感表层，常用TPO、TPE、TPU等材料。

图2 塑件结构

2.4 应用举例

以汽车内饰件为例（见图3），双色表皮缝纫线技术可以替代装饰盖板、门扶手、气囊盖、中控扶手外盖板等诸多零部件的包覆工艺。

图3 汽车内饰件

3 成型过程

双色表皮缝纫线塑件为2 副模具成型，塑件在整个周期内只出模一次。2 个型芯完全一样，但两个型腔形状不同，分别成型塑件硬塑本体和软胶表层（见图4）。双色旋转注塑机带动型芯做180°的往复转动，让两个不同的型腔分别与之合模，共同完成塑件的连续批量生产。

图4 两次成型过程

4 双色表皮缝纫线的模具设计

相比一般的双色塑件，双色表皮缝纫线塑件的线纹细小精致，其对模具设计又有不同的要求，主要表现在以下几个方面：

（1）设计前需要先明确仿真缝纫线的线型、式样。例如线的粗细、间距，单线还是双线，凸线还是凹线以及收尾形式，这些都与后面的激光镭雕加工工艺有关。

（2）缝纫线结构需要满足在塑件主脱模方向上能顺利脱模，脱模斜度一般推荐为40°或以上，建议最小不低于25°，否则缝线形状会失真或脱模出现倒扣。斜度不够的话，需与塑件设计师沟通做局部A面的调整（见图5）。

图5 缝线及皮纹脱模角度要求

（3）缝纫线的制造在模具工艺设计上，需要在型腔内预留激光镭雕加工余量，通常比缝纫线针眼孔高出1.5~2mm，缝线两端宽度预留约4mm（见图6）。

图6 型腔预留量示意图

（4）缝纫线纹位置尽量避免靠近PL 线和滑块相接处。但一些带弧面的缝纫线塑件两端会有缝线倒扣，需要设计滑块或弹块机构，为了保证缝线漂亮，外观上拼线不明显，可在滑块或弹块上设计定位结构，让其可与型腔做连体固定加工，确保塑件外观质量。

（5）由于缝纫线纹非常精致，且两副模具需要不断地做重复性旋转合模，因此对模具的互换配合精度及强度要求非常高，每副模具上需设计强度可靠的精定位结构。

（6）激光镭雕加工对位常用φ3mm 或φ5mm 探测棒，探测基准孔应设计在平面上，其对应大小分别为φ6mm 或φ10mm，对于分型面为曲面的，应设计并加工一平面区域做加工基准孔，基准孔需要与型腔一次加工到位（见图7）。

图7 模具激光镭雕对位基准孔示意图

5 双色表皮缝纫线的激光镭雕加工

仿真缝纫线塑件的线纹细小精致，需要利用高精度的激光镭雕工艺，把仿真皮革纹理和精致的3D 缝纫线雕刻复制在模具型腔内，以下从工艺流程和加工技术要点做出简要阐述。

5.1 激光镭雕工艺流程

激光镭雕工艺流程如图8所示。

图8 激光镭雕工艺流程

5.2 激光镭雕加工技术要点

由于激光镭雕精度高，精准度可达到1μm 左右，其能满足缝纫线纹细部特征的高仿真加工要求，使缝纫线与纹理在塑件外观上能达到完美地过渡与结合。需要注意以下要点。

（1）模具在做皮纹和缝线出厂前，需要先进行三坐标打点检测，保证模具型腔的实际成型尺寸与对应的3D数据误差控制在0.05mm以内。

（2）模具不得有烧焊，且材质硬度要均匀，否则会造成激光镭雕加工出的纹理和缝线纹深浅不一致。

（3）做皮纹和缝线的模具型腔内表面不能有刀痕、台阶、火花纹、砂眼、气孔等现象，且需抛光到1000号砂纸。

（4）激光加工前需要检查模具3D数据，确认是否会有挡住激光照射路径的细小沟槽结构或特征，如有挡住激光路径的现象，需要反馈给模具设计师做镶块结构，这样在做激光加工前可以先将镶块拆下来后再做镭雕加工（见图9）。

图9 挡住激光束的特征镶块

6 结束语

随着汽车产业竞争日益激烈，降低汽车内饰制造成本，同时又能保持或提升内饰高档次的质感，一直是许多车企在追求的目标。双色表皮缝纫线塑件能有效地提升汽车舒适度和美观性，将个性化的颜色内饰生产提升到了连续批量生产的水平，不仅提升了OEM的竞争力，而且降低了制造成本。这种能替代皮革包覆工艺的双色缝纫线成型技术，未来将会越来越受到各车企的关注和应用。