汽车内饰里面的发泡工艺(带图详细)
延锋汽车零部件内饰发泡工艺培训
内饰发泡工艺的应用范围
座椅系统
头枕和扶手
门板和仪表盘
方向盘和遮阳板
座椅靠背和座垫采用发 泡工艺，提高舒适性和
支撑性。
通过发泡工艺实现柔软 舒适的触感和支撑效果。
采用发泡工艺提高隔音、 隔热性能和触感。
通过发泡工艺提高手感 和舒适度。
03
发泡工艺流程
原材料准备
原材料选择
根据生产需求选择合适的 原材料，如聚醚、聚酯、 催化剂、发泡剂等。
控制预混温度和时间，确保原材 料不会发生化学反应或变质。
注模与发泡
模具准备
清洗和干燥模具，确保模具内部 无残留物。
注模过程
将预混好的原材料注入模具中，控 制注模速度和压力，避免产生气泡。
发泡温度与时间
控制发泡温度和时间，使原材料充 分发泡。
冷却与固化
冷却方式
采用自然冷却或强制冷却方式，根据生产需求选 择合适的冷却方式。
随着环保意识的提高和技术的进步，新能源汽车市场不断扩大，对高性能、轻 量化的内饰材料需求增加。
发泡材料在新能源汽车中的应用
发泡材料因其良好的隔音、隔热性能和轻量化特点，在新能源汽车的内饰中得 到广泛应用，如座椅、门板、仪表盘等。
智能制造的融合发展
工业4.0与智能制造
智能制造是工业4.0的核心，通过信 息化和自动化的融合，实现生产过程 的智能化和柔性化。
公司经历了多次并购和重组，不断扩大规模和市场份额，目前拥有多个子公司和生 产基地。
在过去的几十年里，延锋汽车零部件一直致力于汽车零部件的研发、生产和销售， 为国内外众多汽车厂商提供优质的产品和服务。
主要产品与服务
延锋汽车零部件主要生产汽车座 椅、门板、仪表板、副仪表板、
汽车内饰里面的发泡工艺(带图详细)
ABS/PVC 原料
ABS/改性 PP原料
搪塑/真 空成型 注塑成型
POLY
ISO
剪切、弱 化
火焰处理
高压混合
注模发泡
熟化
取件后Βιβλιοθήκη 理聚氨酯发泡成型工艺开模浇注流程：
清模
固定骨架 固定表皮
浇注
闭模浇注流程：
合模
熟化 后加工
开模 取件
清模
固定骨架 固定表皮
合模
浇注
熟化 后加工
开模 取件
聚氨酯发泡成型工艺
3.聚氨酯发泡成型工艺
3.1 一步法发泡工艺
特点： 一步法发泡工艺因具有工艺简单、设备投资少，易于操作管理等
优点，是目前普遍采用的制造工艺。
原理 ： 它主要是将聚醚多元醇，异氰酸酯，水，催化剂，泡沫稳定剂等
其他添加剂一步加入，在高速搅拌下混合后进行发泡。
聚氨酯发泡成型工艺
原理图：
异氰酸酯 多元醇 水 催化剂
聚氨酯发泡成型工艺
主讲：林崇
聚氨酯发泡成型工艺
内容
1.聚氨酯发泡工艺所适用的零件 2.高压发泡机的结构与工作原理 3.聚氨酯发泡成型工艺 4. 聚氨酯发泡零件的性能与材料及工艺的关系
聚氨酯发泡成型工艺
背景简介：
随着我国汽车工业的发展，人们对汽车的外观，舒适性，安全 性，节能性等要求的不断提高，塑料制品在汽车零部件上的用量也在 不断的提高。
聚氨酯发泡成型工艺
c)料虚
表现为：泡沫成破碎状，不平整，泡孔粗 大。 产生的原因为：问题区域的发泡内压不足。 对策：采用可以增加发泡内部压力的方法， 如提高模温，增加料量等方法。 d)表皮褶皱 原因： 1）表皮与模具匹配不良。 2）下模真空不够。 3）骨架与表皮有干涉。 4）作业员操作失误。
汽车座椅发泡技术解析20180222
揭开“面纱”“十问”汽车座椅发泡技术无论开车、乘车，一直坐在柔软的座椅上，接触的也只是皮质或布艺，却从未关注过座垫或靠垫内的世界，就像喝水从不关注水源从哪里来一样。
好奇心打开后，就想揭开那一层“面纱”，深入探究下提供舒适性和支撑力的座椅泡沫背后的故事。
究竟它是如何形成的？生产工艺有哪些？材质的选择上如何考究？如何区分其好坏……，作为记者的天性自然永远有无数个问号旋转，不过亦有诸多对此兴趣盎然之人，盖世记者经过多方问题搜集，共汇总出十大问题，并携其采访到江森自控专业汽车内饰集团泡沫制造高级经理倪海峰先生，以寻究竟！具体整理报道如下，与业内共飨！图为：江森自控专业汽车内饰集团泡沫制造高级经理倪海峰问题一：发泡如何形成的？倪海峰：汽车座椅发泡说得简单一点，实际上感觉和做馒头差不多—将面粉、水、酵母混合之后进行搓揉，然后上炉子蒸。
不过这当中肯定有本质的区别，蒸馒头是通过酵母进行物理发泡的过程。
而汽车座椅的泡沫制造实际上是将聚醚，异氰酸酯，如苯二异氰酸酯（TolueneDiisocyanate，简称TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（Methylenediphenyl Diisocyanate，简称MDI）之类的以及水和添加剂混合后反应生成的。
其中，水和异氰酸酯反应产生二氧化碳和聚脲，聚醚和异氰酸酯反应生成了聚氨酯，而所有的这些混合之后像发面一样的形成泡沫。
在实际生产中我们会利用模具使得泡沫发起后形成我们需要的形状，我们称之为反应模塑。
之后就是后期处理，这个过程较为简单，就是将它放在自由状态下进行熟化。
因为泡沫是一种粘弹性物质，它的特性会随着时间、速度而产生变化，因此我们一般会把它静止8到24个小时，让它的硬度稳定之后，再拿到总装工厂去包覆，这就是一个座椅泡沫的生产过程。
问题二：制造工艺中热发泡与冷发泡的区别？倪海峰：目前的发泡制作通常有两种工艺：热发泡和冷发泡。
所谓热发泡就是浇注完成后,模具经过烘箱来完成反应，这个烘箱的温度一般情况下应该在摄氏220度到250度，低一点的在180度。
发泡模与搪塑模的制备讲诉
二、发泡模结构及分类 – 产品特点2
2、产品特点要求：
L
切割 位置 充气密 封条
骨架：足够的工艺边用于密封 充气密封条工艺边 L>20mm 一般密封条工艺边L>15mm 硬密封L>5mm
有充气密封条过渡的凸圆角>R11；凹>R6
★ 硬密封常用于闭模浇注 ★ 充气密封条直径一般为10mm & 8mm ★ 普通密封条可使用D6或矩形 ★ 硬密封一般两种形式，a、骨架上增加凸筋， 与表皮0.2mm过 盈配合；b、模具上增加凸台
定位槽和凸台
模具公司
Tool Shop
二、发泡模结构及分类 – 零件类
4、汽车内饰常用发泡零件 仪表板
门板嵌饰板
扶手 方向盘 座椅 ……
模具公司
Tool Shop
二、发泡模结构及分类 – 发泡模分类
5、按浇注类型分类 开模浇注
闭模浇注
按表皮分类 搪塑表皮 真空吸附成型表皮 无表皮发泡，真皮包袱 按发泡区域分类 整体发泡
模具公司
Tool Shop
三、发泡模制造过程简述– 铝模翻砂
由于发泡模单件生产地性 质，铸铝模型一般用聚苯 乙烯泡沫制成（白泡）， 泡沫密度越高越好。 采用重力浇注等常规浇注 方案，应将水管布局所占 区域在泡沫上加工出来； 常用水管为内径12mm，外 径14mm不锈钢钢管，泡沫 预留28mm凸起，能满足水 管铸造空间完全被包裹3 采用消失模铸造，水管弯 折在泡沫模型上，并用泡 沫碎末混合胶水包覆水管， 该方法难度较高 翻砂制成件 红色为环氧层
滑块 环氧层
密封条放置槽 加热水管
镶块
上模
滑块
气缸
下模
气缸
发泡模与搪塑模的制备
滑块、抽芯、镶块 等结构分型边界均 应放置在圆角上
模具公司
Tool Shop
用分析工具找出倒勾面，确定 脱模结构，方法同设计注塑模
模具公司
Tool Shop
二、发泡模结构及分类
–
型腔系统2
表皮真空抽气槽 充气密封条
滑块环氧层
6、发泡模型腔系统
表皮
②环氧层厚度5-8mm；
铸铝厚度15-20mm；
③在表皮不易紧密吸附
采用消失模铸造，水管弯 折在泡沫模型上，并用泡 沫碎末混合胶水包覆水管， 该方法难度较高
模具公司
Tool Shop
红色为环氧层
翻砂制成件
三、发泡模制造过程简述– 铝模翻砂
模具公司
Tool Shop
铸造技术提高：
真空铸造技术的应用，能 提高铸件的密度和强度， 减少铸造缺陷
铝模采用真空铸造是发泡 模制造的趋势
模具公司
Tool Shop
二、发泡模结构及分类 – 产品特点2
2、产品特点要求： 骨架：足够的工艺边用于密封
充气密封条工艺边 L>20mm
L
切割 位置
一般密封条工艺边L>15mm 硬密封L>5mm
充气密 封条
有充气密封条过渡的凸圆角>R11；凹>R6
R
★ 硬密封常用于闭模浇注 ★ 充气密封条直径一般为10mm & 8mm ★ 普通密封条可使用D6或矩形 ★ 硬密封一般两种形式，a、骨架上增加凸筋，
般先抽有定位凸台和定位槽区域， 其余区域轻微真空，待表皮铺设 准确，再全力抽真空
⑤上模吸盘推荐使用3.5褶皱 的硅胶吸盘，根据骨架形状可采 用伸缩气缸辅助吸附
带伸缩气缸 的吸盘
延锋 汽车零部件内饰发泡工艺培训
Cross-Linking in Polyurethane Polymers
延锋杰华 Yanfeng Jiehua
聚氨酯发泡工艺基础
聚氨酯理论空间结构
延锋杰华 Yanfeng Jiehua
聚氨酯发泡工艺基础
聚氨酯分类
➢ 根据原料不同和配方的变化，分为软质、半硬质和硬质泡沫。 软质：座椅，头枕，地毯； 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯。
（第四次压缩的改变量同收货时状态 的比较）
8 撕裂强度3）
8.1 收货时的状况
8.2 高温老化后
@+90℃的循环热气炉中200小时
8.3 高温湿老化后
@+90℃ RH (100-6)% 的循环热气炉 中200小时
要求
类型B
类型C
<=10% <=18%
>= -30%<=+10%
>=80kPa >=80kPa
有不同的尺寸
4）
根据DIN 53356进行测定，布料试样的尺寸(100 x 30 x 10)mm，切割长度40mm。
延锋杰华 Yanfeng Jiehua
聚氨酯发泡工艺基础
发泡测试标准-通用泡沫标准（ GM6293）
性质
芯部密度 压陷系数-模塑成型 压陷系数-块料 回复百分率 拉伸强度 拉伸力（D.H.A） 延伸率 剪切强度 压缩形变（50%） 压缩形变（75%） 压缩形变（50%，H.A） CFD（50%，H.A） 结雾（85℃）
聚氨酯发泡工艺基础
➢ 助剂：
聚氨酯原材料
发泡剂：水
交联剂：如DEOA
催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂
汽车内饰制造工艺图文详解
适用范 围
设备柔 性
控制程 序
加工精 度
设备成 本
特殊要 求
冷刀 弱化表皮
机械式
非机械式
热刀
铣刀
激光
弱化表皮、骨架 弱化、切割骨架 一体式弱化
高
低
高
高
较复杂
ห้องสมุดไป่ตู้简单
较复杂
复杂
高
较高
高
最高
低
较高
低
最高
环境温度恒 控制弱化线平行 定
处理碎屑
废气处理装 置
工序七：焊接工艺
Process 7: Welding
Equipment：
•EMB Foaming Machine •HK Foaming Machine
General Mold Carrier:
•HEIDEL FRIMO
Capacity：400,000 parts Customer：
•SVW: SAN 3000 •SGM: REGAL
Close pouring
木纹饰板： ABS 注塑 水转印
嵌饰板： ABS 注塑 PU革包覆
杂物盒后衬板： PP 注塑 本体： PP 注塑
SGM Excelle
总成： 螺钉 保护垫： PS 发泡
SGM T-car
SGM T-car
上装饰板： PP+EPDM-T15 注塑 PU软触漆
Equipment：
•NOMAFA Hot Knife •H&G Cold Knife
Capacity：600,000 parts Customer:
•SVW: POLO •DPCA: T53 •CAF: C307
NOMAFA Hot Knife
汽车座椅发泡工艺
汽车座椅发泡工艺简介一、发泡发泡是座椅的关键部件，发泡提供了座椅的形状和轮廓，发泡的特性影响乘坐的舒适性和H点，发泡模具则直接影响到泡沫产品的质量是否能达到我们的设计要求，了解发泡模具制造工艺和制造质量将有助于泡沫结构的设计。
二、发泡模具根据发泡件设计和发泡生产工艺的要求，用来制造生产泡沫件的模具我们称之为发泡模具。
按照模具结构分，可以分为两片式（见图8-36）和三片式（见图8-37），按照分型面的制造方式又可以分为环氧分型面模具和电火花分型面模具，按照模具型腔的制造材料分，发泡模具又可以分为环氧模和铝合金模。
图8-36 两片式模具（上、下模）图8-37 三片式模具（上、下模和模芯）发泡模具的设计、制造工艺流程分为以下几个主要步骤：设计输入信息的整理和分析：设计输入信息包括车型、座椅配置、开发进度、项目预算、开发依据（三维、两维、样件）等；数据的处理（主模型、铝模、检验卡板），主模型是含综合收缩率的放大了的模型，一般采用铝模。
铝模是综合收缩率－铝合金材料收缩率的成形模具。
检验卡板是用来检验泡沫件产品尺寸的检具；输出模具开发的技术、工艺要求；翻砂模制作和检验：翻砂模是在主模型基础上制作的用来为铝合金翻砂做准备的模型，它将确定包括型腔角度、分型面、安装尺寸、水管分布、壁厚等所有的模具结构，为将来模具的最终结构提供了保证，它质量的好坏将直接影响到翻砂铸造的质量；翻砂和铸造：在翻砂模基础上，用砂箱进行造型，为浇注铝合金做准备，这一过程为翻砂。
翻砂完毕后，将通过各种工艺控制后达到浇注标准的液态铝合金浇入砂箱，冷却成型的过程为铸造，翻砂和铸造直接影响到将来模具的内在质量和模具后加工的质量；铝模的加工、装配和检验：包括型腔、外围尺寸、分型面的加工和检验以及零部件装配（定位装置，气缸，管接头等）；试模验证：经过模架安装，零部件定位，自动排气气缸安装，工艺参数准备等相关的准备工作后，便开始上线试制，熟化后进行尺寸和性能检测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主讲：林崇
聚氨酯发泡成型工艺
内容
1.聚氨酯发泡工艺所适用的零件 2.高压发泡机的结构与工作原理 3.聚氨酯发泡成型工艺 4. 聚氨酯发泡零件的性能与材料及工艺的关系
聚氨酯发泡成型工艺
背景简介：
随着我国汽车工业的发展，人们对汽车的外观，舒适性，安全 性，节能性等要求的不断提高，塑料制品在汽车零部件上的用量也在 不断的提高。
⑴真空吸附： a）上模：针对骨架的吸附方法有吸盘固定，真空孔配合密封条
固定等方法；在模具制作的过程中，吸盘、真空孔应尽量放置在产品不 需要发泡的区域或需要开孔的与其他零件没有配合关系的区域，以防止 在发泡后产品的正面出现表面不平整的外观缺陷，或发生与配合件的装 配问题。
聚氨酯发泡成型工艺
b）下模： 1）针对表皮的吸附方法一般是根据产品的形状在下
⑶分布抽真空功能（40%真空度→100%真空度→模具周边100%真空 度）。
⑷密封条冲放气时间设定功能。 ⑸锁模力显示功能。 ⑹真空度显示功能。
发泡模具： 发泡模具主要作用为：骨架的定位与检测，表皮的定位与检
测，密封与排气功能的实现；适合的半模开启角度，以方便浇注。合适 的拔模角度（1°-3°)以方便取件，必要的时候还可以安装辅助取件系 统。
典型产品：内饰板侧冲击缓冲块、顶棚内衬。
1.2.3 半硬质聚氨酯泡沫
典型产品：软饰汽车仪表板、汽车方向盘、车门内饰板、保险杠内芯、 头枕、扶手。
聚氨酯发泡成型工艺
2.高压发泡机的结构与工作原理。
2.1 发泡机的主要构成： 料罐，计量泵，过滤器，压缩空气干燥系统，送料系统，混合头，电
控系统，温控系统，液压系统。
⑥数据收集功能(PLC)。
2.4 模架及模具
发泡模架： 模架的驱动方式：气动、液压、电动。 合模方式：气动/液压/电动模架驱动翻转合模、气动/液压/电动模
架驱动垂直合模。 要求： ⑴合模动作时间4-7秒（具体由发泡材料确定） ⑵高精度的模具重复定位及密封延时设定，CPK>1.67
聚氨酯发泡成型工艺
聚氨酯发泡成型工艺
2.2.3 高压浇注： 在高压模式下，混合头活塞为开启状态，原料从料罐内经过
过滤器，计量泵，流入混合头，与另一组份原料在混合室内高速撞击混 合，然后再从混合头中喷出；在混合结束后，活塞再次关闭，并把残余 的原料从混合头中推出。
2.3 发泡机的功能要求: ①混合比例，混合压力，流量输出具有高度的稳定性
聚氨酯发泡成型工艺
⑵密封的功能与要求： a)密封条要根据根据模具的结构排布，尽量安排在平面上，避免
不规则的面。 b)每根充气密封条要有单独的时间控制功能，在不膨胀的时候，
保证气体良好的通过性，膨胀的时候保证良好的密封性。 c)密封条的气压必须大于发泡的压力，一般为3-5bar。 d)密封条排气的时候要保证足够的排气间隙,一般为2.0-2.4mm。
顶
仪表板与方向盘
篷
发动机隔音垫
门 内 饰 板
聚氨酯发泡成型工艺
1.1 聚氨酯泡沫塑料按泡沫的硬度分类，大体上可分为三大类
1.1.1 软质聚氨酯泡沫 在23℃和RH5%条件下，弹性模量小于70MPa,富有柔韧性、压缩硬度很
小、应力解除后能恢复原状，残余变形较小； 1.1.2 硬质聚氨酯泡沫 弹性模量高于700MPa,无柔韧性，压缩硬度大，应力达到一定值方产生变
料罐
计量泵
过滤器
Hale Waihona Puke 聚氨酯发泡成型工艺压缩空气干燥系统
送料系统
聚氨酯发泡成型工艺
混合头
电控系统
聚氨酯发泡成型工艺
温控系统
液压系统
聚氨酯发泡成型工艺
搅拌器电机 压缩空气
X
料罐
回料管路
加热/冷却装置
过滤器
计量泵
液压装置
出料管路
高压发泡机工作原理图
混合头
活 塞
聚氨酯发泡成型工艺
2.2 高压发泡机的工作原理： 把原料的压力转化为动能，使其在极小的空间内高速撞击后进行充
聚氨酯材料因为具有一些独特的性能，如舒适性强，质量轻，价 格便宜等优点，在汽车工业上也得到了广泛的应用。
据一份2004年的欧洲汽车塑料的平均用量统计显示，聚氨酯树脂 的用量占汽车用塑料的总量的13.67%，达到了19.6公斤，排在了第二 位。
聚氨酯发泡成型工艺
1.聚氨酯发泡工艺所适用的零件
头
坐
枕
垫
模布置一些真空眼(一般放置在分型线的R角定点上)；并对一些关键的 区域，如凸台或与其他零件配合的特征线等位置进行真空度的监测， 以判断真空眼的数量和真空度是否能保证产品特征线的清晰。
2）下模表皮真空的吸附，比较理想的是分两步进 行，第一步是按比例抽真空，以方便表皮的调整，第二步是100%真 空，以固定表皮，防止褶皱。
聚氨酯发泡成型工艺
c) 下模边缘：边缘真空一般是采用真空槽的形式，其主要作用是协助密封 和固定表皮；真空槽在设计的时候有两种排布形式，第一种是真空槽设 置在下模密封条的外部，第二种是真空槽设置在下模密封条的内部，显 然第二种设置更优于第一种，因为它可以防止原料堵塞真空槽。
d)真空通道：提供真空的管路，一般要求其有良好的密封性和方便维修。
形，解除应力后不能恢复原状； 1.1.3 半硬质聚氨酯泡沫 弹性模量在70～700MPa之间，性质介于两者之间
聚氨酯发泡成型工艺
1.2 不同硬度的聚氨酯泡沫的典型产品 1.2.1 软质聚氨酯泡沫
典型产品：汽车中的遮阳板、内饰门板表皮衬垫、密封垫及条、顶棚内 衬、地毯背衬、座椅坐垫、靠背、头枕。
1.2.2 硬质聚氨酯泡沫
(CPK>1.67)。 ②良好的温度控制能力，一般的给料温控系统的温控能力高于回
料温控系统。 ③良好的过滤性，对ISO的过滤精度最好要＜100μ，可以保证稳
定的混合压力。
聚氨酯发泡成型工艺
④混合头有良好的混合效果，并且带自动清洁功能，注射压力调 整功能。 止水与⑤IS压O发缩生空反气应干，燥或系导统致要P有OL良Y的好含的水空量气变干化燥。能力(<0.116gH2O/m3)防
分的混合。
2.2.1 低压循环： 混合头活塞为关闭状态，原料从料罐内经过过滤器，计量泵，流入
混合头，再经过回料管路回流入料罐，因为流量很小，所以压力很低。
2.2.2 高压循环： 混合头活塞为关闭状态，原料从料罐内经过过滤器，计量泵，流入
混合头，再经过回料管路回流入料罐，因为流量很大，所以压力很高； 且因为原料在管路内的高速流动，原料的温度会较快速的升高。