?专题综述? 汽车工艺与材料 ＡＵＴｏＭＯＢＩＬＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ＆ＭＡＴＥＲＩＡＬ 文章编号：１００３—８８１７（２００４）０４－００１５—０３ 汽车顶棚内饰设计 刘静波 （哈飞汽车股份有限公司研究发展中心，黑龙江哈尔滨１５００６０）
汽车隔热棉摘要：简述了汽车顶棚内饰有软顶、硬顶两种形式，安装方式主要育粘贴、吊装、粘接和镶嵌，汽车顶棚内饰材料的发 展趋势是高强度模塑基材等，详细说明了汽车应顶顶棚的基材，如聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯、聚丙烯蜂窝材料等。介
绍了制造顶棚内饰的隔热、吸声设计。 关键词：顶棚；内饰；设计
中图分类号：Ｕ４６３．８３．９．２ 文献标识码：Ａ Ｔｏｐ－ｒｏｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ＬＩＵ Ｊｉｎｇ—ｂｏ
（Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ．Ｈａｆｅｉ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｈａｒｅｈｏｌｄｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．，Ｈａｅｒｂｉｎ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １ ５００６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｄｅｍｏｎｓｔｒ
ａｔｉｎｇ ｔｗｏ ｉｎｎｅｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｏｆｔ—ｒｏｏｆ．ｈａｒｄ—ｒｏｏｆ，ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ｗａｙｓ
ｓｕｃｈ ａｓ ｐａｓｔｅ，ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ， ａｄｈｅｓｉｖｅ ａｎｄ ｉｎｌａｙ，ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ｔｏｐ—ｒｏｏｆ ｉｎｎｅｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｍｏｕｌｄ ｂａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．ｓｏｍｅ ｂａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｒｏｏｆ ｉｎｎｅｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ａｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｓｕｃｈ ａｓ ＰＳ，ＰＵＲ，ＰＰ，ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ＰＰ．Ｂｅｓｉｄｅｓ ｔｈｅｓｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｓｏｕｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｒｏｏｆ ｉｎｎｅｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｏｐ ｒｏｏｆ；ｉｎｎｅｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ １概述 顶棚内饰是汽车整车内饰的重要组成部分，它
的主要作用是提高车内的装饰性，同时还可以提高
与车外的隔热、绝热效果，降低车内噪声，提高吸声
效果，提高乘员乘坐的舒适性和安全性。由于太阳直 射车顶，汽车顶部温度较高，因此顶棚内饰的耐热性 和耐候性指标要求较严。 对不同档次的顶棚内饰在材料上、结构上有所 不同，为提高隔声、隔热、降低噪声等效果，多采用各 种纤维毡、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等与其他材质粘
合在一起的结构作为衬垫，并与蒙皮材料（如无纺
布、针织物等）通过一定的方式粘合形成一体。汽车
顶棚内饰主要有软顶和硬顶两种。汽车顶棚内饰材
料的发展趋势是高强度模塑基材。 ２汽车软顶 软顶一般由面料和泡沫层用层压法或火焰法复
合在一起。面料多数为无纺布机织布或ＰＶＣ膜等材
料制造。泡沫层用聚氨酯或交联聚乙烯泡沫制造。面 料起装饰作用，其颜及质地要与车身内饰颜和 质地相协调。泡沫层起隔热、隔声、吸声、减振作用。
软顶的安装一般分粘贴型和吊装型，用于载货车、轻
型客车和低档轿车上。
软顶的粘接有滚涂法和预涂法两种。用于滚涂法 的粘接剂是氯丁橡胶，在施工现场工人手持蘸满胶的 胶滚或胶刷，将胶均匀涂在顶盖的内表面上，晾置几分
钟后，将软顶粘贴在指定位置上。用于预涂法的压敏
粘接剂是在生产软顶时预涂在软顶的背衬上，用隔离
纸将胶膜覆盖，以便包装和运输。在施工现场工人揭
去隔离纸即可将软顶粘贴在指定位置上，其优点是操
作简单，成本最低。
吊挂软顶的结构见图１。软顶饰面的背面缝有
几行吊挂用的布袋或细绳，同时配备软顶安装用细 杆，该细杆弯曲成与金属顶盖断面相似的曲线。安装 时，先将细杆穿过软顶背面的布袋，再将这些细杆固
定在顶盖横梁上。饰面的周边用粘接剂粘到内护板
和前风窗胶条上，其优点是质量小、成本低，但软顶 收稿日期：２００３—１０—３１ 作者简介：刘静波（１９７０一），女，黑龙江双城人，工程师，主要从事汽车车身设计工作。 ２００４年第４期 维普资讯
www.cqvip 刘静波：汽车顶棚内饰设计 与金属顶盖间隙大，占用室内空间；布袋与饰面连 接处上凸，行车时软顶振颤，整体装饰效果不理想。 图１吊挂软顶的结构 ３汽车硬顶 随着我国汽车工业的发展，软顶已逐渐被成形 （ａ）硬顶前部与车体安装（地 图灯安装点）
（ｂ）硬顶前部与车体安装
（遮阳板安装点） （ｅ）硬顶中部与车体安装（把手安装点） 硬顶所替代。成型硬顶主要由饰面、泡沫层和基材３ 层组成，利用大型成套生产设备，用热压成形法将它
们复合成一个整体，成为具有一定刚性和立体形状
的内饰件。 成形硬顶的安装分为粘接式与镶嵌式两种。成 形硬顶的粘接是在施工现场工人手持喷，直接将
粘接胶均匀地喷涂在硬顶背面的粘接区域内，根据 工艺要求晾置一段时间，再粘贴在金属顶盖上。
镶嵌式安装分前、中、后及周边４部分。一般情
况下，前部的安装点靠左右遮阳板和地图（或驾驶 员）灯固定装置实现，中部靠左右乘员把手和乘员灯 安装点实现，后部则用塑料卡扣固定在顶盖后横梁 Ｅ，见图２。 （ｃ）硬顶前周边与车体安 （ｄ）硬顶中部与车体安装（用卡 装 扣安装在顶盖横梁上） （ｆ）硬顶侧周边与车体安装 图２硬顶的安装 成形硬顶的加工方法与使用性能主要取决于
其材料性质，以往多数采用高压聚乙烯发泡材料制
造。高压聚乙烯发泡材料具有无毒、质量小、耐冲
击、力学性能好、柔软性好等特点，但其成形性能
差。目前，汽车顶棚采用多层材料复合成型的整体 硬顶，由基材＋缓冲隔热层＋表皮层叠一体成形。基
材可采用ＰＵ发泡片材、ＰＰ发泡片材、瓦楞纸、浸渍 树脂的再生棉或玻璃纤维等，缓冲隔热层采用硬质 聚氨酯泡沫塑料板，表皮材料主要采用织物、ＴＰＯ 或ＰＶＣ膜。下面介绍几种常用的硬顶材料。 ３．１热塑性基材 此材料经烤箱加热软化后，在常温模具中受压 冷却后成形，面料可在成形前与基材复合好，也可 在成形时复合面料。
３．１．１聚苯乙烯材料
聚苯乙烯泡沫板材两面各复合上一层ＨＩＰｓ 一１６一 （ｇ）硬顶后周边与车体安装 后，得到的有较高刚度的复合材料。Ｐｓ基材质量小、
成本低、成形自由度高。但其隔声效果差，且热变形
温度较低。另外，ＰＳ泡沫内残余物在加热过程中生 成的气体可聚集于ＨＩＰＳ下，形成气泡，造成不合格 产品。由于Ｐｓ受多种溶剂溶解，因此不利于使用溶
剂型粘接剂与表皮面料粘接，它的较低软化温度也 不利于使用热熔敷，而水基胶强度较低。 ３．１．２聚氨酯材料 汽车用硬质聚氨酯结构泡沫是指高密度、光滑 而坚韧的外表皮与低密度泡沫芯同时形成整体的泡 沫塑料。这种材料具有良好的强度与硬度，低密度泡 沫芯使它保留质量小、导热系数小等优点。 聚氨酯基材是指无纺布、玻纤、胶膜、热塑性聚 氨酯泡沫、玻纤、胶膜复合成的多层复合材料。该材 料的压形工艺与压形模具与Ｐｓ材料基本相同，但 软化温度较Ｐｓ高，加工温度范围较Ｐｓ宽，工艺性 汽车工艺与材料 维普资讯
www.cqvip 刘静渡：汽车顶棚内饰设计 能较稳定，压形出模后回弹和收缩率极低。聚氨酯基 材由于比强度高、面密度小、耐热性好尤其是隔声、 隔热效果好，已得到广泛应用。 ３．１．３聚丙烯 用于汽车顶盖内饰的聚丙烯要求具有较高的耐
热性、耐划伤性、耐冲击性、刚性高、耐老化性能好的 特点。
３．１．４聚丙烯蜂窝材料
聚丙烯蜂窝基材是一种中空板材，比强度大大
提高，保温隔声效果改善，回收再利用方便，从环保
及资源再生上讲优势较大。其缺点是出模后收缩率
达１．４０／０，且回弹较大。
３．１．５聚丙烯／玻纤材料
用玻璃纤维填充ＰＰ薄板，它与ＰＰ基材压形工
艺基本相同，复合面料可利用热熔敷。
３．１－６热塑性聚烯烃弹性体ＴＰＯ ＴＰＯ作为汽车内饰表皮材料，具有以下优点：ａ． 密度小，比ＡＢＳ／ＰＶＣ小２２％～２８％；ｂ．不含增塑剂， 不含氯元素，无污染；ｃ．材料耐热性比ＡＢＳ／ＰＶＣ好， 使用温度可达１３０ ｏＣ；ｄ．耐候性、耐老化性好；ｅ．有利
于材料回收利用。 ３．２热固性基材 以酚醛树脂为基材，其成形为热模压形，即将酚
醛树脂、填料按比例混合后，放入高温模具中，交联 固化成形。热压成形时能耗较大，而且有较刺激气
味。填料用天麻纤维、木纤维、回收的棉纤维与回收 的化学纤维等。其优点是形状稳定、耐热性好、强度
高又可以回收利用，但它的价格太高，专业投资大， 成形周期较长。由于顶棚材料难于回收利用，因此轿
车的成形硬顶考虑用ＰＰ瓦楞板＋ＰＰ发泡片材＋
ＴＰＯ层压成一体。轻型客车和低档轿车的成形硬顶 可采用ＧＭＴ片材冲压成形后植绒。 ４汽车顶盖内饰的隔声隔热设计 在现在的汽车设计中，安全环保是两大主要要
求，噪声是公认的环保杀手。汽车行驶过程中，来自
车顶的噪声主要来源于：ａ．车外噪声声波作用于金 属顶盖，激发金属顶盖振动，并向车
内辐射，这种辐
射强度与顶盖的隔声能力有关；ｂ．金属顶盖与硬顶 之间相互颤动。 当直接从声源上治理噪声受到限制时，相对于 以上两种噪声情况，在车身设计时通常采用隔声、吸
声和阻尼相结合的办法降低车内噪声。对传人车内 ２００４年第４期 的噪声可以采用吸声处理，利用车身内饰做吸声材 料，吸收辐射到其上的声能，减弱反射声能，从而降 低车内噪声。采用多孑Ｌ吸声材料，其机理是当声波射 到材料表面的空隙，引起空隙内空气中材料微小纤
维振动，由于内摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能
转化为热能。采用开孑Ｌ壁吸声材料，这种材料的特点
是在小孑Ｌ背面保持一定的空气层，主要吸收中、低频
率噪声使其产生共振而消耗能量，通常与多孑Ｌ性材 料配合使用，如汽车顶盖内饰，其背面常粘有泡沫或 再生毡、废纺毡。 ５其他性能要求 主要指顶棚内饰材料的抗静电性、
抗污染性、阻 燃性等。 抗静电性非常重要，顶棚内饰必须进行防静电 处理，把静电减少到最低标准。在使用过程中，要求
不得产生静电作用，不允许产生起毛、起球、吸灰等 现象。抗污染性是指在使用过程中遇油、水的污染
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