车辆工程技术
6车辆技术
0　引言
随着汽车车的轻量化述求越来越强烈，以各种轻量化材料的应用也越来越多，发泡聚丙烯可制造方向盘、顶板、底板、侧护板、对空调蒸汽的阻隔板、外表装甲板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、防震板，垫、头枕、坐椅靠背、工具箱、仪表箱、控制箱、汽车门的隔水层或隔音板、备用胎外罩、蓄电池外壳、发动机外罩及豪华轿车后置发动机分隔间等。而EPP材料作为一种低密度材料而被广泛应用于汽车的各个方面，顶棚的设计，顶棚的骨架可采用EPP材料，以保证顶棚的稳定性，顶棚表面可采用防静电、耐磨的无纺布材料，以达到无异味、隔热、方便清洁的目的。随EPP材料的性能、加工工艺的提升，现EPP材料已延伸至顶棚基材的制作，在EPP应用可行性进行阐述。1　优势
顶棚应用EPP材料主要优势为环保性、轻量化、经济型三方面。
（1）环保性主要体现为加工过程中不再使用玻璃纤维进行加强，减少玻纤对工人的危害；EPP材料为可降解材料便于回收；EPP 材料醛类低，气味低，可有效提升车内空气质量。
豪华车内饰（2）轻量化主要体现为顶棚基材面密度可降至600g/㎡左右，EPP倍率15倍，较现行基材下降30~50%。
（3）经济型主要体现为基材成本的降低；在基材制作时可直接包含天窗框架的设计，节省天窗框架的费用。
2　技术难点
（1）顶棚主要性能要求为厚度、支撑性、尺寸稳定性等。
（2）顶棚加工工艺中的产品一致性保证，主要包含EPP材料加工后的收缩、面料复合的收缩、零部件放置时的收缩三方面影响一致性。
3　可行性分析
（1）顶棚基材设计厚度在3mm~7mm之间，局部区域厚度需达到2mm。满足加工要求：
1）EPP颗粒大小需≤1.5mm。
2）需改变现有EPP颗粒的物性指标，需降低刚性、提升韧性，具体参数需根据顶棚实验要求中的弯曲强力或挠度实验进行验证。
（2）顶棚支撑性主要体现为在顶棚装配后不出现自然塌顶、行驶过程中不出现共振异响，解决方案为：
1）EPP基材制作时在背部增加加强筋，经过不断验证间距设计在200mm~300mm为比较合理的范围；如图1所示。
2）EPP基材加工后的韧性提升，使用顶棚性能要求中的弯曲强力或挠度实验进行验证。
（3）顶棚尺寸稳定性、一致性可按照以下方式进行规避：
1）EPP材料在基材成型时步骤因工艺原因，受热温度变化较大，在此步骤需对产品的尺寸变化进行数据收集并在模具设计过程中进行规避。在面料复合时主要受面料收缩变形影响，在面料（主要为针织面料）选择时需对面料拉伸率进行要求。
2）EPP材料相对传统材料顶棚向内收缩会放大，在顶棚设计过程中对零部件容差性进行规避。规避方案如下：
a.设计过程中在侧壁可减少加强筋增加顶棚的可变型量。
b.
前后风挡位置可在背部转角处加厚进行定型。
图1
4　结论
综合以上的EPP材料应用的可行性分析，在汽车轻量化设计中应用薄壁注塑工艺，不仅能够使轻量化要求得到满足，同时符合对汽车内饰材料环保方面的要求。此工艺最明显的一个特点，就是“薄”化塑料，在产品性能满足使用要求的情况，尽可能降低了塑料原料的使用，不仅降低了内饰材料质量，同
时还使成本投入得到了控制。EPP材料应用与顶棚基材是可行的、具备相对现有材料较为明显的优势。
EPP材料顶棚在产品设计开发过程中，需重点关注的技术点如下：（1）顶棚数据设计时背部加强筋设计、前后风挡翻边位置增加强度、基材厚度要求。
（2）EPP模具设计时的收缩率设计。
（3）面料选择时的收缩率要求。
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EPP材料汽车内饰顶棚运用
钟国鑫，楼舰航，郑招顺，王　智
（浙江吉利新能源商用车集团有限公司，杭州 310000）
摘　要：本文主要以EPP材料在汽车轻量化方面的应用为出发点，阐述EPP材料在汽车顶棚基材应用上的分析与研究过程。并结合实际的设计、加工验证，通过实际产品对顶棚基材运用的可行性进行分析，在此基础上提出相应的解决措施。EPP材料以比重轻、低气味、低散发、可100%回收利用、综合性能好等优势广泛应用于汽车的内饰件中，对EPP材料在汽车内饰件中的应用进行了总结和展望。
关键词：EPP；轻量化；顶棚；可行性