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汽車塑料件皮紋定義及設(shè)計(jì)指導(dǎo)
????????本文從汽車塑料件的皮紋定義，實(shí)現(xiàn)及設(shè)計(jì)指導(dǎo)等方面來展開，帶大家走入汽車內(nèi)飾的“紋理”世界!
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????????伴隨著汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，消費(fèi)者對汽車內(nèi)外飾件的精細(xì)化和個性化關(guān)注程度越來越高。塑料件的皮紋作為影響汽車內(nèi)外飾風(fēng)格的最重要因素之一，涉及到美學(xué)、觸感、以及安全性，并能一定程度地削弱產(chǎn)品外觀缺陷，提升內(nèi)外飾件的品質(zhì)和價(jià)值，顯示了其參與市場競爭的重要作用。
????????1 、皮紋的概念要素
????????皮紋是指生于生物表皮的天然紋路，通常指在人類或其他動物如牛、鹿、鱷魚等皮膚表面自然的紋路;也可泛指在植物如樹木表皮、斷面、葉片等表面的紋理;隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)概念的擴(kuò)展，發(fā)展到其他天然或人工物品表面的紋理，如石材紋路、織物紋路、電火花紋路等。
?動物皮紋
?植物皮紋
?其他皮紋
????????本文中的“皮紋”，即是指塑料產(chǎn)品表面的紋飾。塑料產(chǎn)品由于材質(zhì)不同，表面的排列、組織、構(gòu)造不同，因而產(chǎn)生粗糙、光滑、軟硬感，表現(xiàn)為皮紋不同。
????????1.1 皮紋按風(fēng)格分包括以下三個方面：
????????1）特征性
????????指紋路單元的形狀可以用幾何形態(tài)或象形形態(tài)來描述。常見形態(tài)如線狀、塊狀、線塊結(jié)合和荔枝形狀等等，如圖1皮紋單元的塊狀結(jié)構(gòu)。紋路單元的形狀大小、方向、排列組合方向和單元組合的疏密程度都對皮紋的宏觀風(fēng)格有重要影響。
????????2）方向性
????????有些皮紋的紋線特征有明顯的方向性，如圖2示，可以看出這種皮紋紋線明顯的脈絡(luò)走向。有些規(guī)則單元特征的皮紋就沒有方向性，如圖3示。汽車用皮革的皮紋沒有方向性的較少。
????????3）層次性
????????皮革上的花紋基本都是立體皮紋，立體皮紋具有層次性，在微觀上表現(xiàn)為皮紋在深度方向上由2～5個不同深度數(shù)值的層組成;在宏觀上表現(xiàn)為皮革表面的粒面飽滿圓潤，層次豐富起伏，特征過渡自然，給人的視覺沖擊比較柔和，可借助50倍數(shù)的放大鏡來察看層次。下圖即為典型的多層次皮紋。
?皮紋的塊狀特征和層次感
?皮紋的脈絡(luò)方向
?皮紋的規(guī)則單元
????????1.2 皮紋按大小來分可分為以下三種：
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????????（1）粗皮紋：
????????是真實(shí)世界已有皮紋仿真演化而來，紋路接近真實(shí)紋理，比較細(xì)膩，有層次感，可以提高整車內(nèi)飾檔次，一般紋理深度在80～150um之間。粗皮紋一般用作汽車內(nèi)飾的主皮紋，有很強(qiáng)的整體協(xié)調(diào)感，需要整車內(nèi)飾統(tǒng)合設(shè)計(jì)考慮。
????????（2）細(xì)皮紋：
????????是一種精致細(xì)膩的紋路，類似砂石表面的狀態(tài)，加工工藝也很多，主要有火花紋，噴沙紋等，細(xì)皮紋一般是單層次皮紋，紋理深度在0～80um之間。細(xì)皮紋可以單獨(dú)局部裝飾也可和多種其他紋路進(jìn)行搭配。
????????（3）幾何皮紋：
????????是呈現(xiàn)幾何規(guī)則的紋理，在汽車上主要體現(xiàn)科技、力量、潮流等概念，一般紋理深度在80～150um之間。幾何紋有極強(qiáng)的方向性及規(guī)則性，大面積使用會大大提高其加工難度，價(jià)格也較高。
?粗皮紋
?細(xì)皮紋
?幾何皮紋
????????2 、皮紋的實(shí)現(xiàn)
普通皮紋/梨地紋咬花原理：
?立體紋理的咬花原理：
?????????3、 塑料件設(shè)計(jì)規(guī)避要點(diǎn)
????????塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與皮紋的質(zhì)量、清晰度及成型難易息息相關(guān)。經(jīng)借鑒行業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對兩種典型內(nèi)飾注塑材料PP和ABS，皮紋深度對于塑料件的拔模角度要求分別不同：
????????零件的拔模角度與皮紋加工深度直接影響零件的脫模性能。
????????一般塑料件的拔模角度需定義在 0.5°以上，但對于有皮紋的飾件，常規(guī)經(jīng)驗(yàn)是 13μm深度的皮紋要求拔模角為 1°，比如門護(hù)板本體選用110μm的皮紋腐蝕時，那么需要求前期設(shè)計(jì)的拔模角度約8°。但理論值必需結(jié)合實(shí)際情況，有些面如果無法做出較大的斜度，這一塊區(qū)域的皮紋可相應(yīng)采用做淺處理。根據(jù)成型條件、材料、零件壁厚和零件的直立高度等因素的不同，皮紋深度和拔模角度的比例會有所不同。如果拔模角度小而皮紋太深則可能造成零件脫模時出現(xiàn)卡滯或白化等不良現(xiàn)象。
????????常用紋路的深度范圍:
????????①細(xì)皮紋, 皮紋深度為0一80μm;②火花紋, 皮紋深度為20 一40μm, 比同深度的細(xì)皮紋, 更加細(xì)膩柔和;③拉絲紋, 皮紋深度為20一80μm ;④粗皮紋及幾何紋,皮紋深度為100 一150μm。
????????一般來說，拔模角度與皮紋加工深度的關(guān)系見下表：
????????表1 拔模角度與皮紋加工深度的關(guān)系
?????????4 皮紋區(qū)域定義的基本原則
????????零部件的皮紋由主機(jī)廠設(shè)計(jì)部門正式公布，一般分布在可見區(qū)域，包括高可見區(qū)和低可見區(qū)，噴漆件和鍍鉻件除外。同一種皮紋應(yīng)用于不同形狀的物體效果不同，而零部件不同的曲面及搭接部分對皮紋的要求各異，所以我們期望在汽車造型設(shè)計(jì)階段即考慮內(nèi)飾不同區(qū)域的皮紋布置和定義。
????????內(nèi)飾設(shè)計(jì)中皮紋區(qū)域定義的基本原則如下：
????????1）儀表板、門護(hù)板、A柱護(hù)板等屬于高可見區(qū)
????????塑料件表面面積較大，這些視覺主要部位需要效果較好的皮紋。立體皮紋層次豐富、光澤柔和、裝飾效果較好，因此，這部分區(qū)域通常選擇立體多層次皮紋。
????????2）在一些較小的塑料件表面
????????如按鈕、旋鈕、小的電器功能操作面板等表面，因?yàn)槊娣e小，不適宜風(fēng)格相對較大的立體紋和普通皮紋，而比較適用風(fēng)格較小的精細(xì)皮紋，通常使用磨砂紋，這樣使得整個件和皮紋看起來精致，協(xié)調(diào)。
????????3）在一些不常見面
????????如儲物盒內(nèi)側(cè)面、眼鏡盒內(nèi)側(cè)面、手套箱內(nèi)側(cè)面、等等一些具有開合功能的內(nèi)側(cè)面可以做普通皮紋以節(jié)約成本。
????????另外，在單個零件的皮紋腐蝕和有相互配合關(guān)系的零件皮紋腐蝕時，既要關(guān)注其美觀性也要保持皮紋的連續(xù)性，主要?dú)w納如下幾點(diǎn)：
????????1）單個零件的皮紋腐蝕區(qū)域
????????一般都腐蝕到該零件以總成件出現(xiàn)的可視面為止，如圖4門護(hù)板總成，各單件的皮紋腐蝕均以在門護(hù)板總成的可視面為基準(zhǔn)。
????????2）單個零件的R角
????????即零件的兩個相鄰面交接過渡且呈弧形的區(qū)域，皮紋需做到可視面往R角方向約2～4mm范圍內(nèi)，保證在人的視覺范圍內(nèi)看到的地方都經(jīng)過蝕紋處理。如圖5示，儀表板右部檢修蓋板與周圍的件配合時,外露的部分即是R角的面。如果皮紋沒有做到R角,表面就會感覺皮紋中斷,影響美觀。
????????3）同一零件有兩種皮紋的交接區(qū)域：
????????如門護(hù)板本體，同一零件上不同區(qū)域定義了兩種皮紋，兩者的交接區(qū)域皮紋腐蝕尤其要保證兩種皮紋的平緩過渡，通常是對R角要做相應(yīng)的處理，比如說過R角稍淺或是在離接縫2-3mm的地方開始變淺。
????????汽車塑料件皮紋不僅可以提高舒適度和美觀性，也對產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及質(zhì)量管控方面都有重要影響。本文結(jié)合實(shí)例總結(jié)了這方面的要點(diǎn)，希望能給各位同仁以借鑒參考。
