探论现代汽车座椅加工成型工艺
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随着汽车使用率的不断增长,安全性与舒适性成为购车者首要的选车条件,而汽车座椅的设计及工艺更成为了车身固定部件的重要组成部分,因此,提高座椅的安全性及舒适度,是现代汽车生产过程中重要的环节及内容,所以本文主要分析现代汽车座椅的成型技术和工艺方法。
汽车座椅是车身内部的重要装置之一,其主要功能是为驾驶员提供便于操作、舒适而又安全的驾驶位置,为乘客提供舒适、安全的乘坐空间。汽车座椅主要由座椅骨架、座椅弹簧、缓冲垫、装饰蒙皮、调节机构等和座椅的辅助装置等组成,以下将分析座椅安全性及舒适性的重要性,在此基础上再分析座椅的成型技术及工艺,最后总结经验,探讨座椅加工设计过程中需要注意的一些问题。
1 汽车座椅加工安全性与舒适性的重要性
在驾驶汽车过程中与驾驶员有直接关系之一的就是座椅,长时间驾驶时座椅的舒适性不同对驾驶员疲劳性带来很大影响。一般情况下,汽车的座椅是在弹簧上面放置衬垫,其上用皮革等包皮,为使不同体形的驾驶员能采用最适当的驾驶姿势,用螺距10~20能前后调节200mm的座椅滑座,此外调节靠背应设有1~2度间隔的调节装置。如果座椅的尺寸不适合驾驶员,长时间开车时,就会让驾驶员感到不舒适,增加驾驶员的疲劳感。因此,在进行座椅加工时,必须考虑到座椅的安全性能及舒适程度。购车者一般以座椅上最终为安定姿势坐着时,座椅表面的形状评价座椅舒适性。
座椅骨架是座椅的基础结构,承受着各种复杂多变的载荷,决定座椅静、动弹性特性的弹簧也固定在骨架上。坐垫和靠背应具有一定的弹性;调节机构可使座位前后或上下移动以及调节坐垫和靠背的倾斜角度。某些座椅还有弹性悬架和减振器,可对其弹性悬架加以调节以便在驾驶员们不同的体重作用下仍能保证坐垫离地板的高度适当。缓冲垫的作用是隔开人体与弹簧的生硬接触,分散人体对弹簧的压力并使座椅具有柔软丰满的触感和外形,同时还起着对振动的阻尼作用。腰椎支撑装置固定在座椅靠背的骨架上,它能支撑乘客的第二、三腰椎,起到缓和上身疲劳的作用。探讨现代汽车座椅加工成型工艺,由此可见,在进行汽车座椅加工之前,技术人员必须对人体力学知识与座椅设计原理有一定的了解,这样才能生产出符合人体安全需求和舒适需求的汽车座椅。
2 汽车座椅加工成形的工艺
一般来说,汽车座椅的类型可以分为缝制座椅和成形座椅这两大类,但是也有学者认为缝制座椅也属于成型座椅的一种,因此,本文主要分析成形座椅的工艺技术:
1)真空成形工艺
这是比较传统的座椅表皮成形的工艺技术,具体地说,就是将非透气性表皮加热,然后达到真空成形的最佳状态时,将表皮放在真空成形模上成形,再经过修边、缝制等工序,最后制作成为座椅套,然后把座椅套,衬垫、泡沫塑料等材料组装成座椅。如果要将这种技术应用于轿车的座椅,就必须把成形表皮和其它部件用高频焊接等技术进行结合,这样才能符合轿车座椅的舒适要求,如果座椅的表皮是布,就须对座椅用布的延伸率、衬垫材料的种类及衬垫形状等问题进行研究,并根据每种座椅的形状进行判断,依据成形机的能力(加热方法、保护气体温度有无调节、吸引能力)确定判断基准。
2)热压成形工艺
汽车座椅使用热压成形的方法,具体地说,就是利用了聚氨酯泡沫来进行定型制作,因为聚氨酯泡沫不容易浸入到座椅的布内,所以不会使布产生硬化的现象,这种工艺技术是通过热压的方法,对座椅的表面进行三维的成形,同时还包括侧面的三维空间的深拉成形。如果要使用热压成形的工艺时,为了防止热可塑性树脂渗布现象是出现,我们可以将布、聚氨酯泡沫、非织布等预先叠合起来,按适当的大小裁好,放在模内加热、加压形成叠层座,而后进行叠层座表皮的修边及必要的缝制,制成整修套,最后把整修套、衬垫、框架等组装成座椅,这样就能制造出持久性强,不易变形的座椅了。另外,如果想要得到良好的成形表皮,加工技术人员必须注意以下两点内容:
第一,注意聚氨酯泡沫的规格(密度、硬度,厚度);
第二,注意成形条件(成形温度、受压时间);
热压成形座椅的外观质量、耐久性,成本较为经济,这些方面都使得这种工艺生产出来的座椅比缝制座椅优越。
3)浇结搪塑成形工艺
以聚氯乙烯树脂为材料,进行浇结搪塑成形,其工艺过程有:(1)热压成形表皮加热加压表皮成形维剪缝制座椅装配;(2)烧结搪塑成形原料加热固化表面成形修剪缝制座椅装配;(3)高频加热成形表皮成形模具高频加热修剪缝制座椅装配线;(4)整体发泡成形整形套成形模具投入原料发泡成形座椅装配;5)粘结成形整形套加热加压套衬粘结加压成形座椅装配。
以上的方法已经在汽车座椅头枕表皮上得到很好的应用,但是这种工艺技术铸模成本较高,表皮单一色、构思单调等等,还需进一步的改进才能更好地为驾驶者提供更优质的座椅。
3 座椅加工成形过程中应注意的问题总结
1)座椅在车厢内的布置要合适,尤其是驾驶员的座椅,必须处于最佳的驾驶位置;
2)在进行座椅加工过程中,需要满足人体工程学的要求,座椅必须具有良好的静态与动态舒适性。其外形必须符合人体生理功能,在不影响舒适性的前提下,力求美观大方;
3)座椅应采用经济的结构,尽可能地减少质量。此外,座椅是支撑和保护人体的构件,必须十分安全可靠,应具有充分的强度、刚度与耐久性。对可调的座椅,要有可靠的锁止机构,以保证安全,因此,座椅应有良好的振动特性,能吸收从车厢地板传来的振动;
4)座椅应具有各种调节机构,为适应不同驾驶员、乘员在不同条件下获得最佳驾驶位置与提高乘坐舒适性创造条件。
4 结论
不管选用哪一种座椅成型的方法及工艺,我们的目的是使得汽车的座椅更加的符合人体舒适度的要求和安全要求,因此,座椅应该从靠背、头枕、座椅、坐垫等方面去进行加工处理,这样才能延长座椅的寿命,使得使用者更加的舒适放心。