汽車(chē)座椅發(fā)泡工藝

1、汽車(chē)座椅發(fā)泡工藝簡(jiǎn)介一、發(fā)泡發(fā)泡是座椅的關(guān)鍵部件，發(fā)泡提供了座椅的形狀和輪廓，發(fā)泡的特性影響乘坐的舒適性和H點(diǎn)，發(fā)泡模具則直接影響到泡沫產(chǎn)品的質(zhì)量是否能達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求，了解發(fā)泡 模具制造工藝和制造質(zhì)量將有助于泡沫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。二、發(fā)泡模具根據(jù)發(fā)泡件設(shè)計(jì)和發(fā)泡生產(chǎn)工藝的要求，用來(lái)制造生產(chǎn)泡沫件的模具我們稱(chēng)之為發(fā)泡模具。按照模具結(jié)構(gòu)分，可以分為兩片式（見(jiàn)圖 8-36）和三片式（見(jiàn)圖8-37）,按照分型 面的制造方式又可以分為環(huán)氧分型面模具和電火花分型面模具，按照模具型腔的制造材料 分，發(fā)泡模具又可以分為環(huán)氧模和鋁合金模。圖8-36兩片式模具（上、下模）圖8-37三片式模具（上、下模和模芯）發(fā)泡模

2、具的設(shè)計(jì)、制造工藝流程分為以下幾個(gè)主要步驟：設(shè)計(jì)輸入信息的整理和分析：設(shè)計(jì)輸入信息包括車(chē)型、座椅配置、開(kāi)發(fā)進(jìn)度、項(xiàng)目預(yù)算、開(kāi)發(fā)依據(jù)（三維、兩維、樣件）等；數(shù)據(jù)的處理（主模型、鋁模、檢驗(yàn)卡板），主模型是含綜合收縮率的放大了的模型， 一般采用鋁模。鋁模是綜合收縮率-鋁合金材料收縮率的成形模具。檢驗(yàn)卡板是用來(lái)檢驗(yàn) 泡沫件產(chǎn)品尺寸的檢具；輸出模具開(kāi)發(fā)的技術(shù)、工藝要求；翻砂模制作和檢驗(yàn)：翻砂模是在主模型基礎(chǔ)上制作的用來(lái)為鋁合金翻砂做準(zhǔn)備的模型， 它將確定包括型腔角度、分型面、安裝尺寸、水管分布、壁厚等所有的模具結(jié)構(gòu)，為將來(lái) 模具的最終結(jié)構(gòu)提供了保證，它質(zhì)量的好壞將直接影響到翻砂鑄造的質(zhì)量；翻砂和鑄造：在

3、翻砂?；A(chǔ)上，用砂箱進(jìn)行造型，為澆注鋁合金做準(zhǔn)備，這一過(guò)程為 翻砂。翻砂完畢后，將通過(guò)各種工藝控制后達(dá)到澆注標(biāo)準(zhǔn)的液態(tài)鋁合金澆入砂箱，冷卻成 型的過(guò)程為鑄造，翻砂和鑄造直接影響到將來(lái)模具的內(nèi)在質(zhì)量和模具后加工的質(zhì)量；鋁模的加工、裝配和檢驗(yàn)：包括型腔、外圍尺寸、分型面的加工和檢驗(yàn)以及零部件裝配（定位裝置，氣缸，管接頭等）；試模驗(yàn)證：經(jīng)過(guò)模架安裝，零部件定位，自動(dòng)排氣氣缸安裝，工藝參數(shù)準(zhǔn)備等相關(guān)的 準(zhǔn)備工作后，便開(kāi)始上線(xiàn)試制，熟化后進(jìn)行尺寸和性能檢測(cè)。模具完成之后，按照一定的軌跡、一定的流量和一定的澆注時(shí)間向模具中進(jìn)行注射， 并控制原料的溫度、模具的溫度以及壓力，原料在一定的溫度下反應(yīng)，成型時(shí)間約

4、為幾分 鐘，泡沫出模后，進(jìn)行破泡處理，否則泡沫容易收縮開(kāi)裂，最后進(jìn)行熟化，該過(guò)程需要幾 小時(shí)，就得到了我們的最終產(chǎn)品。發(fā)泡模具設(shè)計(jì)時(shí)首先確認(rèn)模具的結(jié)構(gòu)，是兩片式、三片式，還是一模多種配置；其次 要選擇分型面，是環(huán)氧或是電火花，并根據(jù)產(chǎn)品的外觀、功能確定模具制造工藝以及發(fā)泡 工藝，確定分型面的分布；再次為零部件的固定和定位，選擇骨架定位基準(zhǔn)并控制公差； 還需要考慮收縮率，上文中也提到了綜合收縮率，它的影響因素有很多，聚氨酯發(fā)泡原料 的收縮，鋁合金材料在澆鑄過(guò)程中的收縮，泡沫內(nèi)零部件的形狀、位置的影響，泡沫尺寸 形狀、結(jié)構(gòu)的影響，包含以上各種收縮因素得到的收縮率，稱(chēng)為綜合收縮率。影響發(fā)泡模具制造質(zhì)

5、量的設(shè)計(jì)因素：數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)直接影響著發(fā)泡模具的質(zhì)量，因此在數(shù) 據(jù)發(fā)放之前，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審核，以確保數(shù)據(jù)符合STO造型及其它設(shè)計(jì)輸入如 H點(diǎn)、骨架、車(chē)身環(huán)境和功能等要求的同時(shí)，滿(mǎn)足模具制作的要求， 這里總結(jié)了一些泡沫設(shè)計(jì)要求，如下表8-6所不：8-6泡沫設(shè)計(jì)要求外形輪廓1.所有過(guò)渡面是否光順2.曲面與面套設(shè)計(jì)和包裝的要求是否匹配3.曲面與發(fā)泡模具的制造工藝是否相匹配4.曲面與發(fā)泡制造工藝是否相匹配倒角、泡沫厚度1.除特殊要求外，倒角應(yīng)大于或等于R62.除特殊要求外，分型線(xiàn)位置不倒角3.除特別限制外，泡沫厚度盡量避免小于6mm勺設(shè)計(jì)4.針對(duì)發(fā)在泡沫內(nèi)的骨架，如果不外露，骨架表面和泡沫表面的距離必須大

6、于或等于6mm槽標(biāo)記和ILD測(cè)試1.面套用槽，通常槽寬 5mm 718mm C形環(huán)處深7mm長(zhǎng)25mm2.是否有必須的ILD測(cè)試標(biāo)記3.對(duì)相似的左右兩個(gè)零件，應(yīng)考慮作出 L或R標(biāo)記嵌件設(shè)計(jì)1.應(yīng)在設(shè)計(jì)中至少表示出氈布、加強(qiáng)塊、鋼絲、骨架等發(fā)在泡沫內(nèi)的所有零部件的輪廓2.面套吊緊鋼絲尺寸和形狀必須便于生產(chǎn)中安放定位3.加強(qiáng)塊和氈布的設(shè)計(jì)應(yīng)便于放置、定位4.骨架的設(shè)計(jì)應(yīng)便于放置、定位，盡量避免出現(xiàn)不利于模具制造和產(chǎn)品生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)5.發(fā)在泡沫內(nèi)的所有零部件的定義，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件三、發(fā)泡的硬度和密度泡沫的密度和硬度是發(fā)泡的重要參數(shù)，密度影響泡沫的耐久性，硬度是在泡沫受承載 的情況不發(fā)生變形的重要因素。

7、泡沫的硬度和密度直接影響著座椅乘坐的舒適性。在最大允許承載的情況下，較高的密度會(huì)帶來(lái)較好的耐久性能，但密度太高反而導(dǎo)致 硬度高，影響乘員乘坐舒適性。同時(shí)較高的密度也會(huì)增加發(fā)泡成本，高密度的泡沫意味著 給模具注入更多的泡沫原材料，所以控制發(fā)泡的密度尤為重要。密度太低，泡沫的物理性 能無(wú)法滿(mǎn)足乘坐的舒適性要求。泡沫硬度通過(guò)壓陷載荷來(lái)體現(xiàn)（Indentation Load Deflection ,簡(jiǎn)稱(chēng)ILD）。是用于確 定座椅發(fā)泡厚度壓縮到 50斷需要的載荷。ILD主要取決于發(fā)泡成分和發(fā)泡厚度。 ILD是用 以確定人體給泡沫加載力時(shí)泡沫的壓陷量，是衡量乘員乘坐舒適性的重要指標(biāo)。測(cè)量ILD值，需要一個(gè)

8、與發(fā)泡 B面（一般為座椅骨架支撐面）相匹配的夾具，排除測(cè) 量時(shí)由于非發(fā)泡變形產(chǎn)生的誤差，如發(fā)泡B面騰空。發(fā)泡B面支撐面受力不均而導(dǎo)致局部壓縮量大。測(cè)量ILD值時(shí)，應(yīng)模擬乘員正常乘坐時(shí)所接觸的位置（測(cè)試壓盤(pán)直徑。203mm,測(cè)試方法如下圖8-38所示。圖8-38測(cè)量ILD值裝置座椅泡沫的性能要求見(jiàn)表8-7 :表8-7汽車(chē)座椅泡沫材料的一般要求序號(hào)性能要求1尺寸符合圖紙要求2材料性質(zhì)符合批準(zhǔn)用的材料3外觀軟墊不應(yīng)有內(nèi)部裂縫、表面不平、密集的折痕或 肋條等影響舒適性或在修整后影響外觀的缺陷4氣味材料不應(yīng)散發(fā)令人不舒服的氣味，也不能散發(fā)損 害皮膚的物質(zhì)， 45甲醛含量 10mg/kg6冷凝組分 5mg

9、7有機(jī)物含量0 50 M gC/g6抗污性不允許嚴(yán)重污染7透氣性材料應(yīng)由開(kāi)孔的泡沫組成，表皮應(yīng)透氣8質(zhì)量應(yīng)和已認(rèn)可的產(chǎn)品一致。質(zhì)量0 1500g,誤差為5%,質(zhì)量1500g,誤差為 3%。9阻燃性 100mm/min泡沫性能主要體現(xiàn)在顛簸和蠕動(dòng)試驗(yàn)，驗(yàn)證座椅的骨架、泡沫和面套的疲勞壽命，在100次/min的頻率下，進(jìn)行坐墊 100 000次、靠背50 000次的振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)的樣品應(yīng)無(wú)異常情況出現(xiàn)，座椅骨架無(wú)裂縫，泡沫無(wú)變形，面料和襯墊無(wú)破損，H點(diǎn)最大變動(dòng)在額定范圍之內(nèi)。 四、總結(jié)座椅的發(fā)泡在座椅上占有者非常重要的地位，包括座椅的乘坐舒適性、 耐久性，以及碰撞過(guò)程中對(duì)乘員的保護(hù)及吸能性、在整車(chē)內(nèi)飾NVH中的吸音性能等都和發(fā)泡密切相關(guān)，因此發(fā)泡的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。目前我們國(guó)家在發(fā)泡設(shè)計(jì)及制造工藝上相對(duì)汽