汽车座椅发泡工艺

1、汽车座椅发泡工艺简介一、发泡发泡是座椅的关键部件，发泡提供了座椅的形状和轮廓，发泡的特性影响乘坐的舒适性和H点，发泡模具则直接影响到泡沫产品的质量是否能达到我们的设计要求，了解发泡 模具制造工艺和制造质量将有助于泡沫结构的设计。二、发泡模具根据发泡件设计和发泡生产工艺的要求，用来制造生产泡沫件的模具我们称之为发泡模具。按照模具结构分，可以分为两片式（见图 8-36）和三片式（见图8-37）,按照分型 面的制造方式又可以分为环氧分型面模具和电火花分型面模具，按照模具型腔的制造材料 分，发泡模具又可以分为环氧模和铝合金模。图8-36两片式模具（上、下模）图8-37三片式模具（上、下模和模芯）发泡模

2、具的设计、制造工艺流程分为以下几个主要步骤：设计输入信息的整理和分析：设计输入信息包括车型、座椅配置、开发进度、项目预算、开发依据（三维、两维、样件）等；数据的处理（主模型、铝模、检验卡板），主模型是含综合收缩率的放大了的模型， 一般采用铝模。铝模是综合收缩率-铝合金材料收缩率的成形模具。检验卡板是用来检验 泡沫件产品尺寸的检具；输出模具开发的技术、工艺要求；翻砂模制作和检验：翻砂模是在主模型基础上制作的用来为铝合金翻砂做准备的模型， 它将确定包括型腔角度、分型面、安装尺寸、水管分布、壁厚等所有的模具结构，为将来 模具的最终结构提供了保证，它质量的好坏将直接影响到翻砂铸造的质量；翻砂和铸造：在

3、翻砂模基础上，用砂箱进行造型，为浇注铝合金做准备，这一过程为 翻砂。翻砂完毕后，将通过各种工艺控制后达到浇注标准的液态铝合金浇入砂箱，冷却成 型的过程为铸造，翻砂和铸造直接影响到将来模具的内在质量和模具后加工的质量；铝模的加工、装配和检验：包括型腔、外围尺寸、分型面的加工和检验以及零部件装配（定位装置，气缸，管接头等）；试模验证：经过模架安装，零部件定位，自动排气气缸安装，工艺参数准备等相关的 准备工作后，便开始上线试制，熟化后进行尺寸和性能检测。模具完成之后，按照一定的轨迹、一定的流量和一定的浇注时间向模具中进行注射， 并控制原料的温度、模具的温度以及压力，原料在一定的温度下反应，成型时间约

4、为几分 钟，泡沫出模后，进行破泡处理，否则泡沫容易收缩开裂，最后进行熟化，该过程需要几 小时，就得到了我们的最终产品。发泡模具设计时首先确认模具的结构，是两片式、三片式，还是一模多种配置；其次 要选择分型面，是环氧或是电火花，并根据产品的外观、功能确定模具制造工艺以及发泡 工艺，确定分型面的分布；再次为零部件的固定和定位，选择骨架定位基准并控制公差； 还需要考虑收缩率，上文中也提到了综合收缩率，它的影响因素有很多，聚氨酯发泡原料 的收缩，铝合金材料在浇铸过程中的收缩，泡沫内零部件的形状、位置的影响，泡沫尺寸 形状、结构的影响，包含以上各种收缩因素得到的收缩率，称为综合收缩率。影响发泡模具制造质

5、量的设计因素：数据设计直接影响着发泡模具的质量，因此在数 据发放之前，需要经过严格的审核，以确保数据符合STO造型及其它设计输入如 H点、骨架、车身环境和功能等要求的同时，满足模具制作的要求， 这里总结了一些泡沫设计要求，如下表8-6所不：8-6泡沫设计要求外形轮廓1.所有过渡面是否光顺2.曲面与面套设计和包装的要求是否匹配3.曲面与发泡模具的制造工艺是否相匹配4.曲面与发泡制造工艺是否相匹配倒角、泡沫厚度1.除特殊要求外，倒角应大于或等于R62.除特殊要求外，分型线位置不倒角3.除特别限制外，泡沫厚度尽量避免小于6mm勺设计4.针对发在泡沫内的骨架，如果不外露，骨架表面和泡沫表面的距离必须大

6、于或等于6mm槽标记和ILD测试1.面套用槽，通常槽宽 5mm 718mm C形环处深7mm长25mm2.是否有必须的ILD测试标记3.对相似的左右两个零件，应考虑作出 L或R标记嵌件设计1.应在设计中至少表示出毡布、加强块、钢丝、骨架等发在泡沫内的所有零部件的轮廓2.面套吊紧钢丝尺寸和形状必须便于生产中安放定位3.加强块和毡布的设计应便于放置、定位4.骨架的设计应便于放置、定位，尽量避免出现不利于模具制造和产品生产的结构5.发在泡沫内的所有零部件的定义，尽可能选用标准件三、发泡的硬度和密度泡沫的密度和硬度是发泡的重要参数，密度影响泡沫的耐久性，硬度是在泡沫受承载 的情况不发生变形的重要因素。

7、泡沫的硬度和密度直接影响着座椅乘坐的舒适性。在最大允许承载的情况下，较高的密度会带来较好的耐久性能，但密度太高反而导致 硬度高，影响乘员乘坐舒适性。同时较高的密度也会增加发泡成本，高密度的泡沫意味着 给模具注入更多的泡沫原材料，所以控制发泡的密度尤为重要。密度太低，泡沫的物理性 能无法满足乘坐的舒适性要求。泡沫硬度通过压陷载荷来体现（Indentation Load Deflection ,简称ILD）。是用于确 定座椅发泡厚度压缩到 50断需要的载荷。ILD主要取决于发泡成分和发泡厚度。 ILD是用 以确定人体给泡沫加载力时泡沫的压陷量，是衡量乘员乘坐舒适性的重要指标。测量ILD值，需要一个

8、与发泡 B面（一般为座椅骨架支撑面）相匹配的夹具，排除测 量时由于非发泡变形产生的误差，如发泡B面腾空。发泡B面支撑面受力不均而导致局部压缩量大。测量ILD值时，应模拟乘员正常乘坐时所接触的位置（测试压盘直径。203mm,测试方法如下图8-38所示。图8-38测量ILD值装置座椅泡沫的性能要求见表8-7 :表8-7汽车座椅泡沫材料的一般要求序号性能要求1尺寸符合图纸要求2材料性质符合批准用的材料3外观软垫不应有内部裂缝、表面不平、密集的折痕或 肋条等影响舒适性或在修整后影响外观的缺陷4气味材料不应散发令人不舒服的气味，也不能散发损 害皮肤的物质， 45甲醛含量 10mg/kg6冷凝组分 5mg

9、7有机物含量0 50 M gC/g6抗污性不允许严重污染7透气性材料应由开孔的泡沫组成，表皮应透气8质量应和已认可的产品一致。质量0 1500g,误差为5%,质量1500g,误差为 3%。9阻燃性 100mm/min泡沫性能主要体现在颠簸和蠕动试验，验证座椅的骨架、泡沫和面套的疲劳寿命，在100次/min的频率下，进行坐垫 100 000次、靠背50 000次的振动试验，试验的样品应无异常情况出现，座椅骨架无裂缝，泡沫无变形，面料和衬垫无破损，H点最大变动在额定范围之内。 四、总结座椅的发泡在座椅上占有者非常重要的地位，包括座椅的乘坐舒适性、 耐久性，以及碰撞过程中对乘员的保护及吸能性、在整车内饰NVH中的吸音性能等都和发泡密切相关，因此发泡的设计就显得尤为重要。目前我们国家在发泡设计及制造工艺上相对汽