【干货】汽车座椅泡沫诞生过程

出品 | 希迈Polaris

作者 | 海森博格

1.前言

当购车用户在谈论意向车型的座椅时，我们经常会听到”座椅看起很运动，很酷”，“座椅坐起来太硬或者太软了”，”座椅太窄了，有点夹屁股；坐垫太短，支撑不住大腿”，“座椅找不到舒服的调节位置”，这些用户端的问题如果抽象成工程语言，我们其实是在谈论座椅的人机及空间布置，座椅造型，座椅泡沫的硬度分区及定义等概念，那么这些方面在座椅开发过程中的先后顺序是怎样的，它们之前又是如何相互影响和承接的，下文将主要对此开展论述，并且我们将主要聚焦到泡沫和蒙皮的非金属零件范畴， 座椅平台骨架暂不列入讨论内容。

运动车型

豪华车型

紧凑车型

2.人机，总布置开发

排在座椅开发过程首位的是空间布置定义，也就是整车可以给座椅总成分配多大的”发挥空间”,A0级别车型和C级车的内部空间差异是巨大的，基于这两种环境开发出的座椅也必然不是一个级别的产品，座椅的关键布置参数包括了H点定义(假人的坐高，坐姿)，头枕距离，坐垫尺寸(宽度和深度等)，靠背尺寸(宽度和高度)等等。

整车空间布局

不同车辆类型H点位置

选定车型H点范围

这个阶段需要进行座椅相关的空间布置分析和舒适性分析，从布置角度主

要有如下方面需要考察:

1)座椅尺寸

2)座椅位置,R点坐标

3)靠背角度

4)头和头枕距离

5)座椅调节行程,H box

6)假人视野

7)车身开口尺寸

8)上车便利度

9)脚部空间

10)油门踏板尺寸

11)主司机侧乘员操作便利性

12)头部空间

13)肩部空间

14)膝部间隙

15)肘部间隙

16)足跟点位置

要注意在这个阶段也是要伴随进行座椅舒适性评价的，只不过是仅限于坐姿舒适性及操纵舒适性的范围，因为此时座椅的A面造型和泡沫硬度尚未被确定，所以完整维度的座椅舒适性评价还无从谈起。

3.座椅造型开发

第一个阶段的人机和空间布置完成验收后，会输出关键断面或座椅模型给到造型部门，而造型部门通常会给出多个座椅造型方案，以草图，虚拟模型和实物模型作为载体进行造型方案的评估和逐级汇报，以获得最终决策。造型获得验收以后需要对座椅模型进行扫描，并将获得座椅表面扫描数据光顺成座椅CAS面，输出给下游的工程团队进行下一步的座椅开发工作。

断面或模型

座椅造型二维效果

座椅油泥模型

4.泡沫形面和硬度调整优化

座椅工程师在拿到造型表面部门的CAS面数据后，需要生成座椅泡沫，塑料件的三维结构数据，在进行必要的模拟计算后，可以启动小批量模具的制造，这里主要是指泡沫零件的小批量模具制造，这些前序工作最终都是为开发阶段座椅总成的包覆和相关评价服务的。在泡沫，塑料件，以及平台骨架都已经具备的条件下，就可以启动蒙皮开发的工作了，蒙皮的样板需要结合包覆整椅后的外观进行几个轮次的调整，达到一定的成熟度后，第一个可以用于评价的整椅就新鲜出炉了，这个阶段的评价重点会极度聚焦在舒适度和外观两个维度。分开来说，舒适度的评价主要由座椅工程师来主导完成，再展开来说此时会评价座椅泡沫的软硬度和座椅表面型面和人体的贴合度，通过乘坐体验，会对座椅芯部和侧翼的软硬度以及泡沫的软硬分区给出评价意见和优化措施，通过调整泡沫配方来调整泡沫硬度，直至包覆整椅的体感硬度评价合格；另一方面也要评价座椅表面和乘员身体的贴合度是否ok，也就是座椅的支撑性和包裹性是否到位，过度和不足都是需要调整优化的，优化的过程一般是先根据具体的评价问题制定泡沫结构优化方案，然后完成三维结构数据调整，泡沫软模具修模，使用优化后的泡沫件重新包覆整椅评价。注意此时座椅舒适度的开发还包括了座椅蒙皮的开发，这里不单单指蒙皮裁片的尺寸调整，还需要考量蒙皮表皮下层结构的定义，主要指复合材料的种类和厚度的定义，比如是要复合裁切泡沫还是缝合泡棉亦或是使用mesh米勒层，一定程度上，蒙皮的裁片尺寸以及复合材料的选用对整椅舒适性的影响是非常大的，这点需要引起足够重视。

以上开发工作完成后，在正式的采购认可下发前，还需要对发泡和塑料件的制造可行性进行确认，另外还需要开展座椅移入移出，侧气囊点爆等一系列总成试验，达成最后的开发成熟度。