座椅发泡设计指南FoamTraining
汽车座椅发泡技术解析20180222
揭开“面纱”“十问”汽车座椅发泡技术无论开车、乘车，一直坐在柔软的座椅上，接触的也只是皮质或布艺，却从未关注过座垫或靠垫内的世界，就像喝水从不关注水源从哪里来一样。
好奇心打开后，就想揭开那一层“面纱”，深入探究下提供舒适性和支撑力的座椅泡沫背后的故事。
究竟它是如何形成的？生产工艺有哪些？材质的选择上如何考究？如何区分其好坏……，作为记者的天性自然永远有无数个问号旋转，不过亦有诸多对此兴趣盎然之人，盖世记者经过多方问题搜集，共汇总出十大问题，并携其采访到江森自控专业汽车内饰集团泡沫制造高级经理倪海峰先生，以寻究竟！具体整理报道如下，与业内共飨！图为：江森自控专业汽车内饰集团泡沫制造高级经理倪海峰问题一：发泡如何形成的？倪海峰：汽车座椅发泡说得简单一点，实际上感觉和做馒头差不多—将面粉、水、酵母混合之后进行搓揉，然后上炉子蒸。
不过这当中肯定有本质的区别，蒸馒头是通过酵母进行物理发泡的过程。
而汽车座椅的泡沫制造实际上是将聚醚，异氰酸酯，如苯二异氰酸酯（TolueneDiisocyanate，简称TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（Methylenediphenyl Diisocyanate，简称MDI）之类的以及水和添加剂混合后反应生成的。
其中，水和异氰酸酯反应产生二氧化碳和聚脲，聚醚和异氰酸酯反应生成了聚氨酯，而所有的这些混合之后像发面一样的形成泡沫。
在实际生产中我们会利用模具使得泡沫发起后形成我们需要的形状，我们称之为反应模塑。
之后就是后期处理，这个过程较为简单，就是将它放在自由状态下进行熟化。
因为泡沫是一种粘弹性物质，它的特性会随着时间、速度而产生变化，因此我们一般会把它静止8到24个小时，让它的硬度稳定之后，再拿到总装工厂去包覆，这就是一个座椅泡沫的生产过程。
问题二：制造工艺中热发泡与冷发泡的区别？倪海峰：目前的发泡制作通常有两种工艺：热发泡和冷发泡。
所谓热发泡就是浇注完成后,模具经过烘箱来完成反应，这个烘箱的温度一般情况下应该在摄氏220度到250度，低一点的在180度。
座椅泡沫和护板设计
第七讲：泡沫和护板
❖ 前言
• 如果你以前已经学习过有关头枕、靠背、坐垫结构以及固定件的有关 设计，那么在第七讲中，你将进一步了解泡沫的厚度、密度、压力变 形情况以及坐垫的基本形状对人体舒适度的影响和对H点的控制情况。 同时，我们还将有机会讨论关于诸如弹簧如何布置、泡沫的双重密度 和双重压力变形、硬质或其他近似硬质的材料对座椅舒适度的影响。
• 泡沫坐垫不同的形状、厚度、压力变形对座椅的舒适度和H点会产生 不同的影响。弹簧处在不同位置、泡沫的双重密度和压力变形、硬质 材料或类似硬质材料浇注到坐垫中都会产生明显的不同。
• 面料的影响。面料的类型，诸如棉料、皮革、聚乙烯以及面料自身的 变形都会在很大程度上影响座椅的舒适度和H点。面料的固定方法，
我给大家上一课
座椅泡沫和护板设计培训
培训主题
❖ 前言 ❖ 泡沫厚度和压力变形的关系； ❖ 泡沫密度和压力变形的关系； ❖ 泡沫被压缩到不同深度所产生的变化； ❖ 解释弹簧（tie downs）、挂钩（hook）以及拉环（loop
strips）是如何影响座椅的舒适度的； ❖ 泡沫坐垫的中心部位需要去除； ❖ 面料和设计的关系； ❖ 小结
• 侧面缝线和弹簧一般布置在垫子和插入物结合的部位。这样可以控制 面料的移动，同时可以消除或减少面料上面的剪口。一些座椅在垫子 和插入物结合部位没有弹簧，这种产品必须对垫子的厚度和外形进行 控制，同时一些剪口必须得到消费者的认可。
• 挂钩、吊环或拉条等可以代替金属弹簧使用，但是这些弹簧没有像金 属弹簧一样得到有关鉴定。金属弹簧很大程度上得到认可，是因为其 在舒适性或安全性上不会发生变化。所以，我们最好选择混有金属的 吊环。其实使用其它弹簧人体也不会感到不舒适。这后面将详细论述。
第七讲：泡沫和护板
汽车座椅冷发海绵技术协议(DEC)
汽车部品有限公司汽车座椅冷发海绵技术协议甲方：有限公司乙方：有限责任公司二零一二年二月目录一. 车型品种 (2)二. 生产依据 (2)三. 技术要求 (2)四. 泡沫成品验收的界定 (4)五. 交货时间和地点 (4)六．质量保证 (4)七．其它 (5)八．签字 (5)甲方：汽车部品有限公司（以下简称甲方）乙方：有限责任公司（以下简称乙方）甲方拟购乙方提供的冷发座椅海绵，乙方按照我司提供的发泡模具根据下达的具体订单制造生产、检验以及运输工程。
达成如下协议：一、车型品种:系列座椅泡沫。
二、生产依据:1、乙方根据甲方下达的具体生产计划，按具体需求数量及需求日期进行生产、检验及配送。
2、乙方提供的座椅泡沫必须是甲方提供模具生产的，泡沫表面干净无污染；无边角余料等硬边及撕裂现象；3、乙方必须按照甲方提供的要求及模具形状、特性在生产过程中安放无纺布、钢丝等整体发泡预埋件。
三．技术要求：3.1泡沫外观技术要求：3.2泡沫成品性能技术指标要求：四、泡沫成品验收的界定：1．到货验收：是指乙方根据甲方下达的具体订单，按时按量地将成品泡沫运抵合同约定场地并提请甲方按合同要求进行外观检验和数量清点等活动的过程，以验收合格入库单据为双方签署的到货验收合格证明单据。
2.到货成品泡沫检验不符合上述“三．技术要求”的不予入库。
五．交货时间和地点：交货时间：乙方按甲方下达的具体订单要求及交货时间为准。
交货地点：六．质量保证：乙方必须每月为甲方提供一份关于甲方需求产品种类的、满足甲方技术要求的成品泡沫性能检测合格报告。
七、其它1、本技术协议为甲乙双方签定的供货合同的组成部分，由甲乙双方共同签字后与合同具同等法律效力；2、本协议为本项目制造和验收的依据及标准。
3、本协议需经双方代表签字、盖章后，方有效。
4、本协议自签订之日起生效。
5、本项目在实施过程中，发现有本协议中双方未约定、不明确的事项或与商务合同有冲突之处，双方另行补充约定。
汽车座椅发泡模具指导说明
座椅座椅发泡模具发泡模具发泡模具指导指导指导说明说明说明目录1．发泡模具基础-----------------------------------------------------------------------------------------31.1概述------------------------------------------------------------------------------------------------31.2发泡模具种类------------------------------------------------------------------------------------32. 模盒及模具定位安装--------------------------------------------------------------------------------42.1模盒------------------------------------------------------------------------------------------------42.1.1概要-----------------------------------------------------------------------------------------52.1.2各地模盒特点-----------------------------------------------------------------------------52.2模具安装及分型面检查------------------------------------------------------------------------52.2.1安装步骤-----------------------------------------------------------------------------------52.2.2分型面检查--------------------------------------------------------------------------------73. 发泡模具排气系统设计与标准--------------------------------------------------------------------83.1概述------------------------------------------------------------------------------------------------83.2排气槽指导-------------------------------------------------------------------------------------83.3 AUTOVENT 指导------------------------------------------------------------------------------93.4发泡工厂可供选择的AUTOVENT尺寸--------------------------------------------------114. 加热保温系统----------------------------------------------------------------------------------------124.1 概述----------------------------------------------------------------------------------------------124.2模具水管尺寸和管路位置排布遵循原则--------------------------------------------------125. 模具与外协件定位标准----------------------------------------------------------------------------145.1 骨架定位方式及常见缺陷-------------------------------------------------------------------145.1.1 骨架定位方式--------------------------------------------------------------------------145.1.2骨架定位常见缺陷---------------------------------------------------------------------145.1.3骨架检验标准---------------------------------------------------------------------------145.2 模具与粘扣带定位形式选择与标准（附磁铁安装标准）----------------------------165.2.1 磁铁安装标准--------------------------------------------------------------------------165.2.2 粘扣带的检验标准--------------------------------------------------------------------185.3模具与毡布定位形式选择与标准-----------------------------------------------------------185.3.1 毡布定位形式----------------------------------------------------------------------------185.3.2 毡布检验标准----------------------------------------------------------------------------205.4 模具与钢丝定位形式选择与标准（附钢丝检验标准）--------------------------------215.5 模具与加强块定位形式选择与标准（附加强块检验标准）--------------------------215.5.1加强块定位方式------------------------------------------------------------------------215.5.2加强块检验标准------------------------------------------------------------------------236. 主模型翻砂模具制造流程与方法----------------------------------------------------------------237. 模具预验收标准指导-------------------------------------------------------------------------------248. 附录----------------------------------------------------------------------------------------------------25模架结构图------------------------------------------------------------------------------------------258.1 模具管理----------------------------------------------------------------------------------------268.2 卡板与托架管理-------------------------------------------------------------------------------27附件一：模具管理与检验要求------------------------------------------------------------------31 附件二：卡板、托架管理与检验要求---------------------------------------------------------321.发泡模具基础1.1概述根据发泡件设计和发泡生产工艺的要求制造的用来生产泡沫件的模具称为发泡模具。
座椅设计指南
1设计思想1.1设计原则与设计流程（1）设计原则目前，我公司几乎所有车型的座椅均作为借用件或联合开发件开发，即整车厂只需确认前后排座椅的R点、造型、功能及安装方式等输入条件，座椅在车身上的安装位置，座椅涉及到的人机工程可行性分析和空间布置的可行性分析，而座椅骨架及座椅发泡设计、外造型的A面制作等均由供应商完成。
舒适性要求：1.meat to metal:50mm;2.中、后排750mm,前排750-800mm。
（2）设计流程1.2设计参数确认（1）确定座椅H点曲线，定义R点。
在正向设计中，座椅H点需要通过复杂的运算得出，国外也有很多公司是专门设计座椅H点。
实际H点在车身坐标系中位置的不同，针对不同百分位的驾驶员，统计出了一组H点曲线，该曲线表征了不同百分位驾驶员在适意驾驶姿势时，而我们说的座椅R点通常指的是最后位置的H点坐标。
但目前也有些汽车在定义R点后，将H点曲线在R点再向后延长一定的距离（一般为滑道1档距离），这样可以保证体格非常大的人也可以舒适的驾驶，下图为我公司A0车的H点曲线及所定义的R点，由图中可以看出我们定义的R点为最后位置的H点向前18.977mm处。
目前我公司采用的方式是在参考样车上将95%的假人摆到舒适位置以确定R点，通过R点在软件上做出H点曲线。
这在目前的车型开发中是可行的，而且可以节省很多开发费用和整改问题，但当我们自己正向开发车型时还是要回到正向开发座椅上来。
图一（2）确定座椅配置定义表我公司配置定义表主要参照参考样车来确定，同时考虑国内同类的竞争车型和未来发展趋势，再结合整车的售价确定的。
下表是A0车的座椅配置表，参考车型C1，国内竞争车型有QQ3，路宝，奔奔等，预计售价3.5-4.5万。
附表1是竞争车型的配置定义表。
表一（3）根据整车设计尺寸、配置定义表及参考样车确定座椅轮廓尺寸范围，前排座椅滑道行程，滑道角度，座椅安装方式，后排座椅翻转角度等。
注：座椅轮廓尺寸需满足国标法规，由其注意后排座椅长度≥人数×400mm1.3材料、加工要求座椅的材料主要分表皮材料、衬垫材料、骨架及弹簧元件材料及座椅靠背翻转的把手和前排座椅两侧护板材料。
高回弹座椅用泡沫发泡问题及处理方法
序号
1 2
名称
聚醚多元 醇 聚合物多 元醇 甲苯二异 氰酸酯 改性异氰 酸酯 组合异氰 酸酯 启发催化 剂 凝胶催化 剂 延迟凝胶 催化剂 组合催化 剂 闭孔硅油 开孔硅油 组合硅油 交联剂 开孔剂 发泡剂 脱模剂
牌号
330N 36/28
作用
发泡主料，俗称白料 发泡主料，俗称白料
6
工作灌注 压力
计量泵高压传感 器，枪头喷嘴
工作灌注压力是枪头注料时，发泡机达 到工位设置流量时的真实压力，是最为 重要的压力参数。 指的是每一秒钟从枪头喷嘴射出的原料 重量。可分别设置低压流量、高压流量
7
流量参数
流量计、变频器
8
密度参数
发泡机参数输入界 用于给流量计确定单位原料重量计算的 面 基数
过量会使泡孔放大，手感不好，过少会使泡沫收缩块，弹性差 过多启发快，熟化块，胀气，脱皮表面粗糙，手感特死。过少启发慢， 熟化时间长，边缘稀软，表皮厚，没有弹性，易变形 过多会使模具表面结垢厚，表面不平，甚至影响模温。
、工艺参数
调整说明
常规温度为20-30℃.料温过高或过低直接影响发泡速度，压力不稳定， 影响流量。及时调整冷水机温度，确保原料温度恒定。 常规模具温度为55-65℃温度过高会造成泡沫表面烧伤，温度过低会造 成泡沫表面脱皮，出现凹痕，局部不能熟化，手感粗糙。由于模具壁厚 不同，模具内部预埋的循环水管稀密度不同，时常会出现个别模具温度 差异较大的现象，可以通过人为调整个别工位二水阀门的通水量进行调 整。 一般常规熟化时间为5-7分钟，由于设备工艺条件不同，目前我们采用 的是早熟化配方，是为了满足设备工艺条件，同时也考虑到了提高产 能，降低成本的因素在内。严格说是不科学的，对产品的综合物理性能 是有一定影响的。 常规压力为2-5公斤，压缩空气中不得含有水分，百料罐进水会造成发 泡越来越快，黑料罐进水会造成原料结晶，堵塞管路和枪头喷嘴。实施 检查冷干机工作状态。 百料一般要求为130-180公斤，黑料要求为80-120公斤，各家设备不 同，压力过低会造成黑白料混合不均，压力过高会造成流量下降，影响 黑白料比例。可以通过喷嘴、变频器频率，计量泵流量手轮进行匹配调 整。 一般百料的工作压力要求在130-160公斤，黑料的工作压力要求在70100公斤，黑料压力绝对不允许超过百料。由于管路长短差异，往往预 示压力在灌注是会产生压差，有可能升高也有可能降低，是正常现象， 但压差不可太大，最好是基本相等 低压流量适当低一些有利于减少原料发热。高压流量要根据工位流量的 最高值设置，并略有富余。如：某个工位需要180克的流量，设置流量 应为185克以上。 密度参数越高则每秒钟输出原料的重量越低，一般情况下不宜经常变动 。只是当发现产品重量发生较大出入时进行校正。 指数表示的是每100克百料应该匹配多少克黑料的比率，也就是黑料重 量除以百料重量所得到的商的绝对值。这个绝对值越高代表黑料含量越 高，泡沫越硬，熟化时间越长，泡沫手感越差，回弹性下降，抗撕裂性 能下降，舒适性不好。指数如果超过45或者低于35时，必须调整原料配 方。 一般产品不需要，浇注双密度时必须使用此功能。
座椅设计-泡沫A面
STO是座椅泡沫A面的设计基础。
STO即为Seat / Style Trim Outline的缩写，可译为座椅 风格轮廓线，即装配蒙皮后座椅的三维效果数据。图例如 下：
侧翼 Wing 芯部 Insert
沟槽 Trench
顶面 Top Surface
侧面 Side Surface
背（后）面 Back Surface
12、硬度检测点
芯部硬度检测点：
靠背：进入第三平面做草绘，检测点中心必须在中心面上。以检测 点中心做直径为112.8mm的圆，过检测点中心做45 °和135 °的 直线，求出直线和圆所成的四个交点。将芯部A面上偏2.667mm， 把四个交点沿第三平面方向投影到此面上。用投影点做直径为5.667 的球，再用球切去实体。
侧翼平面 Bolster out
前侧围 Sidewall Front
侧围 Sidewall
C柱面 C Pillar
沟槽 Trench
侧翼 Bolster
后侧围 Sidewall Back
芯部 Insert
STO（短期不改） 骨架 2D假人（2D、H点、Torse Angle） 蒙皮厚度图 后座环境数据（C柱） 靠背调节角度，后排坐垫能否翻折（Tilt） 塑料件A面
如上图所示，座椅侧围造型是不 对称的（考虑到与副板的关系）， 侧翼高度有些微的不同，但芯部区 域是对称的。这种情况下，很难确 定设计意图。因此需要检查侧翼的 高度差，如果高度差<4mm,则选择 能代表设计意图的一侧进行对称设 计；如果高度差>4mm,则按照给定 的STO进行泡沫设计。
蒙皮厚度
一般情况下，大多数座椅的设计要求护面材料具有选择性（如皮， 织物，革等）。不同护面材料的厚度不可能完全相同。例如，真皮版 座椅的芯部护面材料厚度可能是12mm，侧翼和侧围区域的厚度可能 是6mm;而对于相同的座椅，织物版座椅的芯部护面材料厚度为 6mm，侧翼和侧围区域的厚度是3mm。这种情况下，向下偏移曲线 的距离应该为两种护面材料厚度的折中（芯部9mm，侧翼和侧围 4.5mm）。这样的泡沫即为通用泡沫。
座椅模具设计及制作规范
昆山市古汉有色合金铸造有限公司KunShan City Guhan Non Ferrous Alloy Casting Co., Ltd座椅发泡模具设计及制作规范目录座椅发泡模具设计及制作规范1.数据形式说明ORG/ALED/ZOOMED----------------------------- Page32.数据名称管理要求----------------------------------------- Page43.设计数据相应图层管理------------------------------------- Page54.模具安装定位标准件a. 磁铁标准及安装说明------------------------------ Page6b. 定位钉、刺毛条、扰流槽尺寸---------------------- Page7c. 定位销尺寸-------------------------------------- Page85.上海江森模具分型面形式a. 环氧分型面形式---------------------------------- Page9b. 电火花分型面形式-------------------------------- Page9c. 内凹分型面形式---------------------------------- Page10d. 分型面设计准则、质量要求、检验方法-------------- Page106.上海江森模具外型尺寸确定方法----------------------------- Page117.模具拉钩安装尺寸及拉钩安装凸台放置说明---------------- Page11-128.上海江森模具安装所用模架--------------------------------- Page139.上海江森模具在模架中的放置方法a. 模具宽度0 - 700mm≤(单模框模具)--------------- Page14b. 模具宽度>700-880mm≤(单模框模具)--------------- Page15c. 模具宽度>880-1600mm≤(双模框模具)-------------- Page16d. 40% \ 60%形式的模具---------------------------Page17-18注：模具超出模架(3开模架)，筋板及脚板尺寸要求------------ Page1910.上海江森模具相关部件设计信息a.上、下模脚板尺寸--------------------------------- Page20b.模具外围板、内部筋板分布及尺寸说明--单模框模具外围板、内部筋板分布及尺寸说明------- Page21--双模框模具外围板、内部筋板分布及尺寸说明------- Page22c.定位销、等高块、模具分中基准块-------------------Page23d.模具温度要求、水管排布及尺寸---------------------Page24e.三片式气缸安装尺寸要求--------------------------- Page25f.模具内外字牌尺寸信息:----外字牌、资产标牌、工厂牌号、内字牌--------- Page26g. AutoVent装尺寸要求----------------------------Page27h. 模具吊环安装尺寸要求--------------------------- Page2811.模具铸件砂眼标准评定方法----------------------------- Page29-3112.模具型腔尺寸测量方法------------------------------------ Page3213.镶块余量放置说明---------------------------------------- Page3314.头枕、小模具代木翻砂拔模角度及方向-------------------- Page3315.主模型翻砂--字牌加工及翻砂使用说明---------------------- Page3416.头枕模具----骨架安装及定位------------------------------ Page3517.发泡模具常用材料规格\ 主模型翻砂字体规格--------------- Page3618.发泡模具气缸导柱及模架横梁尺寸关系---------------------- Page3719.模具气缸安装凸台、预埋铁块及水管分布---------------------Page381. 数据形式说明 ORG/ALED/ZOOMED数据形式包含：ORG数据、ALED数据、ZOOMED数据---ORG 数据: 最终成品泡沫数据，1:1数据不含任何收缩。
乘用车座椅泡沫分析报告
28.四六分座红色区域厚度是否再 减泡沫，建议改到80mm
29.四分座钢丝离泡沫 边到骨架钢丝边太近， 尽量做到20-25mm
30.六分座红色区域钢丝离泡 沫边太近容易与模具干涉。
11.前靠背面太厚，建议改30-35mm左右
12.前靠泡沫太薄13mm，建议改到20mm
前靠泡沫太厚，建议厚度做到35mm
14.四六分座泡沫模具箭头位置是否太厚， 建议减料块斜度做大15-20°
15.四六分座增加打C型钉位置注意骨架尽量漏出 0.1mm，且倒大R角。
16.四六分座前端B面减料块太浅，建议在减深 20mm的泡沫
17.六分座减重块后度不一样图一为50mm，图二90mm，能否都改到50mm
图一
图二
18.四六分靠尾部包边处太薄 只有13mm，建议改到18mm
19.考虑到红色圆圈处撑形困难，红色线建议改为双密度制作，
20.六分靠解锁扣位置太薄，发泡不易成型，建议小端厚度改到18mm
21.图一：四六分靠此处太薄建议加厚到18mm 图二：壁厚较薄建议改到17mm 图一
泡沫产品评审报告
1.请把所有C型槽R4角改到R7mm
2.前后排座、靠红色区域建议增加像C202尖角撑形
3.建议所有前后排座、靠泡沫增加钢丝限位位置，及尝试一下 把吸钢丝凸台改为圆柱，如图二
图二
4.安全气囊未做引爆槽
5.包边太后现有38mm，尽量做到18-22mm
6.①.前靠包边太长有200mm，对发泡工艺要求高，请改到130-150mm。 ②.前靠包边需增加防撕裂槽做到3mm
图二
22.四六分靠背此处较薄容易取模撕裂，建议加厚， 增加防撕裂槽长40mm，宽为3mm
23.四六分靠此结构装配后容易漏缝，
汽车座椅聚氨酯发泡模具排气系统的新设计
汽车座椅发泡采用聚氨酯体系一般会根据主机工厂（OEM ）的需求，可分为MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)，TDI(甲苯二异氰酸酯)、MDT(二苯基甲烷二异氰酸酯)/TDI(甲苯二异氰酸酯)混合体系的聚氨酯冷熟化发泡工艺，该发泡材质具有良好的物化性能以及高回弹性。
该体系使用的发泡剂主要是利用水与异氰酸酯反应，放出的二氧化碳作为发泡剂。
所以模具内需要排出的气体多为空气与发泡反应种产生的二氧化碳。
如果在发泡过程中排气不顺畅，泡沫产品就会出现表面或内部空洞等质量缺陷，从而造成一定的产品残次和报废，增加了产品的成本。
模具的排气系统的分布和产品的形状，浇注方式有密切的联系，廖元国对排气的设计提出三种典型的案例，分别为模具下模带有横筋，模具上方凸起，平直产品排气设计方式。
李宇锋提出了分型面增开溢流槽，排气槽的解决方案。
虽然方案解决了产品缺陷问题，但后道仍然需要员工大量的修补。
目前市场上标准的排气装置,此结构存在三种问题：一是单个气缸大，在模具上不能完全按工艺要求位置放置，导致产品排气不良，报废和修补高；二是此结构不能放置于模具分型面边缘，需开气槽，导致产品蘑菇头多；三是此结构的气管、三通等易损件多，容易造成设备停机率的上升。
本文主要设计全新排气结构，采用单气缸集成式控制模具上所有排气钢针的运动。
单根钢针占有空间小，可在模具上模面自由布置，极大的满足工艺布置钢针的自由度，从而优化模具排气方式，模具不需开气槽，减少产品报废和缺陷，提升产品质量，并降低修补人工。
1集成式顶针排气结构1.1集成式顶针排气结构定义集成式顶针排气结构是通过保证所有排气顶针的运动轨迹与驱动机构的运动轨迹相互平行的情况下，通过一块覆盖所有需要设置排气点区域的铝板连接固定顶针和驱动机构后，通过气缸驱动在设定的行程内做直线往复运动的一种机械机构。
其结构由气缸驱动机构（驱动气缸，滚珠导柱（线性轴承），固定板，固定座，连接座，铝板，紧固件）和排气机构（司筒顶针）组成。
汽车座椅发泡技术解析20180222
揭开“面纱”“十问”汽车座椅发泡技术无论开车、乘车，一直坐在柔软的座椅上，接触的也只是皮质或布艺，却从未关注过座垫或靠垫内的世界，就像喝水从不关注水源从哪里来一样。
好奇心打开后，就想揭开那一层“面纱”，深入探究下提供舒适性和支撑力的座椅泡沫背后的故事。
究竟它是如何形成的？生产工艺有哪些？材质的选择上如何考究？如何区分其好坏……，作为记者的天性自然永远有无数个问号旋转，不过亦有诸多对此兴趣盎然之人，盖世记者经过多方问题搜集，共汇总出十大问题，并携其采访到江森自控专业汽车内饰集团泡沫制造高级经理倪海峰先生，以寻究竟！具体整理报道如下，与业内共飨！图为：江森自控专业汽车内饰集团泡沫制造高级经理倪海峰问题一：发泡如何形成的？倪海峰：汽车座椅发泡说得简单一点，实际上感觉和做馒头差不多—将面粉、水、酵母混合之后进行搓揉，然后上炉子蒸。
不过这当中肯定有本质的区别，蒸馒头是通过酵母进行物理发泡的过程。
而汽车座椅的泡沫制造实际上是将聚醚，异氰酸酯，如苯二异氰酸酯（TolueneDiisocyanate，简称TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（Methylenediphenyl Diisocyanate，简称MDI）之类的以及水和添加剂混合后反应生成的。
其中，水和异氰酸酯反应产生二氧化碳和聚脲，聚醚和异氰酸酯反应生成了聚氨酯，而所有的这些混合之后像发面一样的形成泡沫。
在实际生产中我们会利用模具使得泡沫发起后形成我们需要的形状，我们称之为反应模塑。
之后就是后期处理，这个过程较为简单，就是将它放在自由状态下进行熟化。
因为泡沫是一种粘弹性物质，它的特性会随着时间、速度而产生变化，因此我们一般会把它静止8到24个小时，让它的硬度稳定之后，再拿到总装工厂去包覆，这就是一个座椅泡沫的生产过程。
问题二：制造工艺中热发泡与冷发泡的区别？倪海峰：目前的发泡制作通常有两种工艺：热发泡和冷发泡。
所谓热发泡就是浇注完成后,模具经过烘箱来完成反应，这个烘箱的温度一般情况下应该在摄氏220度到250度，低一点的在180度。
海绵座椅组成件设计要求
泡沫增加无纺布 后可有效的减小 和骨架摩擦而导 致撕裂的风险
2、减少泡沫和骨架摩擦时的异响
泡沫表面比较粗糙，和其余的物体摩擦时容易产生“吱吱”声，就 是我们经常所说的异响，异响会引起客户的极大抱怨。而无纺布的表面 则是比较光滑的，摩擦时不会产生异响，泡沫的B面增加无纺布后，泡 沫和骨架接触的位置就是无纺布，这样可以减小异响发生的概率。 当然，无纺布不能完全的消除噪音，有时可以配合消音蜡和消音套使 用，如SD16用消音套，而KKG用消音蜡。
1、无纺布特点
突破了传统的纺织原理 （1）并具有工艺流程短； （2）生产速度快； （3）产量高； （4）成本低； （5）用途广； （6）原料来源多。
2、无纺布用途
它的主要用途大致可分为： (1)医疗、卫生用无纺布：手术衣、防护服、口罩、尿片、民用抹布、 擦拭布、 湿面巾、卫生巾、卫生护垫及一次性卫生用布等； (2)家庭装饰用无纺布：贴墙布、台布、床单、床罩等； (3)服装用无纺布：衬里、粘合衬、定型棉、各种合成革底布等； (4)工业用无纺布；过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、包 覆布等； (5)农业用无纺布：作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等； (6)其它无纺布：太空棉、保温隔音材料、烟过滤嘴、袋包茶袋等。
3、无纺布分类
（5）纺粘无纺布：是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后，长 丝铺设成网，纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加 固方法，使纤网变成无纺布。 （6）熔喷无纺布： 其工艺过程：聚合物喂入 --- 熔融挤出 --- 纤维形 成 --- 纤维冷却 --- 成网 --- 加固成布。 （7）针刺无纺布：是干法无纺布的一种，针刺无纺布是利用刺针的穿 刺作用，将蓬松的纤网加固成布。 （8）热合无纺布：指在纤网中加入纤维状或粉状热熔粘合加固材料， 纤网再经过加热熔融冷却加固成布
汽车座椅发泡设备工艺
汽车座椅发泡设备工艺Internal Combustion Engine&Parts0引言发泡技术历史久远，最早是20年代初期用类似制造泡沫橡胶的方法制取；30年代出现硬质聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫；40年代有聚乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂泡沫；50年代则有可发性聚苯乙烯泡沫和软质聚氨酯泡沫。
1工艺类型及工艺材料1.1工艺分类根据成型原理不同分为物理发泡法、化学发泡法两大类。
1.1.1物理发泡法利用物理的方法来使塑料发泡一般有两种方法：①先将惰性气体在压力下溶于塑料熔体或糊状物中，再经过减压释放出气体，从而在塑料中形成气孔而发泡；②通过对聚合物熔体中的低沸点液体进行蒸发使之汽化而发泡；白料主要有全氟及环（异）戊烷系列。
1.1.2化学发泡法化学发泡法是利用化学方法产生气体来使塑料发泡：对加入塑料中的化学发泡剂进行加热分解使之分解释放出气体而发泡；另外也可以利用各塑料组分之间相互化学反应释放出的气体而发泡。
1.2工艺材料聚氨酯是指高分子结构主链上具有多个氨基甲酸酯（--NHCOO--）基团的聚合物，中文名为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯，英文名Polyurethane，简写为PU。
PU发泡材料的原料组成介绍：A组份（白料）：多元醇组份简称POLa.主料：聚醚/聚酯多元醇b.交联剂：二乙醇胺、三乙醇胺c.催化剂：凝胶、发泡催化剂d.表面活性剂：硅油e.发泡剂：水、141b其他：抗氧剂、阻燃剂等B组份（黑料）异氰酸酯简称ISOa.甲苯二异氰酸酯b.二苯基亚甲基二异氰酸酯2汽车座椅发泡工艺2.1座椅发泡装备PU环形发泡生产线由干部和湿部设备两部分组成。
干部设备主要由模架车、闭模器、液电气控制系统组成；湿部设备主要有高压发泡、计量系统、液压站等。
椭圆环形线具有工位多、换模节拍短等优点，目前座椅发泡工厂多采用环形生产线。
表1为生产线介绍。
表1环形生产线简介工位数闭模方式机械手混合头形式产能（台套）2832闭模器闭模轨道闭模单机械手单机械手2:2双“L”型1:3单“L”型25-30万25-30万座椅发泡模具，因发泡需在一定压力下进行，一般为铝制模具，具有导热性能好，不生锈，使用寿命长（30万件以上）。
海绵座椅组成件设计要求
一二一 发泡中无纺布的作用
三3 发泡中无纺布定位方式要求
二
四4 发泡中无纺布形状设计要求 五 发泡中钢丝的设计要求
第一部分 无纺布简介
无纺布：名称也叫非织造布，戒叫丌织布。因为它是一种丌需要纺纱织布 而形成的织物，只是将纺织短纤维戒者长丝迚行定向戒随机撑列，形成 纤网结极，然后采用机械、热粘戒化学等方法加固而成。
气体丌能顺利排出，产 品出现暗泡
无纺布加长到接近模 具分型面，气体可以 顺利排出，减少暗泡
1、无纺布覆盖区域设计
（3）前靠背泡沫头枕孔区域必须有无纺布的覆盖，而且无纺布必须翻到 背芯内侧，增加头枕孔区域泡沫的强度，减少泡沫在起模时撕裂的 风险。
案例2：KG83前靠背泡沫头枕孔处起模撕裂 原因分枂：KG83前靠背头枕孔位置的泡沫 较薄，没有覆盖无纺布，此 位置强度丌够，在起模时泡 沫容易受力撕裂。 整改对策：增加无纺布上端的长度，使 无纺布能覆盖住泡沫头枕孔 的区域，增加其强度，避免 在起模时此位置撕裂。
边位置
1、无纺布覆盖区域设计
案例1： M89前座垫泡沫DV验证失效问题 问题描述：20**年**月**日M89座椅在前期DV试验验证时，颠簸蠕动试验 没有通过，在试验过程中前座垫泡沫撕裂导致试验失败。
1、无纺布覆盖区域设计
案例1：M89前座垫泡沫DV验证失效问题 原因分枂：无纺布两侧尺寸小，无法覆盖泡沫B面的翻边位置，座椅 在丌断迚行受力时导致泡沫和无纺布结合的位置撕裂。
新更换的毡条
KLH96前靠背消音套
2、定位销定位
2.定位销定位：在模具上安裃定位销，在无纺布的合适位置打孔，利用孔销 配合的原理，准确定位无纺布的位置
优点：（1）可以准确定位无纺布的位置 （2）定位销丌用频繁更换
座椅发泡设计指南FoamTraining
1。A面的生成： 总体来说，A面是通过对STO进行偏置后， 局部进行特殊修正得到的。
根据面套材料的定义，offset 值相应 不同。
5
52
2
55 5 12
17
5 12
5
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5
根据黄色STO而得 到的foam
Chrysler的做法：
有拔模斜度、倒角大
推荐如下做法：
不做拔模斜度、倒角3mm
R
4
a
STO的缝线点位置在吊 紧槽的中间
发泡图纸的check list
详见check list
发泡检具
▪ 一般通过有限的截面检查来保证发泡整体 尺寸和形状符合图纸要求。
▪ 发泡的截面必须合理、足够、便于测量。 ▪ 发泡的检具不用在100mm线位置 ▪ 检具的设计基本上是对称的 ▪ 检具截面卡板的特点
检具的搭建
1。将定位块和下卡板装上
4 毛毡布（无纺布） 成本不高，可以批量生产，工艺简单，经常使用
耐磨、消音
5 塑料卡扣 6 刺毛条 7 消音蜡
成本高，可以批量生产，工艺一般，不生锈，不腐蚀。 国内很少使用，优点是装配工人操作简单
吊紧面套
材料成本很高，泡沫的生产效率很低，可以批量生产， 定位复杂，较少使用，优点是装配工人操作力小， 吊紧面套 不生锈、不腐蚀，可回收性好
上模和模芯的分型面
上下模的分型面
上下模的分型面
▪ 所有发泡的B面棱边都 要倒角，R不小于6mm， 一般都做到12mm以上。 分型面可以不作倒角。
▪ 过小的柱面凸包就不要 做出来，可以在发泡B 面的凹槽开好后检查一 下。一般小于20×20的 凸包就去掉。
发泡体中一些常用的附件
附件名称
使用特点
Patac座椅舒适性开发流程-ForLear
L51:乘客腿部空间 指乘客SgRP点到踝关节的距离，加254mm，在假人中心面两侧各127mm内测量，
豪华车
大型车 紧凑型车 小型车
MPV/SUV
L51 980～1050 840～960 830～950 820～910 880～960
H61:头部空间 指延与垂直方向8°角的线，从SgRP点量到顶衬，再加102mm
面套对舒适性的影响 ● 材料是织物还是皮能够影响座椅横向支撑 ● 材料的多少直接影响座椅的外观 ● 材料及其附件能够影响面套的耐久性，从而影响汽车的舒适性 ● 材料类型影响乘客热量方面的舒适性 ● 如果吊紧位置距离人体太近将直接影响乘客的舒适性（例如，在坐骨下吊紧 比 在臀部吊紧要好） ● 面套的张紧度和复合层的材料会影响H 点的位置 面套吊紧 一、吊紧位置 横向的吊紧对舒适性有较大的负面影响。 以下区域应无横向吊紧 1. H点、D点前后各50mm的地方。 2. 椅背上腰托最高点上、下各50mm的地方。
3、双硬度发泡 双硬度发泡经常被用于侧向支撑不足的座椅， 如果必须使用双硬度发泡的话，双硬度 分界线不能落在吊紧槽上，但可以弧形跨到侧向支撑上。
双硬度发泡的不利点: · 不可控的软硬过渡区. · 在侧向支撑上的软硬分界线容易成为断裂点. · 高废品率 · 高成本
发泡的要求
所有的座垫发泡需要选择工程标准GMW15471中指定的A级发泡。 所有的靠背发泡选择的最低要求是：使用工程标准GMW15471中指定的C级发泡。 所有的后排座垫和靠背选择的最低要求是：使用工程标准GMW15471中指定的C级 发泡。 所有发泡的物理特性需要满足GMW15471中的标准，并作为工程认可报告的一部分 来签署。 发泡密度的公差需要在+/- 2公斤/立方米 发泡的ILD公差不能超过标样的+/- 22牛或 +/-10%。 座垫发泡的B面（底面）需要用填充材料将发泡本身和座盆骨架隔离开，以保证发泡 本身不被座盆骨架翻边割伤，磨损或者穿透。 所有与座椅板金或者硬件接触的发泡B面都需要有镀层，消音垫或相关工艺来消除噪 音和异响。
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让我们共同进步
2。放上发泡
3。通过滚轮或 其它方式，搭 上卡板
发泡的模具的介绍
• 结构：上模、下模、模芯； • 加热水管 • 壁厚 • 嵌件的固定 • 活络镶块 • 模具的共用性（尽量使小项目的模具具有
左右通用性）
发泡标准介绍
一般来说，每个客户都有自己的一套企业规范。 里面会包含发泡的材料技术要求。
放映结束 感谢各位批评指导！
1。A面的生成： 总体来说，A面是通过对STO进行偏置后， 局部进行特殊修正得到的。
根据面套材料的定义，offset 值相应 不同。
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52
2
55 5 12
17
5 12
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根据黄色STO而得 到的foam
Chrysler的做法：
有拔模斜度、倒角大
推荐如下做法：
不做拔模斜度、倒角3mm
R
4
0.6R
成本高，一些高级座椅上使用。国内很少使用，如用 则需要特别说明
去除摩擦时的 噪音
由于泡沫的所有附件都是跟泡沫做成一体的，所以任何附件都要考虑到他 们在模具里面的定位和泡沫发好1。钢丝一般通过磁铁吸附在模具的内腔面上，然后与发泡发 成一个整体，后座或后靠背的钢丝大骨架和模具的匹配是我 们发泡工作的一个重要部分。 2。毛毡布或无纺布一般通过钩钉来固定 3。加强块一般通过销钉夹紧 4。刺毛条通过 模具里安放的磁铁吸附来固定。
发泡图纸的check list
详见check list
发泡检具
▪ 一般通过有限的截面检查来保证发泡整体 尺寸和形状符合图纸要求。
▪ 发泡的截面必须合理、足够、便于测量。 ▪ 发泡的检具不用在100mm线位置 ▪ 检具的设计基本上是对称的 ▪ 检具截面卡板的特点
检具的搭建
1。将定位块和下卡板装上
4 毛毡布（无纺布） 成本不高，可以批量生产，工艺简单，经常使用
耐磨、消音
5 塑料卡扣 6 刺毛条 7 消音蜡
成本高，可以批量生产，工艺一般，不生锈，不腐蚀。 国内很少使用，优点是装配工人操作简单
吊紧面套
材料成本很高，泡沫的生产效率很低，可以批量生产， 定位复杂，较少使用，优点是装配工人操作力小， 吊紧面套 不生锈、不腐蚀，可回收性好
a
STO的缝线点位置在吊 紧槽的中间
2。B面的生成：根据骨架或塑料件搭建B面，使之能够包容 骨架的不可变形部分。
3。跟车身的配合及座靠的配合
Car Body
Foam
Interference 4mm
2~3mm gap after trim assembly
座靠在这里的干涉量8mm。
另外，这个干涉量也取决于座垫和靠背骨 架之间距离的大小。
1 钢丝（吊紧钢丝） 成本低，产量大，工艺简单，大量使用，通用性好。 吊紧面套
与泡沫联结，自身制造成本高，需要工装，工艺复杂，
2 骨架（一般4～5mm）
在泡沫里的定位也较复杂，中高档车常用，便宜 加强及支撑
的小车从成本考虑较少采用
3 加强块（再生泡沫） 成本低，产量大，工艺较简单，经常使用，
局部加强及支 撑
发泡设计
发泡的设计流程
1。根据客户的STO（Seat Trim Outline）以及面套厚度的定义设计A面； 2。根据骨架设计发泡B面； 3。和车身干涉量或者座靠的接合间隙定义； 4。根据STO设计沟槽及需要特别处理的结构； 5。根据面套包覆需要确定固定点（hog ring）位置； 6。模具开发及样件试制，总结问题，提出改进方案； 7。更改数据，发放ECR/ECN；
3。钢丝的折弯最好不用弧形，而选用点和点连线的折线形状
钢丝的品种：20＃、 65Mn，表面处理有磷化和镀锌等工艺。
工艺制造性
为保证工艺可 靠性，骨架在 发泡内的深度 一般为10mm
▪ 泡沫结构的主要区域厚 度做到15mm以上，最薄 的地方不要低于8mm。
▪ 如果是契形，可以再小 一点
发泡分型面的位置： 红色箭头位置
上模和模芯的分型面
上下模的分型面
上下模的分型面
▪ 所有发泡的B面棱边都 要倒角，R不小于6mm， 一般都做到12mm以上。 分型面可以不作倒角。
▪ 过小的柱面凸包就不要 做出来，可以在发泡B 面的凹槽开好后检查一 下。一般小于20×20的 凸包就去掉。
发泡体中一些常用的附件
附件名称
使用特点
基本用途
4。吊紧槽的做法
吊紧槽的打hogring的位 置一般由发泡设计人员和 面套相关人员共同确定。
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某些槽的交叉处小 三角的处理。
槽结束时的做法 A
Cut A－A
A
钢丝
1。钢丝的数据图纸必须出： a 直钢丝可以用通用图纸 b 异形钢丝必须由发泡工程师自己出图
2。如果钢丝的三维空间轮廓度超过5～6mm，就需要出异形钢丝图纸 （将来如果工厂提出零件太多或者零件需要整理等要求，可以再改）