CN112810031A - 一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，包括靠背塑料件，靠背塑料件材质采用玻璃纤维增强的尼龙合金料，依次通过开模、取出制品、放入镶件、合模、注射、保压、冷却、开模、取出制品进行成型。在保证汽车座椅强度及安全性的情况下，不仅可以减轻座椅靠背的重量，还可以减少靠背生产过程的工艺，从而降低工时，大大提升生产效率。

Description

一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法
技术领域
本发明涉及一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法。
背景技术
随着社会的发展与进步，在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的续航能力，减少燃料或电量消耗；座椅作为汽车内饰系统的一个重要组成部分，降低座椅重量已成为各大车厂迫切想实现的目标，大多数乘用车有2排座椅，目前全世界绝大多数后排座椅骨架为钢制骨架，主体结构由钢制冲压件、钢管焊接而成；不仅重，而且需要经过冲压、弯管、焊接、表面防锈处理等一些工艺来进行生产，工艺比较繁琐。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，包括靠背塑料件，靠背塑料件材质采用玻璃纤维增强的尼龙合金料，依次通过开模、取出制品、放入镶件、合模、注射、保压、冷却、开模、取出制品进行成型。
优选的，靠背塑料件分为四背塑料件与六背塑料件。
优选的，四背塑料件的周部镶有锁扣固定组、铰链固定轴套A、铰链固定轴套B，中上部镶有ISOFIX固定钣金，整体组成四背总成；四背塑料件的外边缘为空心的管件。
优选的，六背塑料件的周部镶有铰链固定轴套C、铰链固定轴套D、锁扣固定组，中上部镶有卷收器固定钣金、ISOFIX 固定钣金，六背塑料件上还设有圆形减重孔、长圆形减重孔，整体组成六背总成；六背塑料件的中部还设有实芯的塑件管，进一步增加六背总成的整体强度；六背塑料件的外边缘为局部实芯、其余空心的管件，在满足强度的情况下，尽量的减轻背架重量。
优选的，注塑成型采用模具的材料硬度高，设定为48-56HRC，模具中的型腔型芯进行热处理；在注塑之前，需要对材料进行烘干，也就是干燥处理，温度在80-90℃之间，烘干时间为8-12小时；注塑成型工艺参数设定如下：进料斗下方温度设定为60-80℃，加热第一段温度为260℃、加热第二段温度为270℃、加热第三段温度为280℃，喷嘴温度为290℃，模具温度为80-100℃，注射压力的设定为三段，第一段压力为110MPa、速度为150cm³/s，第二段压力为120MPa、速度为164cm³/s，第三段压力设定为80MPa、速度为109cm³/s，注射时间一共为15s，保压压力设定为55MPa、速度为75cm³/s，保压时间为10S,由于玻璃纤维增强的尼龙合金料凝固时间短，为达到更佳的表面性及高结合线强度，所以注射时采用高射出速度和有效的较长时间保压，否则塑料液体很容易冷却，从而阻碍材料液体进一步的充模。
优选的，镶件采用人工或机械手进行放置，当取出上一个制品后开始放入镶件这个工艺步骤，首先第一步先放入ISOFIX固定钣金，利用ISOFIX固定钣金上设定的两个定位孔，将其对准下模中的凸台，即可放置准确；第二步再放入卷收器固定钣金，利用卷收器固定钣金上的定位孔，将其放置在下模的凸台上，第三步放置锁扣固定组，其结构类似轴销，模具上设计螺柱进行固定，并且有安装磁铁，用于完全固定锁扣固定组，避免在合模过程中，锁扣固定组左右晃动；接下来分别放置铰链固定轴套C、铰链固定轴套D，其结构均类似于轴销，模具定位原理同锁扣固定组；当模具注塑完成后，模具的开模力会大于磁铁的吸力，避免磁铁吸住铁件造成脱模困难。
优选的，锁扣固定组材质为S40C，其作用是通过螺栓来固定锁扣，然后锁扣与车身固定，从而固定四背总成，铰链固定轴套A与铰链固定轴套B材质均为S40C，其作用是通过螺栓将四背总成下端固定在车身上，ISOFIX固定钣金采用材质为SAPH590，厚度为1.5mm的板材，其作用是作为固定儿童座椅的LATCH接口；ISOFIX固定钣金、锁扣固定组、铰链固定轴套A、铰链固定轴套B与四背塑料件进行一体式注塑。
优选的，卷收器固定钣金材质为SAPH590，厚度为1.6mm的板材，其作用是固定中间座位的卷收器；SAPH590其抗拉强度可达到590MPa，满足强度的同时用重量较轻的板材，锁扣固定组材质为S40C，其作用是通过螺栓来固定锁扣，然后锁扣与车身固定，从而固定六背总成，铰链固定轴套C与铰链固定轴套D材质均为S40C，其作用是通过螺栓将六背总成下端固定在车身上，ISOFIX 固定钣金采用材质为SAPH590，厚度为1.5mm的板材，其作用是作为固定儿童座椅的LATCH接口；卷收器固定钣金、ISOFIX固定钣金、铰链固定轴套C、铰链固定轴套D与六背塑料件进行一体式注塑。
优选的，四背总成产品尺寸为500mm×640mm×90mm，其模具尺寸设定为750mm×900mm×680mm，注塑机需选用吨位为1300T。
优选的，六背总成产品尺寸为640mm×750mm×90mm，其模具尺寸设定为900mm×1000mm×680mm，注塑机需选用吨位为1800T。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：在保证汽车座椅强度及安全性的情况下，不仅可以减轻座椅靠背的重量，还可以减少靠背生产过程的工艺，从而降低工时，大大提升生产效率。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的构造示意图（四背）。
图2为图1的D-D剖视图。
图3为本发明实施例的构造示意图（六背）。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为图3的B-B剖视图。
图6为图3的C-C剖视图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~6所示，一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，包括靠背塑料件，靠背塑料件材质采用玻璃纤维增强的尼龙合金料（PA6-GF50），依次通过开模、取出制品、放入镶件、合模、注射、保压、冷却、开模、取出制品进行成型；PA6-GF50特点主要为具高抗张强度、耐韧、耐冲击、耐热性、抗低温性能、耐环境应变的能力，尺寸稳定性高；工艺温度范围很宽，易成型。此材料成型收缩率水平方向为0.05-0.10％，垂直方向为0.2-0.3％，拉伸模量17600MPa，拉伸强度为272MPa，弯曲模量为14700MPa，弯曲强度为390MPa。整个周期需要的时间为：开模2S，取出制品3S，放入镶件9S，合模3S，注射15S，保压10S，冷却30S，时间合计为72S，在传统的铁件焊接过程中需花费的时间为210S，如果再算上焊接完成的产品需进行涂装防锈处理，其花费的时间将大大增加，远远高于210S，从这里可以看出，后排靠背结构材料采用塑料，将大大节省了时间，提高了生产效率。
在本发明实施例中，靠背塑料件分为四背塑料件1与六背塑料件2。
在本发明实施例中，四背塑料件的周部镶有锁扣固定组3、铰链固定轴套A4、铰链固定轴套B5，中上部镶有ISOFIX固定钣金6，整体组成四背总成；四背塑料件的外边缘为空心的管件7。四背总成由于不需承受卷收器的拉力，强度要求较六背来说较低，所以四背塑料件整体采用厚度较均匀，无实心设计，厚度为4mm。
在本发明实施例中，六背塑料件的周部镶有铰链固定轴套C8、铰链固定轴套D9、锁扣固定组，中上部镶有卷收器固定钣金10、ISOFIX 固定钣金，六背塑料件上还设有圆形减重孔11、长圆形减重孔12，整体组成六背总成；六背塑料件的中部还设有实芯的塑件管13，高度为15mm，进一步增加六背总成的整体强度；六背塑料件的外边缘为局部实芯、其余空心的管件，在满足强度的情况下，尽量的减轻背架重量。圆形减重孔与长圆形减重孔可在一定程度上对塑件进一步减重，以至于达到轻量化目的。
在本发明实施例中，由于PA6-GF50材料相对其它塑件较硬，对模具型腔会产生一定的磨损，因此注塑成型采用模具的材料硬度相对高，设定为48-56HRC，模具中的型腔型芯进行热处理；在注塑之前，需要对材料进行烘干，也就是干燥处理，温度在80-90℃之间，烘干时间为8-12小时；注塑成型工艺参数设定如下：进料斗下方温度设定为60-80℃，加热第一段温度为260℃、加热第二段温度为270℃、加热第三段温度为280℃，喷嘴温度为290℃，模具温度为80-100℃，注射压力的设定为三段，第一段压力为110MPa、速度为150cm³/s，第二段压力为120MPa、速度为164cm³/s，第三段压力设定为80MPa、速度为109cm³/s，注射时间一共为15s，保压压力设定为55MPa、速度为75cm³/s，保压时间为10S，由于玻璃纤维增强的尼龙合金料凝固时间短，为达到更佳的表面性及高结合线强度，所以注射时采用高射出速度和有效的较长时间保压，否则塑料液体很容易冷却，从而阻碍材料液体进一步的充模。
在本发明实施例中，镶件采用人工或机械手进行放置，当取出上一个制品后开始放入镶件这个工艺步骤，首先第一步先放入ISOFIX固定钣金，利用ISOFIX固定钣金上设定的两个定位孔，将其对准下模中的凸台，即可放置准确；第二步再放入卷收器固定钣金，利用卷收器固定钣金上的定位孔，将其放置在下模的凸台上，第三步放置锁扣固定组，其结构类似轴销，模具上设计螺柱进行固定，并且有安装磁铁，用于完全固定锁扣固定组，避免在合模过程中，锁扣固定组左右晃动；接下来分别放置铰链固定轴套C、铰链固定轴套D，其结构均类似于轴销，模具定位原理同锁扣固定组；当模具注塑完成后，模具的开模力会大于磁铁的吸力，避免磁铁吸住铁件造成脱模困难。
在本发明实施例中，锁扣固定组材质为S40C，其作用是通过螺栓来固定锁扣，然后锁扣与车身固定，从而固定四背总成，铰链固定轴套A与铰链固定轴套B材质均为S40C，其作用是通过螺栓将四背总成下端固定在车身上，ISOFIX固定钣金采用材质为SAPH590，厚度为1.5mm的板材，其作用是作为固定儿童座椅的LATCH接口；ISOFIX固定钣金、锁扣固定组、铰链固定轴套A、铰链固定轴套B与四背塑料件进行一体式注塑。
在本发明实施例中，卷收器固定钣金材质为SAPH590，厚度为1.6mm的板材，其作用是固定中间座位的卷收器；SAPH590其抗拉强度可达到590MPa，满足强度的同时用重量较轻的板材，锁扣固定组材质为S40C，其作用是通过螺栓来固定锁扣，然后锁扣与车身固定，从而固定六背总成，铰链固定轴套C与铰链固定轴套D材质均为S40C，其作用是通过螺栓将六背总成下端固定在车身上，ISOFIX 固定钣金采用材质为SAPH590，厚度为1.5mm的板材，其作用是作为固定儿童座椅的LATCH接口；卷收器固定钣金、ISOFIX固定钣金、铰链固定轴套C、铰链固定轴套D与六背塑料件进行一体式注塑。
在本发明实施例中，ISOFIX固定钣金及卷收器固定钣金进行了冲孔的定位设计，此冲孔用于ISOFIX固定钣金及卷收器固定钣金在注塑模具中的定位，来保证ISOFIX固定钣金及卷收器固定钣金在注塑过程中定位准确，不产生偏移，保证产品的精度；四背总成及六背总成中的铁件均实现一体式注塑，使得四背总成及六背总成实现生产过程无焊接、防锈等一些工艺，实现节能减排、减少工时，大大提升效率。
在本发明实施例中，四背塑料件和六背塑料件密度设定为1000kg/m³，而钢材的密度设定为7850kg/m³，此发明将钢材的背骨架转化为材料主要为塑料的背架，在满足同等强度的情况下，重量可以减少百分之20，大大降低背架的重量。
在本发明实施例中，四背总成产品尺寸为500mm×640mm×90mm，其模具尺寸设定为750mm×900mm×680mm，注塑机需选用吨位为1300T。
在本发明实施例中，六背总成产品尺寸为640mm×750mm×90mm，其模具尺寸设定为900mm×1000mm×680mm，注塑机需选用吨位为1800T。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：包括靠背塑料件，靠背塑料件材质采用玻璃纤维增强的尼龙合金料，依次通过开模、取出制品、放入镶件、合模、注射、保压、冷却、开模、取出制品进行成型。
2.根据权利要求1所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：靠背塑料件分为四背塑料件与六背塑料件。
3.根据权利要求2所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：四背塑料件的周部镶有锁扣固定组、铰链固定轴套A、铰链固定轴套B，中上部镶有ISOFIX固定钣金，整体组成四背总成；四背塑料件的外边缘为空心的管件。
4.根据权利要求2所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：六背塑料件的周部镶有铰链固定轴套C、铰链固定轴套D、锁扣固定组，中上部镶有卷收器固定钣金、ISOFIX 固定钣金，六背塑料件上还设有圆形减重孔、长圆形减重孔，整体组成六背总成；六背塑料件的中部还设有实芯的塑件管，进一步增加六背总成的整体强度；六背塑料件的外边缘为局部实芯、其余空心的管件，在满足强度的情况下，尽量的减轻背架重量。
5.根据权利要求1所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：注塑成型采用模具的材料硬度高，设定为48-56HRC，模具中的型腔型芯进行热处理；在注塑之前，需要对材料进行烘干，也就是干燥处理，温度在80-90℃之间，烘干时间为8-12小时；注塑成型工艺参数设定如下：进料斗下方温度设定为60-80℃，加热第一段温度为260℃、加热第二段温度为270℃、加热第三段温度为280℃，喷嘴温度为290℃，模具温度为80-100℃，注射压力的设定为三段，第一段压力为110MPa、速度为150cm³/s，第二段压力为120MPa、速度为164cm³/s，第三段压力设定为80MPa、速度为109cm³/s，注射时间一共为15s，保压压力设定为55MPa、速度为75cm³/s，保压时间为10S，由于玻璃纤维增强的尼龙合金料凝固时间短，为达到更佳的表面性及高结合线强度，所以注射时采用高射出速度和有效的较长时间保压，否则塑料液体很容易冷却，从而阻碍材料液体进一步的充模。
6.根据权利要求4所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：镶件采用人工或机械手进行放置，当取出上一个制品后开始放入镶件这个工艺步骤，首先第一步先放入ISOFIX固定钣金，利用ISOFIX固定钣金上设定的两个定位孔，将其对准下模中的凸台，即可放置准确；第二步再放入卷收器固定钣金，利用卷收器固定钣金上的定位孔，将其放置在下模的凸台上，第三步放置锁扣固定组，其结构类似轴销，模具上设计螺柱进行固定，并且有安装磁铁，用于完全固定锁扣固定组，避免在合模过程中，锁扣固定组左右晃动；接下来分别放置铰链固定轴套C、铰链固定轴套D，其结构均类似于轴销，模具定位原理同锁扣固定组；当模具注塑完成后，模具的开模力会大于磁铁的吸力，避免磁铁吸住铁件造成脱模困难。
7.根据权利要求3所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：锁扣固定组材质为S40C，其作用是通过螺栓来固定锁扣，然后锁扣与车身固定，从而固定四背总成，铰链固定轴套A与铰链固定轴套B材质均为S40C，其作用是通过螺栓将四背总成下端固定在车身上，ISOFIX固定钣金采用材质为SAPH590，厚度为1.5mm的板材，其作用是作为固定儿童座椅的LATCH接口；ISOFIX固定钣金、锁扣固定组、铰链固定轴套A、铰链固定轴套B与四背塑料件进行一体式注塑。
8.根据权利要求4所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：卷收器固定钣金材质为SAPH590，厚度为1.6mm的板材，其作用是固定中间座位的卷收器；SAPH590其抗拉强度可达到590MPa，满足强度的同时用重量较轻的板材，锁扣固定组材质为S40C，其作用是通过螺栓来固定锁扣，然后锁扣与车身固定，从而固定六背总成，铰链固定轴套C与铰链固定轴套D材质均为S40C，其作用是通过螺栓将六背总成下端固定在车身上，ISOFIX 固定钣金采用材质为SAPH590，厚度为1.5mm的板材，其作用是作为固定儿童座椅的LATCH接口；卷收器固定钣金、ISOFIX固定钣金、铰链固定轴套C、铰链固定轴套D与六背塑料件进行一体式注塑。
9.根据权利要求3所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：四背总成产品尺寸为500mm×640mm×90mm，其模具尺寸设定为750mm×900mm×680mm，注塑机需选用吨位为1300T。
10.根据权利要求4所述的轻量化的汽车后排座椅靠背骨架生产方法，其特征在于：六背总成产品尺寸为640mm×750mm×90mm，其模具尺寸设定为900mm×1000mm×680mm，注塑机需选用吨位为1800T。
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