CN114018716B - 一种座椅安全带固定点强度试验优化方法 - Google Patents

一种座椅安全带固定点强度试验优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，包括：1）获取座椅和白车身设计数据，制作座椅和白车身；2）对试验用座椅和白车身结构进行优化；3）将2）中制作的座椅和白车身，按照目标车型的座椅排序进行安装；4）将带座椅白车身利用工装固定至试验台上，进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；5）重复4）对另一个试验用白车身进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；6）根据测试结果，进行评价，如评价结果合格，则该车型满足要求，否则优化座椅和白车身的设计数据，重新进行试验直至结果合格。本发明方法通过对座椅安全带固定点强度试验方法的优化，能够有效节约开发成本，减轻试验工作量，缩短开发周期。

Description

一种座椅安全带固定点强度试验优化方法
技术领域
本发明涉及汽车安全试验技术领域，具体涉及一种座椅安全带固定点强度试验优化方法。
背景技术
汽车座椅规格众多，按照座椅的排数分类有两排座椅、三排座椅、四排座椅、五排座椅、六排座椅等规格；按照座位数有5座、7座、12座、17座等规格，而这些座椅都需要满足法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的相关规定。其中，所有安全带固定点需要进行座椅安全带固定点强度试验，且经常采用静态加载方式进行测试，通常一个白车身安装一排座椅进行试验。这样对于一个轻客项目的所有车型，一个项目所有车型座椅安全带固定点强度试验从设计验证到法规公告，则需要上百个白车身，开发成本大，工作量巨大，容易导致座椅安装错误、物料浪费、开发流程和试验时间长等问题。
发明内容
本发明的目的是为了针对上述问题，提供一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，通过优化试验前期的设计数据、试验物料准备流程、座椅和白车身加固方式、试验加载方式、试验固定方式等，能够有效节约开发成本，减轻试验工作量，缩短开发周期。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，包括以下步骤：
步骤1、获取需要进行强度试验的座椅和白车身设计数据，并根据获取的数据制作出相应的座椅和白车身；
步骤2、对制作好的试验用座椅和白车身结构进行优化，在座椅上加设加载装置，在白车身上加设固定装置；
步骤3、准备步骤2中的两个白车身和多个座椅，按照目标车型的座椅排序在两个白车身内相应位置安装座椅；
步骤4、将步骤3中一个试验用带座椅白车身利用工装固定至试验台上，并在其座椅上安装假人工装，然后进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；
步骤5、重复步骤4，对另一个试验用白车身进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；
步骤6、根据步骤4和步骤5中的两个白车身座椅安全带固定点强度试验测试结果，依照法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的评判标准，对测试结果进行评价，如评价结果合格，则执行步骤7，否则优化座椅和白车身的设计数据，返回步骤1；
步骤7、试验结束。
具体地，步骤1中所述根据获取的数据制作出相应的座椅和白车身，其中座椅需要检查座椅生产的工艺控制性文件、设计文件；用测量工具测量座椅关键零部件的厚度，比如座椅导轨厚度是否符合设计要求，座椅脚掌或安装板厚度是否符合设计要求；并检查座椅焊接位置和焊接外观质量，查验焊接质量检查文件。
制作白车身之前，需要生产一批白车身进行撬斩试验，同时该批白车身在进行撬斩试验前需要全部做完焊点质量超声波检查；在两项检查全部合格之后，开始生产座椅安全带固定点强度试验所需数量的白车身，每一个白车身都需进行关键焊点的超声波检查，并分批次抽查白车身进行撬斩试验。
具体地，步骤2中对制作好的试验用座椅和白车身结构进行优化，在座椅上加设加载装置，在白车身上加设固定装置，所述加载装置安装于座椅靠背骨架处，所述固定装置布置于白车身与试验台连接位置。
座椅在靠背骨架处增加加载装置，主要是为了更加合理的加载座椅总成质量带来的载荷力，加载力的大小依照法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的规定执行，座椅在安装该加载装置后，能够将载荷均匀的分布于座椅骨架上，避免因座椅两边受力不均匀，而带来试验误差。
白车身增加固定装置，目的是使白车身能够在试验台上实现快速安装、拆卸，且固定装置不应使座椅固定点周边的强度有实质性改变，因而固定装置的选材最好是型材。
具体地，步骤3中按照目标车型的座椅排序在两个白车身内相应位置安装座椅，所述目标车型中的全部座椅，分别安装在两个白车身上，其中一个白车身上只安装奇数排座椅，另一个白车身上只安装偶数排座椅。
具体地，步骤4中座椅安全带固定点强度测试的具体过程为：
把上述的一个试验用白车身至于试验台上，用工装在白车身的前部限制白车身的-X向（车头方向）位移，由于工装本身和白车身有一定的接触面积，使得白车身的Z向位移也同时受到约束，在工装安装后，将固定装置分别焊接固定在白车身的前后悬及中间位置，以更好的将白车身固定在试验台上。
然后在白车身内的第一排座椅上安装试验用假人工装，并进行座椅安全带固定点强度试验，试验结束后，将第一排座椅上的假人工装拆下，安装到第三排座椅上，进行座椅安全带固定点强度试验，试验结束后，将第三排座椅上的假人工装拆下，安装到第五排座椅上，进行座椅安全带固定点强度试验，以此类推，直到白车身内的全部座椅完成座椅安全带固定点强度试验。
具体地，步骤6中所述优化座椅和白车身的设计数据，具体方法为：
如果评价结果不合格，则根据试验数据分析导致结果不合格的原因：座椅强度弱、白车身强度弱或是两者组装后的强度弱，针对分析结果，优化座椅或白车身的设计数据，提高其强度后重复进行试验，直到所有座椅都通过试验，则该车型达到了座椅安全带固定点强度试验开发的要求。
本发明的有益效果：
本发明针对现有的座椅安全带固定点强度试验从设计验证到法规公告，需要上百个白车身进行试验，开发成本大，工作量巨大，容易导致座椅安装错误、物料浪费、开发流程和试验时间长等问题，通过对试验前期的设计数据、试验物料准备流程、座椅和白车身加固方式、试验加载方式和试验固定方式的优化，能够有效节约开发成本，减轻试验工作量，缩短开发周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种座椅安全带固定点强度试验优化方法的流程图；
图2为本发明座椅加设加载装置的结构示意图；
图3为本发明白车身加设固定装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中某车型座椅排布方式的示意图；
图中的附图标记说明：1、座椅靠背骨架梁；2、座椅加载装置上固定；3、刚性加载辅助件；4、加载设备柔性连接件；5、座椅加载装置下固定；6、座椅调角器；7、座椅坐垫骨架；8、座椅支撑腿；9、座椅脚板；10、白车身；11、固定装置；12、试验车；13、第一排座椅；14、第二排座椅；15、第三排座椅；16、第四排座椅；17、第五排座椅；18、第六排座椅。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：参见图1-图4。
如图1所示，本发明一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，包括以下步骤：
步骤1、获取需要进行强度试验的座椅和白车身设计数据，并根据获取的数据制作出相应的座椅和白车身；
步骤2、对制作好的试验用座椅和白车身结构进行优化，在座椅上加设加载装置，在白车身上加设固定装置；
步骤3、准备步骤2中的两个白车身和多个座椅，按照目标车型的座椅排序在两个白车身内相应位置安装座椅；
步骤4、将步骤3中一个试验用带座椅白车身利用工装固定至试验台上，并在其座椅上安装假人工装，然后进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；
步骤5、重复步骤4，对另一个试验用白车身进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；
步骤6、根据步骤4和步骤5中的两个白车身座椅安全带固定点强度试验测试结果，依照法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的评判标准，对测试结果进行评价，如评价结果合格，则执行步骤7，否则优化座椅和白车身的设计数据，返回步骤1；
步骤7、试验结束。
具体地，步骤1中所述根据获取的数据制作出相应的座椅和白车身，其中座椅需要检查座椅生产的工艺控制性文件、设计文件；用测量工具测量座椅关键零部件的厚度，比如座椅导轨厚度是否符合设计要求，座椅脚掌或安装板厚度是否符合设计要求；并检查座椅焊接位置和焊接外观质量，查验焊接质量检查文件。
制作白车身之前，需要生产一批白车身进行撬斩试验，同时该批白车身在进行撬斩试验前需要全部做完焊点质量超声波检查；在两项检查全部合格之后，开始生产座椅安全带固定点强度试验所需数量的白车身，每一个白车身都需进行关键焊点的超声波检查，并分批次抽查白车身进行撬斩试验。
具体地，步骤2中对制作好的试验用座椅和白车身结构进行优化，在座椅上加设加载装置，在白车身上加设固定装置，所述加载装置安装于座椅靠背骨架处，所述固定装置布置于白车身与试验台连接位置。
座椅在靠背骨架处增加加载装置，主要是为了更加合理的加载座椅总成质量带来的载荷力，加载力的大小依照法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的规定执行，座椅在安装该加载装置后，能够将载荷均匀的分布于座椅骨架上，避免因座椅两边受力不均匀，而带来试验误差。
白车身增加固定装置，目的是使白车身能够在试验台上实现快速安装、拆卸，且固定装置不应使座椅固定点周边的强度有实质性改变，因而固定装置的选材最好是型材。
具体地，步骤3中按照目标车型的座椅排序在两个白车身内相应位置安装座椅，所述目标车型中的全部座椅，分别安装在两个白车身上，其中一个白车身上只安装奇数排座椅，另一个白车身上只安装偶数排座椅。
具体地，步骤4中座椅安全带固定点强度测试的具体过程为：
把上述的一个试验用白车身至于试验台上，用工装在白车身的前部限制白车身的-X向（车头方向）位移，由于工装本身和白车身有一定的接触面积，使得白车身的Z向位移也同时受到约束，在工装安装后，将固定装置分别焊接固定在白车身的前后悬及中间位置，以更好的将白车身固定在试验台上。
然后在白车身内的第一排座椅上安装试验用假人工装，并进行座椅安全带固定点强度试验，试验结束后，将第一排座椅上的假人工装拆下，安装到第三排座椅上，进行座椅安全带固定点强度试验，试验结束后，将第三排座椅上的假人工装拆下，安装到第五排座椅上，进行座椅安全带固定点强度试验，以此类推，直到白车身内的全部座椅完成座椅安全带固定点强度试验。
具体地，步骤6中所述优化座椅和白车身的设计数据，具体方法为：
如果评价结果不合格，则根据试验数据分析导致结果不合格的原因：座椅强度弱、白车身强度弱或是两者组装后的强度弱，针对分析结果，优化座椅或白车身的设计数据，提高其强度后重复进行试验，直到所有座椅都通过试验，则该车型达到了座椅安全带固定点强度试验开发的要求。
请参阅图1-图4，下面根据一个具体车型的座椅安全带固定点强度试验过程对本发明方法作进一步说明，需要说明的是，以下所提到的法规和设计要求均是依照GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的相关标准进行制定。
如图4所示，试验车12为17座车型，共有6排座椅，分别是第一排座椅13、第二排座椅14、第三排座椅15、第四排座椅16、第五排座椅17、第六排座椅18，座椅排布为3-2-3-3-3-3。
首先，我们需要检查这17个座椅的设计文件、生产工艺控制性文件，检查座椅脚板9的厚度，检查焊接区域的外观质量，检查座椅坐垫骨架7和座椅支撑腿8焊接质量检查合格文件，检查座椅调角器6功能是否正常，同时把座椅靠背调整到法规测试要求的靠背角度值。
检查两个白车身的座椅安装位置，是否有漏装、错装零部件。检查白车身抽查的撬斩报告，所有白车身的超声波检查报告，确认白车身焊接质量合格、零部件在准确位置，确认白车身符合设计要求。
如图2所示，座椅上加设有加载装置；首先在座椅靠背骨架梁1处的部分靠背割开，去除蒙皮和发泡，范围包括：加载装置上固定2和加载下固定5,其中加载装置上固定2和加载装置下固定5之间的距离必须能够放下刚性加载辅助件3，方钢的Z向摆放位置应该是法规规定的10倍座椅重量载荷力的位置；刚性加载辅助件3所用方钢的内径一般需要能够穿过加载设备柔性连接件4，所述加载设备柔性连接件4一般是金属链条或加载用安全带。
用隔热材料把上述割开位置和其他发泡隔离开来，把座椅加载装置上固定2、座椅加载装置下固定5焊接到座椅靠背骨架梁1上，刚性加载辅助件3一般使用型材方钢，方钢的长度大于座椅左右两边的靠背骨架梁Y向宽度50-100mm，但比座椅靠靠背的Y向宽度要小，对于双人座椅，只要在座椅的最右侧、最左侧座椅靠背骨架梁上焊接加载装置上、下固定即可；如果是三人座椅则还需要在中间靠背骨架梁上增加一对座椅加载装置上、下固定。
如图3所示，按照法规建议要求，在白车身10的前悬、后悬安装点附近焊接车身固定装置11，固定装置11一般采用型材方钢进行制作。
试验中车身纵梁下表面是非变形区，所以固定装置11的上表面可以和白车身10纵梁下表面焊接在一起，且不会对车身有加强作用，符合相关法规要求。由于试验车12白车身10比较长，需要在前悬、后悬的中间位置两侧各增加一个车身固定装置；这样一个白车身的左右纵梁、前悬、后悬、中间位置，共有6个位置焊接了车身固定装置11，在焊接好固定装置11之后，在白车10身上安装木地板，并把木地板压条或压块安装好，完成对木地板的固定。
按照上述步骤和方法，完成试验车12另外一个白车身10的固定，这样就完成了白车身10加设固定装置11的全部工作。
在第一个白车身中，按照设计文件中的要求，把第一排座椅13、第三排座椅15、第五排座椅17安装到白车身中，安装过程中使用扭矩扳手，确认座椅安装点安装螺栓扭转符合设计要求。
在第二个白车身中，按照设计文件中的要求，把第二排座椅14、第四排座椅16、第六排座椅18安装到白车身中，安装过程中使用扭矩扳手，确认座椅安装点安装螺栓扭转符合设计要求。
白车身10在放入试验室工作台之前，进行白车身10切割，以便进行座椅安全带固定点强度试验时，液压设备的加载。把切割好的第一个白车身10置于工作台上，用工装在白车身10的前部限制白车身10的-X向（车头方向）位移，用压块压住之前已经焊接好的6个固定装置11。
按照试验规范，对第一排座椅13进行安全带固定点强度试验，记录试验过程，试验结束后，记录该排座椅的试验结果，然后对第三排座椅15进行安全带固定点强度试验，记录试验过程，试验结束后，记录该排座椅的试验结果，然后对第五排座椅17进行安全带固定点强度试验，记录试验过程。试验结束后，记录该排座椅的试验结果。这样第一个白车身共三排座椅完成了安全带固定点强度试验。
拆除第一个白车身，把第二个白车身至于工作台上，用工装在白车身10的前部限制白车身10的-X向（车头方向）位移，用压块压住之前已经焊接好的6个固定装置11。
按照试验规范，对第二排座椅14进行安全带固定点强度试验，记录试验过程。试验结束后，记录该排座椅的试验结果，然后对第四排座椅16进行安全带固定点强度试验，记录试验过程，试验结束后，记录该排座椅的试验结果，然后对第六排座椅18进行安全带固定点强度试验，记录试验过程，试验结束后，记录,该排座椅的试验结果。这样第二个白车身共三排座椅完成了安全带固定点强度试验。
综上，完成了对试验车12，两个白车身10，6排座椅的座椅安全带固定点强度试验。
综合所有试验结果，如果全部试验结果合格，则该试验车12通过座椅安全带固定点强度试验。
如果某些座椅不合格，则针对该座椅或者白车身10的设计数据进行优化，优化设计后，按照上述流程再进行一次试验，直到所有座椅都通过试验，则该车型达到了座椅安全带固定点强度试验开发的要求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、获取需要进行强度试验的座椅和白车身设计数据，并根据获取的数据制作出相应的座椅和白车身；
制作出的座椅和白车身，需要根据生产工艺文件，对其零部件的尺寸和焊接质量进行检验，检查其是否符合设计要求；对于白车身在完成焊点质量超声波检验后，还需抽样进行撬斩试验；
步骤2、对制作好的试验用座椅和白车身结构进行优化，在座椅上加设加载装置，在白车身上加设固定装置；
所述加载装置安装于座椅靠背骨架处，用于使载荷均匀的分布于座椅骨架上；所述固定装置布置于白车身与试验台连接位置，用于实现白车身在试验台上的快速安装和拆卸；
步骤3、准备步骤2中的两个白车身和多个座椅，按照目标车型的座椅排序在两个白车身内相应位置安装座椅；
所述目标车型中的全部座椅，分别安装在两个白车身上，其中一个白车身上只安装奇数排座椅，另一个白车身上只安装偶数排座椅；
步骤4、将步骤3中一个试验用带座椅白车身利用工装固定至试验台上，并在其座椅上安装假人工装，然后进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；
步骤5、重复步骤4，对另一个试验用白车身进行座椅安全带固定点强度测试，并记录测试结果；
步骤6、根据步骤4和步骤5中的两个白车身座椅安全带固定点强度试验测试结果，依照法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中的评判标准，对测试结果进行评价，如评价结果合格，则执行步骤7，否则优化座椅和白车身的设计数据，返回步骤1；
步骤7、试验结束。
2.根据权利要求1所述的一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，其特征在于，步骤4中座椅安全带固定点强度测试的具体过程为：
首先在白车身内的第一排座椅上安装试验用假人工装，并进行座椅安全带固定点强度试验，试验结束后，将第一排座椅上的假人工装拆下，安装到第三排座椅上，进行座椅安全带固定点强度试验，试验结束后，将第三排座椅上的假人工装拆下，安装到第五排座椅上，进行座椅安全带固定点强度试验，以此类推，直到白车身内的全部座椅完成座椅安全带固定点强度试验。
3.根据权利要求1所述的一种座椅安全带固定点强度试验优化方法，其特征在于，步骤6中所述优化座椅和白车身的设计数据，具体方法为：
如果评价结果不合格，则根据试验数据分析导致结果不合格的原因：座椅强度弱、白车身强度弱或是两者组装后的强度弱，针对分析结果，优化座椅或白车身的设计数据，提高其强度后重复进行试验。
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