汽车座椅开发的流程和注意事项

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汽车座椅开发的流程和注意事项
首先我们要确定H 点定义及其意义;
H 点的定义及不同表达方式  
H 点是指二维或三维人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点即胯点(HipPoint)。 在人体模板中为髋关节。在确定驾驶室布置工具在车身中的位置时常以此点作为定位基准点。  
根据应用场合的不同H 点的表达也有所不同。
设计H 点(DESIGN H-POINT)
设计H 点是指在汽车总布置时的设计基准点，最后设计H 点表示的是第95百分位的男子人体模型在最后位置时的胯点，最前设计H 点表示的是第5 百分位的女子人体模型在最前位置时的胯点.由最前和最后设计H 点便可以求得座椅的水平行程和垂直升程。  
实际H 点(ACTUAL H-POINT)   
实际H 点是指当H 点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时，人体模型上左右H 点标记连接线的中点。它表示汽车驾驶员或乘员入座后胯关节在车身中的位置。汽车的实际H 点在汽车车身总布置设计中有重要意义.由于H点三维人体模型各构件的尺寸、质量及质心位置均以人体测量数据为依据，座板与背板的轮廓线形状均是真实人体臀部和背部轮廓线形状的统计描述，因此它可以比较真实地模拟出驾驶员以正常驾驶姿势如座后的实际的H 点位置。   
座椅参考点(SGRP)
座椅参考点是指座椅上的一个设计参考点，它是座椅制造厂规定的设计基准点。考虑到座椅的所有调节形式（水平垂直和倾斜），座椅参考点确定了在正常驾驶或乘坐时座椅的最后位置。它表征了当第95 百分位的人体模型按规定摆放在座椅上时，实际H 点应与座椅参考点相重合。SgRP 点相对于车身坐标系的X Y Z 坐标为SAE 中的L31，W20，H70 着三个硬点尺寸。
H 点在车身设计中的意义   
驾驶员在车身中的位置（H 点的位置）决定着驾驶员身体各关节角度和眼椭圆、头廓包络线、手伸及界面等在车身中的位置。因此H 点决定了驾驶员的舒适性操纵性安全性和视野性，表述了驾驶员在驾驶过程中的各种性能和驾驶室环境间的关系，由图中我们可以看出H 点的位置直接决定了驾驶室环境与驾驶员的相互关系是“人……机……环境”中“人”与“机”的衔接链。在SAE J1100 中定义了三百多个硬点信息来控制整车总布置，其中控制整车外形和第一第二排驾驶和乘坐空间的主要硬点信息就有70多个，这些硬点大部分是以H 点为基准或是与H 点相关的。另外这些硬点信息之间又具有复杂的关联性。因此合理地确定H 点在车身中的位置直接关系整车的设计质量，实际上该过程是一个不断重复迭代修改寻求最佳的折衷方案的过程。  
在座椅设计中经常要遇到的一些事情，就是流程上了一些事情，大概流程是这样的:  
1、采用95%假人，座椅设定在最后位置确认H点，布置座椅，校核人机工程学，这一点是座椅设计的基础也是最关键的地方。   
2、确认座椅位置，布置座椅和其他相关内饰件的位置和要求。
3、确认座椅的功能、市场定位，以及客户对座椅的性能需求，比如说你是根据国标做，还是要进一步符合美规和欧洲标准的要求等等   
4、确认座椅的结构形式。
5、确认座椅面料形式  
6、确认座椅造型   
7、确认座椅的颜色配置。
8、确认车身数模的配合问题   
在以上步骤完成后，要进行座椅的制作。在工作中，手工样件的过程非常重要，前排的座椅的强度头枕的强度以及各种手柄过得操作力对的规定，这些规定符合哪些法规的规定都是非常重要的工作。
应掌握的强制标准:GB11551-2003,GB20071-2006,GB20072-2006,GB11550-1995,GB15083-2006,GB14166-2003,GB14167-2006等.

奔车族

汽车座椅开发的流程和注意事项(二)
1、选定的产品造型在完成手工样件的制作后，经过评审效果不理想，需要重新或者局部的修整造型，只要涉及到的变化是泡绵的造型变更和布样的剪裁需要重新调整。
这样话题又回到一个评审制度的建立和运行上，好的座椅造型是在设计人员的脑子里运转了很久，经过严格周密的思考最后定型的，当然肯定会有一些不足的地方，但是在配套厂的支持下，在制作手工样件的过程中应该可以将一些问题消灭掉。这样出来的产品应该是比较成熟的产品了。但是如果没有完善的评审制度和运行机制的话，这样的座椅在一些专业和非专业甚至有些别有用心的人的评审下，肯定是千疮百孔，体无完肤，最后的结构就是继续改进，接着进入下一个循环。许多产品的开发在此阶段的循环都存在，但是可能外观件和座椅是循环比较多的，这样的症结和设计员关系不大，但是却验证打击设计员和配套厂的积极性，实在是不足取。好的办法其实是有的，其实不用我说，有识之士早就心知肚明了。
我简单的贴上两条内容：座椅泡绵造型的几点说明：
前排造型改动部分主要有——座垫后部的加高和修剪与中央通道干涉的部分。同时还有座椅整体后移10mm的骨架部分的改动。二排座椅造型增加凹凸感，凹凸深度为30-40mm,增加座垫前部的高度，最高点加20毫米，使前部的曲面加大。

2、座椅功能失效，调整不到位，各种操纵手柄的操纵力过大，使用不舒服。这样的事情在手工样件中经常的出现，不要以为是因为手工制作粗糙，没有工装保证造成的，以后的正常产品可以做到更好。我所经历的却不是这样，虽然在以后的正式产品中消除了一些问题，但是功能上的一些问题还是存在，比如说，滑到沉，调整不顺畅，调角器等手柄调整力过大，扳动困难，在一个的控制了二次配套商的产品的质量后，问题得到解决。
3、要让供应商提交足够的资料以保证产品开发和生产的正常顺利进行，在前期要准备的资料主要有以下几种：
①配套商所开发零部件的重要质量特性分级表。
②所开发零部件在设计过程中常见的故障模式。
③外观装配零部件装配间隙及其公差设定（以往设计的经验值）。  
④零部件验收标准。
⑤检具的种类及管控点，以及公差精度。
⑥大型模具件的试模时间及管控点。
⑦批量生产时的工艺控制点。
⑧所开发零部件的性能试验试验计划。
⑨以往类似产品的PPM值。
⑩色差和批次的处理。
?所开发零部件的卖点说明。
在这些资料都要认真的对应审核，得到确认的答复后要严格控制。
还有一些问题，大家也可以看看是什么原因造成的。
1、二排座椅头枕位置偏后，角度不够，需要重新校核位置和角度。
2、二排座椅的拉带挂钩能否取消。
3、三排座椅的靠背低，乘员乘坐不舒适，校核增加50－60毫米后使用舒适度及翻转的过程是否与其他件干涉。
4、三排座椅右座翻转后靠背与车身钣金间的间隙小，与侧围内饰板有干涉，校核修整后对整体造型和强度的影响。
5、座椅调节手柄的边缘锐边
6、正副司机座椅的边缘过硬，上下车硌腿
7、后排座椅安全带锁止器无摆放固定位置
8、中排座椅与地板卡钩失效，卡不住
9、司机座椅前后调整手柄作用力大，有震响
10、前后排座椅头枕晃动
11、司机座椅座垫受力异响
12、司机座椅靠背顶腰手柄未装
13、司机安全带插座报警线束外露  
14、司机座椅前后滑动时，座椅底部与螺丝饰盖干涉
15、中排座椅前端固定螺丝饰盖破损一个，漏装一个
16、中排座椅左侧调角器螺丝过长陷入座垫  
17、中排座椅两座椅之间骨架尺寸不足，中部结合处塌软
汽车座椅开发的流程和注意事项(三)
H 点有许多种确定方法，我们先讲一种比较困难和理论性比较强的方法。
SAE 推荐H 点适意线方法 0首先要建立SAE J1517 中推荐的H 点适意线，同时对于SAE 推荐H 点适意线进行分析提出更为符合驾驶员实际驾驶要求的H 点区域法。
SAE 根据不同身材的驾驶员在各自的适意驾驶姿势时，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，H 点的常用位置，利用它可以直接地确定出对应于不同的H 点高度。  
一些相关的名词定义
相关定义  
1 加速踏板踵点AHP 指在加速踏板未压缩时人体模型的踵点在被压塌的地板覆盖件上的点。
2. 拇趾参考点BOF 在侧视图上过AHP 点作人体样板鞋底的切线在该切线上离AHP 点203mm 处的一个点。
3. 踏板装置角 在侧视图上踏板平面与水平面的夹角  
4. 踏平面角 驾驶员以正常驾驶姿势踏在加速踏板上时在侧视图上鞋底平面与水平面的夹角。
5. 坐姿舒适性 驾驶员或乘员的舒适性是车身设计中一个非常重要的性能指标。舒适性的内容非常广泛，包括坐姿舒适，动态舒适，温度舒适等，并且具有综合性主观性个体性的特点。人机工程定义了舒适的概念，即没有不舒适的状态，从生理学的角度考虑舒适，应该是在生理上从事的活动在一定约束下的能量的最小化。  
由此可见坐姿的最小不舒适就是坐姿舒适。
6. A 类汽车指H30 的大小在127mm 和405mm 之间方向盘直径(W9)小于450mm的汽车通常包括轿车旅行车及轿车变型车。 ,
7. B 类汽车指H30 的大小在405mm 和530 之间方向盘直径(W9)在450mm 和560mm之间的汽车通常包括重型及中型载货车及一些大客车。
拇趾参考点BOF 的确定。
拇趾参考点是人体模型鞋底平面上的一个点，其意义在于驾驶员在踏动踏板过程中通过该点（鞋底平面与踏板相切于该点）对踏板施加力比较方便。 Bs@sB \MDR  
如图 所示，设在侧视图上踏板平面与地板平面交点为AP ，坐标为(X AP, Z AP )，拇趾参考点坐标为(X BOF, Z BOF)， 踵点坐标为(X AHP , Z AHP)， 踏板装置角为? ，踏平面角为θ。 则拇趾参考点和踵点的求解过程如下：
首先根据车型设计要求（轿车级别车型总高等）及相关车型的设计经验选择一个H点高度H30（ H 点与踵点的垂直距离），然后根据SAE 统计的踏平面角θ 与H 点高度H30间的经验公式求得踏平面角
如图所示当计算踏平面角θ ′ > ? 时，取实际踏平面θ = ? ，此时实际踵点和踏板平面与地板平面交点AP 相重合，即脚底平面与踏平面相重合拇趾参考点为在踏板平面上与AP 点AHP 点距离为203mm的点其坐标为：
SAE 推荐适意H 点位置线
SAE 推荐的适意驾驶位置时的H 点位置线分为A 类车和B 类车两种，在此仅考虑A 类车的H 点适意线。SAE 针对不同的百分位的驾驶员，在各自适意驾驶位置时，H 点在车身坐标系中的位置统计了一组从第2.5 百分位到97.5 百分位七条曲线，它们是以拇趾参考点为基准点，考虑驾驶员的舒适性而建立的一组曲线，其中每条曲线表示H 点与拇趾参考点的水平距离是H 点高度H30 的二次函数。参考图所示H 点适意线的方程为公式
座椅调节行程的确定
满足度（适应级）是指所设计的产品或工程系统，在尺寸上能满足的适合使用者的人数占特定使用者群体的百分率。这是产品设计或工程设计系统中有关人机工程设计的一项基本指标。基于人体尺寸变异性大的特点，设计人员应当充分认识到他所设计的产品或工程系统决不是仅供某一小部分身材的人使用，而是为满足占特定使用者群体中相当大百分率的人使用而设计的。要想达到100%的满足度，在技术和经济上往往是不可能实现，或是不合理的。在汽车产品设计中常常以满足度达到90%作为设计目标。其上限取为95th，下限取为5th。为满足第95th 驾驶员舒适性操纵性安全性等的要求，最后设计H 点应采用第95th驾驶员的H 点，同样最前设计H 点采用第5th 驾驶员的H 点，根据最前和最后设计H 点的位置，便可以求得座椅的水平行程

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汽车座椅开发的流程和注意事项(四)
还有一些问题，大家也可以看看是什么原因造成的。
1、二排座椅头枕位置偏后，角度不够，需要重新校核位置和角度。
2、二排座椅的拉带挂钩能否取消。
3、三排座椅的靠背低，乘员乘坐不舒适，校核增加50－60毫米后使用舒适度及翻转的过程是否与其他件干涉、三排座椅右座翻转后靠背与车身钣金间的间隙小，与侧围内饰板有干涉，校核修整后对整体造型和强度的影响。
5、座椅调节手柄的边缘锐边
6、正副司机座椅的边缘过硬，上下车硌腿
7、后排座椅安全带锁止器无摆放固定位置
8、中排座椅与地板卡钩失效，卡不住
9、司机座椅前后调整手柄作用力大，有震响  
10、前后排座椅头枕晃动
11、司机座椅座垫受力异响
12、司机座椅靠背顶腰手柄未装  
13、司机安全带插座报警线束外露
14、司机座椅前后滑动时，座椅底部与螺丝饰盖干涉
15、中排座椅前端固定螺丝饰盖破损一个，漏装一个
16、中排座椅左侧调角器螺丝过长陷入座垫
17、中排座椅两座椅之间骨架尺寸不足，中部结合处塌软
以上的问题我们可以将他们分类，而以上的问题绝对不是最终总的问题的汇总，所以可以肯定的是即便将以上的问题全部解决了，新问题还是会出现。 8JZnIDSa让我们看看，在以上的问题中属于设计功能上不足，在校核时没有考虑到的项目有4项，属于设计考虑不全，尺寸设计不合理的有7项，属于产品装配问题和质量问题的有6项。统计表明，由于设计经验不足，在前期的准备和图纸数模的校核阶段没有考虑全面造成后来的影响有11项之多，而且这只是一次评审的结果，此次开发的座椅总得来说是不成功的，原因有很多，前期准备不足是最主要的原因。这就引发了下面我们要谈的问题，开发座椅时实际操作过程中遇到的问题：
1、功能要求的变化，在汽车的设计中，基本上都是有总的设计纲领的，但是在我所在的公司，还有国内有相当的一部分的公司都存在这样的一种现象，就是在开发新车型的时候，老大总是身先士卒的虫灾最前面，一些造型和功能的要求，几乎都是老大一手遮天。在SUV等车型设计时，在座椅功能上的变化，因为涉及到市场，成本和售价以及纲领，所以老大非常的关心，在前排座椅上，是否增加顶腰功能，是否考虑头枕的前后调节，时候增加高度调节，是否采用电热设备，是否采用电动操作，等等，每一项设定，都要精挑细选，再加上简单的排列组合，做得工作就可想而知了，
二排座椅的调节形式，调节角度，是否增加背部固定，是否增加前后滑动，是否增加中间扶手，是否增加杯架，如果在原始的设计中以上的任何功能没有，领导要变化，要加上的时候，你就会感觉什么是变化，而当他出现反复的时候，你就会知道什么是痛苦了，而当他回过头来埋怨你干不好工作，没有挺他的指示的时候，你只能哭笑不得了。郁闷的说，我错了。
2、乘坐舒适性的变化
这一点很好理解，在座椅的开发早期，按照原型设计的座椅手工样件，不符合现在的设计潮流，需要修改座椅的舒适性。这也引发了一个问题，就是我们的一些公司在全仿国外的座椅造型和功能的时候，在同样的人机位置上乘坐，感觉的舒适度不一样，明显的舒适系数低，没有原型座椅好，许多有识之士都在分析这个问题，有幸读到这里的朋友也可以发表意见，也算是我请教各位了，或者大家交流一下也好。我遇到的主要是造型不好，而且我负责的产品并不是全仿的，所以可以变化，在老大的授意下，几次三番的改，在厂家失去耐心之前，终于得到了通过，那一次我们在酒店里，欢庆成功，但是我心里确实一片苦楚，本来可以避免的故事发生了，人们还在庆幸这个故事不是悲剧。  3、工艺设计中不可能实现的结构的变化。这一点不用多说，大家都遇到过，在设计中自己想到的机构或者结构，在实际生产中不可能实现是经常出现的，这个问题的解决要看自己的实力和供应商的设计应变能力了。足够的工作经验还是能够满足常规的要求，这也是那些顾问级的总监级的任务存在的原因。
汽车座椅开发的流程和注意事项(五)
为什么国内全仿的国外座椅，乘坐舒适性不好的原因
我们先看看座椅的组成，一般人们关注驾驶员座椅的比较多，我们也重点讨论它了。一般座椅有以下几个部分组成
座骨架，靠背骨架，
座垫泡沫，靠背泡沫，
座垫蒙皮，靠背蒙皮，
头枕泡沫骨架总成，枕管，头枕蒙皮，
各种调节机构，滑道，调角器，连接器还有高度升降机构，顶腰调整机构，
各种塑料件，调角器手柄，顶腰手柄，滑道调整手柄，调角器护罩，连接器护罩，地脚护罩，
还有就是地脚。
座椅是综合的零部件，涉及到的东西比较多，如果分拆到位的话，有几百个零部件。在此不一一列出，我们从以上的几个构成里面分析座椅不舒适的原因。
我们在谈谈座椅舒适性的量化组成：
汽车座椅舒适性设计主要包括静态舒适性、动态舒适性（又称作振动舒适性）以及操作舒适性三方面内容
静态舒适性是指座椅在静止状态下提供给人体的舒适特性，静态舒适性主要与座椅尺寸参数、表面质量、调节特性等有；
动态舒适性是指汽车在运动状态下通过座椅骨架以及软垫将振动传递到人体的舒适特性；
操作舒适性是指座椅在驾驶员驾驶过程中，为完成驾驶动作所表现出的舒适特性。
在实际生活中，乘员和驾驶员对舒适性的要求是不同的。首先，驾驶员担负驾驶汽车的任务，在整个行车过程中，驾驶员要求座椅能够满足动态舒适性以及操作舒适性，同时，驾驶员也是一名乘员，这意味着驾驶员又要求座椅能
够提供良好的静态舒适性。由此看来，如何满足驾驶员对舒适性的要求，就成了汽车座椅舒适性研究的关键问题之一。
然而，在座椅舒适性设计过程中，同时满足这三方面的设计要求是比较困难的。例如：完全按乘员的静态舒适性要求确定的扶手高度，会限制驾驶员手臂的运动空间、妨碍驾驶员手臂的操纵动作；较宽的、同肩一般高的、平面平滑的靠背，会使驾驶员感到舒适，但是它将妨碍驾驶员通过后窗观察后部空间，同时也妨碍驾驶员拉操纵杆时的手臂动作。由此看来，在进行座椅舒适性设计过程中，必须根据各种车辆的道路试验结果以及设计经验，找出既能适应工作需要，又能满足休息要求的最优方案。  
一个完整的座椅主要由座椅支撑、坐垫、调节装置、靠背和头枕组成，结构和位置的不同决定了它们所起的作用也不相同。在静态舒适性设计的过程中，座椅的各个部件都充当了重要的角色。静态舒适性要求座椅首先能够提供良好的体压分布、舒适的坐姿、优良的侧向稳定感和腰椎依托感，另外在驾驶员进行长时间作业时，身体与座椅接触部位不能有压迫感和肌肉麻木感。据此，人们总结出了一系列座椅舒适性的最优参数以及各参数的取值范围 。它提供出人体在获得舒适坐姿时的体压分布图和身体各部位最舒适状态时的最优参数区间。
返回来说我们要研究的问题，综上所述，我们是全仿的座椅，从静态舒适性和操纵舒适性应该不存在理论上的误差，我们可以将他们他们包含的原因排除，剩下就就是动态舒适性了……汽车在运动状态下通过座椅骨架以及软垫将振动传递到人体的舒适特性。   
从座椅的组成看座椅骨架的刚度和阻尼系数还有骨架总成的固有频率，这些指标随着骨架材料焊接工艺等等因素造成与原件之间的差异，不可避免的造成动态舒适性的差异。  
座椅泡沫硬度密度以及回弹率等指标国内的制作水平也达不到和原件的完全一致，这也造成了动态舒适性的差异。
蒙皮材料的差异不足以引起太大变化，但是蒙皮材料是起包裹海绵的作用，当蒙皮的样板设计以及制作过程中的差异，造成包覆感不好，蒙皮与泡沫之间有过大的间隙，不能给予总够的包覆支持，造成的影响也是有的。

feiyu03

专业知识有点欠，看不很懂。

agnescxy

座椅开发真的很复杂啊

christan11

开发过程中的DV试验所占开发时间比列应该是多少！
谢谢楼主！

torch0457

其次再考虑外观造型方面
不过我觉得坐骑是一门很大的学问

笨鸟

楼主还有关于座椅舒适性如何评价的资料吗，刚刚进入座椅厂，老板要求改进座椅的舒适性。拜托各位！！

silverjp

很专业的文章，受益匪浅。
希望国产座椅能做好。

ZENGRHUA

除了H点，V点（视点）也必须考虑哟。

gsk

前排座椅的泡绵造型改变要谨慎：容易影响HP点！

gsk

1、二排座椅头枕位置偏后，角度不够，需要重新校核位置和角度。 （合理的头枕位置应该是乘员正常乘坐（两眼平视前方）时头部到头枕有一定距离；）
6、正副司机座椅的边缘过硬，上下车硌腿（边缘泡绵太薄了吧？）
9、司机座椅前后调整手柄作用力大，有震响  (  弹簧扭力过大？手炳力矩过小？若滑动响是滑轨配合的问题，若手炳扭动响可以换拉线）
10、前后排座椅头枕晃动 （调整枕头支架或枕头管改成弧形的，要适当，会影响作动力）
11、司机座椅座垫受力异响: （弹簧响加垫层，表皮响加衬布）

明月清风512

正想了解一点座椅方面的知识呢

CADlife

好东西，都看三遍了。今天收到WPS里了，没事自已继续偷看。呵呵

huhu7531214

收下来，慢慢学习，应该为座椅专门开设个版块