基于汽车座椅头枕新规的试验研究与改进措施
邵希臣
摘㊀要:文章主要以汽车座椅及头枕新规的试验研究与改进措施为重点进行阐述,首先分析国内新旧标准法规对比,其次从试验㊁分析整改几个方面深入说明并探讨,如何对汽车座椅及头枕新规的试验与改进措施,旨意在为相关研究提供参考资料㊂关键词:汽车座椅;头枕新规;试验研究;改进措施
一㊁引言
汽车座椅是乘员约束系统的至关重要的组成部分,起到保障乘员安全性和舒适性方面的重要作用㊂伴随着汽车技术的迅速发展以及人们对汽车性能需求的不断提升,从而对汽车座椅的要求也在不断增加㊂座椅及头枕主要作用是为乘员提供舒适的乘坐环境㊁支撑乘员重心㊂与此同时,在车辆发生事故时候,可以防止乘员受到伤害或者把伤害降到最低㊂所以,汽车座椅以及头枕性能的质量好坏可以直接影响到车内乘员在发生碰撞事故过程中的人的安全㊂所以,汽车座椅及头枕性能一直是国家重点要求的强制性检验项目,当下国际社会都建立了相应的标准法律法规去保障其稳定性和安全性㊂
二㊁国内新旧标准法规对比
GB15083-2006‘汽车座椅㊁座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法“是现行比较有效的国家强制性标准㊂新法规GB15083-2019‘汽车座椅㊁座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法“是在2019年10月14日发布,将于2020年7月1日正式实施㊂与GB15083-2006进行比较,2019新版标准最大的不同是在座椅固定装置㊁调节装置㊁锁止装置以及移位装置强度㊂项目以往采用的是静态试验/动态试验二选一的方式,现在必须利用动态试验进行考核㊂主要原因是静态试验存在以下几个缺点:首先,静态试验的加载只能在座椅的质心高度上加上一个相当于座椅自身重量20倍的力,而不是座椅整体受力;其次,由于座椅形状不规则㊁质量分布不均,造成质心测量存在很大的误差,并且让刚性金属杆和柔性拉带对其进行加载也一直出现争议;最后,加载速度受当前设备情况限制,普遍使用4 6s加载至设定值,这与实际的普通碰撞时间相差很多㊂因此,静态试验中座椅的受力情况和失效形式都将与实际情况有所差异,进而对产品工程师的判断产生一定的影响㊂所以,未来全面实行动态试验是一种必然的趋势㊂
汽车头枕三㊁试验验证及改进
动态试验主要是检测座椅能否符合强度的要求,就是汽车在发生碰撞的过程中可以保障其与安全带等约束系统一起保护乘员的安全;头枕性能试验主要是验证车辆在碰撞事故中,座椅头枕及靠背能否承受冲
击载荷,以及能否很好的保护乘员颈椎㊁腰部;头枕吸能性试验主要验证车辆碰撞过程中乘员头部在撞击到头枕的瞬间,头枕吸收撞击能量效果,以及头枕在受到冲击载荷后,头枕的变形实际情况㊂(一)试验
通过做检测座椅能否符合强度的要求的相关实验,观察实验过程得出实验结果,实验结果表明动态试验的前向试验后座椅骨架㊁固定装置没有失效,但靠背调节装置失去作用,靠背锁紧装置出现松动的情况;在头枕性试验中加载至806.3N(未达到标准要求的890N)时头枕机构失效没有办法继续加载,这两项试验都没有通过㊂动态试验的后向试验以及头枕吸能性试验都合格了㊂
(二)分析整改
1.动态试验的前向试验失效情况分析
现场将失效座椅进行拆解,座椅骨架整体存在较小的变形并且没有出现母材破损开裂或焊缝撕裂等框架结构失效的情况㊁滑轨也没有发生损坏㊂根据实践经验分析,调角器强度不足造成试验失效的可能性比较大㊂对调角器进行进一步拆解,检查锁齿板,发现并没有出现整齿或半齿被切断的情况,但是锁齿板㊁齿轮圈啮合齿㊁固定座的凸台端部存在比较明显的被划痕迹,显示失效模式更接近于调角器被主动解锁后的跳齿情况不是锁齿板强度不够造成的滑齿状态㊂正向碰撞过程中调角器的瞬间跳齿,促使靠背向前转动,发生碰撞过程中靠背向前倒,增加了乘员受伤害的风险㊂2.头枕性能试验失效情况分析
通过对失效汽车座椅和头枕现场拆解看到,座椅靠背内的头枕导管出现裂开的情况,接缝强度比较差,焊接接触面比较小㊁焊接接缝面积较小,发生碰撞时头枕失效可能让乘员颈部损伤的风险更大㊂面对这种情况,通过以下方法进行改正:把现有背框焊接头枕导管处,进行拍扁5mm的操作,是为了增加焊接的接触面积,把原来的头枕导管和背框线接触改为面接触,并对焊接工艺进行调整改正后进行验证试验整改后的汽车座椅及头枕再次进行验证,显示试验结果均合格㊂从整改后的试验结果可以总结出,本次整改在生产成本没有增加太多的情况下,座椅靠背调角器及头枕固定装置强度均有明显提升,所有试验结果都符合新法规要求,证明整改有明显的效果㊂
四㊁结语
综上所述,当前针对汽车座椅及头枕的国家强制性标准主要目的是为了考察座椅及头枕在车辆碰撞过程中受到人体冲击时,可以起到保护乘员的效果,这是评价汽车座椅及头枕安全性能的最基本要求㊂文章通过对某乘用车汽车座椅及头枕进行试验,分析了该汽车座椅及头枕的失效形式,设置了改进方法并且进行了试验验证,对其他企业产品开发及质量改善有着重要的意义㊂
参考文献:
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南昌大学.2010.
作者简介:
邵希臣,长城汽车股份有限公司;河北省汽车工程技术研究中心㊂
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