图1  孔径和孔距示意图
试验始标距为 100.0 mm ；预置应力：5 N。
图2  面料经向、纬向示意图
图3  切口撕裂强度测试试样尺寸要求
2.2    切口撕裂强度
切口撕裂强度是指在拉伸过程中，材料在断裂前所承受的最
大拉力。它是衡量材料抗撕裂性能的一项重要指标，通常用于评价纸张、织物和皮革等柔性材料的品质。切口撕裂强度依据13937-2-2000《纺织品.织物撕破特性.第2部分：裤形试样撕破强力的测定（单舌法）》进行测试。测试参数如下。
伸方向：垂直机械方向≥20 N ；试样尺50.0 mm×200.0 mm，纵向、横向各取3个样片，取样以面料经
纬向为基准，横向为平行于纬向，纵向为平行于经向；实验室环境：环境温度为（22±3）℃ ，环境湿度为（50±5）%RH；测试速度：
记撕裂结束25.0 mm，以指测试结束时撕裂的位置（图3）。
3    实验结果与分析
3.1    同孔距不同孔径的实验结果
将变量设定为孔距不变，孔径递增进行测试。孔距分别为
由0.7 mm递增至1.4 mm。随着孔径的递增，PVC面料所承受的拉力呈现出递减状态。根据试验标准，在打孔后横向与纵向最小承受力要求≥200 N，据此统计，表1～表4中标注为红的数据则是失败组合。也就是说， 7.0 mm孔距条件下合格率达到100%；6.0 mm孔距条件下，除1.3 mm孔径与1.4 mm孔径组
合失败外，合格率达到75%；而5.0 mm孔距失败较多，合格率仅有25%；4.0 mm孔距条件下则全部失败[4]。
3.2    同孔径不同孔距的拉伸强度的实验结果
变量设定为孔径不变，孔距递增进行测试。孔径分别为
0.7 mm、0.8 mm、0.9 mm、1.0 mm、1.1 mm、1.2 mm、
1.3 mm和1.4 mm的测试结果如表5～表12所示。
根据试验数据可知，相同配方的PVC面料孔径不变，孔距由4.0 mm递增至7.0 mm，随着孔距的递增，PVC面料所承受表5  孔径为0.7 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果表10  孔径为1.2 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果表11  孔径为1.3 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果表12  孔径为1.4 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果
表6  孔径为0.8 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果表7  孔径为0.9 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果表8  孔径为1.0 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果表9  孔径为1.1 mm、孔距为4.0～7.0 mm拉伸强度试验结果
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N 1#2#3#1#2#3# 40.7128172161154220190180197 50.7199203207203356347349351 60.7226275247249402398417406 70.7343358334345436429407424
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N 1#2#3#1#2#3# 40.8156138161152194196208199 50.8202201197200325319333326 60.8205247244232330400420383 70.8279308311299400390410400
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N
1#2#3#1#2#3# 40.9145130158144185176192184 50.9190165174176315290320308 60.9233210247230338370337348 70.9284258277273380385390385
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N 1#2#3#1#2#3#
4  1.0129134181148174169181175
5  1.0160160167162294307309303
6  1.0206228209214325361344343
7  1.0235254249246369393386383孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N
1#2#3#1#2#3#
4  1.1108119122116124118121121
5  1.1155164147155214234229226
6  1.1220221209217323312319318
7  1.1237245233238350349355351
的拉力也呈现出递增状态。根据试验标准，在打孔后横向与纵向起始拉伸力要求≥200 N，据此进行统计，表5～表12中标注红的数据则为失败组合。经统计，0.7 mm和0.8 mm孔径条件下合格率最高达到75%；0.9 mm、1.0 mm、1.1 mm和1.2 mm 孔径条件下合格率为50%；1.3 mm和1.4 mm孔径条件下，合格率仅为25%。
3.3    切口撕裂强度试验结果
分别在每一种孔距条件下进行不同孔径的切口撕裂强度试验，试验结果如表13所示。
根据切口撕裂强度试验数据可知，试验结果的合格率极高，32组数据中，合格率达到90%。失败的组合集中在4 mm孔距，孔径分别为1.2 mm、1.3 mm和1.4 mm，而孔径和孔距均为极限取样值[5]。
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N
1#2#3#1#2#3#
4  1.210497991001089996101
5  1.2149130137139214207211211
6  1.2206208201205311324311315
7  1.2252248248249335341344340
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N
1#2#3#1#2#3#
4  1.3102105101103106113107109
5  1.3156149144150202193197197
6  1.3198200187195299278308295
7  1.3231214229225318322330323
孔距/mm孔径/mm拉伸强度（纵向）/N平均值/N拉伸强度（横向）/N平均值/N
1#2#3#1#2#3#
4  1.497981019994989796
5  1.4140115130128170159171167
6  1.4187150166168273266271270
7  1.4230201229220311321304312
表13  切口撕裂强度试验结果
4    实验结论
东风柳州汽车有限公司本文通过某座椅PVC 面料打孔设计对力学性能影响的试验
研究，可以得到以下结论。
（1）孔间距是对打孔面料拉力值合格率产生影响的关键因素。
试验数据显示，在相同孔间距组合范围条件下，孔径由小到大逐步递增，则拉力值数据整体呈递减趋势。合格的样片集中在6.0 mm 和7.0 mm 孔间距的组合范围中，而4.0 mm 和5.0 mm 的组合合
格率却是不到半数。由此可知，孔间距数值的大小是决定面料是否合格的重要因素。所以在实际设计中，PVC 面料打孔的孔间距越大，
所能承受的拉力值也就越大，合格率也就越高。
（2）在相同孔径不同孔间距的组合中，孔距的变化由小到大
孔距/mm 孔径/mm 切口撕裂强度（纵向）/N
平均值/N 切口撕裂强度
（横向）/N
平均
值/N 1#2#3#1#2#3#40.7373534354337363940.8363241363431353340.932272528252630274  1.023221921273126284  1.119172420201921204  1.217161516171416164  1.312131012151011124  1.4129
8
101411121250.7444544445349485050.8404241415144464750.942413941413844415  1.033292930475144475  1.132423938393635375  1.228293129262925275  1.326303129272824265 
1.4293023272726242660.7526147535458495460.8394649454651444760.941403940434038406  1.045394142485044476  1.139444041445345476  1.235363435444236416  1.335414440423945426  1.4343544384039424070.7465653526059646170.8504459515650585570.944465147424441427  1.048444546485552527  1.145415246524749497  1.243494044475148497  1.337484443524654517
1.4
33
474040
54
55
51
53
为逐步递增，拉力值的测试结果也为递增状态，其中1.2 mm 以
下孔径组合合格率可以达到50%。由此可知，随着孔间距逐步变大，面料的合格率也逐步降低。那么可以得出，在相同孔径的状
态下，孔间距越大，面料所能承受的拉力值也就越小。换言之，越大的孔距对面料表面的破坏程度也就越大，因此面料本身对拉力的承受能力便会随之下降。但是就合格率而言，孔径的大小对面料本身并没有起到决定性作用，而孔间距的数值大小，依然是
影响面料拉伸强度是否合格的重要因素。
（3）试验数据显示，面料在切口以后所呈现的状态趋势同拉
伸强度结果相似，对面料所能承受拉力值影响的因素，同样是孔距越大拉力值越大，孔径越大拉力值越小。但根据以上切口撕裂强度试验结果表明，样片合格率达到90%，其中不合格的样片为仅3组极限值组合。这说明在常规打孔设计组合中，孔径和孔间距的大
小对面料受到撕裂或切割后，不会因为打孔而遭受到更大的破坏。
（4）此次打孔试验的孔型组合均为常规循环孔型。如在设计
中遇到非循环组合，或通过打孔呈现大面积花型图案的设计案例，则需要在整个面料打孔覆盖面积中，选取孔径最大、孔间距最小的一部分进行取样试验，试验的最终结果可以覆盖整个面料。
5    结束语
在汽车座椅造型设计中，打孔作为汽车内饰设计中的重要元
素，某种意义上也是设计趋势走向的重要信号。现阶段孔型设计不单只局限于常规孔型，大面积图案定位循环或小花型的定位循环也逐渐成为趋势。无论是国产品牌还是合资品牌，甚至一些将
传统设计作为家族标志的，也开始寻求突破。非常规孔型的设计不断地涌出，对PVC 面料的特性以及生产工艺的要求也越来越高，
同时对PVC 面料配方的改进也会随着设计的变迁而不断地提升。
【参考文献】[1]唐国强 汽车座椅造型设计研究[M]，汽车与车辆, 2017.
[2]徐树峰，吴先毅，李铭仪，等.座椅PVC 面料的气味性能对整车嗅觉
感官品质的影响[J].汽车零部件,2021(06):9-14.
[3]李德，黄志高.塑料注射成型工艺及模具设计[M].（第2版）.北京：机械工业出版社,2012.
[4]李彬，黄江玲，谢静雅，等.汽车座椅PVC 革耐磨性影响因素研究[J].
皮革科学与工程,2019,29(04):40-43.
[5]
李彬，熊芬，胡玉洁，等.汽车座椅PVC 革柔软度影响因素研究[J].皮革科学与工程,2021,31(05):25-27+38.
作者简介:
王硕，本科，工程师，研究方向为汽车软材质。