[发明专利]一种多硬度一次成型汽车座椅泡沫模具及方法

说明书

本发明属于汽车座椅泡沫成型技术领域，具体涉及一种多硬度一次成型汽车座椅泡沫模具及方法；包括阳模和阴模，所述阳模包括阳模本体，阳模本体上设有多个同一种类的微元，同一种类的微元从上至下依次设置在阳模本体上；其中微元分为凸起和凹槽两类，且凸起和凹槽的形状为半圆形、1/4圆形或不规则弧形；通过阳模上的微元设计控制泡沫成型的阳模形状，进而实现多硬度泡沫的发泡成型，只采用一种填充料便能够成型得到多个宏观硬度分区的泡沫，易于控制不同区所需的泡沫硬度。

技术领域

本发明属于汽车座椅泡沫成型技术领域，具体涉及一种多硬度一次成型汽车座椅泡沫模具及方法。

背景技术

目前，车辆座椅主要由骨架、泡沫和护面(面罩)组成，在现有泡沫成型工艺基础上，为了极大限度满足用户对座椅舒适性的需求，大多数座椅采用的是双硬度泡沫即侧翼和主面(芯部面)两个泡沫硬度，远远不能满足驾乘者对座椅舒适性提升方面的迫切需求。从人体感知工学的舒适性角度来看，驾乘者落座初期感知的柔软感和落座后支撑所需硬度不同，目前座椅生产厂家采用粘贴一层10～20mm较柔软泡沫的方式满足驾乘者对座椅表层的第一柔软感要求。为了满足客户造型需求，完成护面和泡沫的装配，大部分座椅需要将这层较柔软的泡沫裁剪成2～4片后再逐一粘贴，大大增加了座椅生产工序。此外，人体背上部、背下部、腰椎(部)、骶骨和髋骨、大腿等部位对座椅泡沫硬度的需求是不同的，常用的双硬度泡沫成型方法是双模腔分别添加异氰酸酯聚酯聚醚等化学成分发生交联反应形成双硬度泡沫，但这种常规化学发泡成型方法遇到多硬度控制技术的瓶颈，仅能达到双硬度泡沫的水平。

常规化学发泡成型方法是采用改变异氰酸酯聚酯聚醚等化学成分配比来干涉聚氨酯泡沫内部结构中泡孔的大小从而获得不同硬度或不同分区硬度的泡沫体，属于微观干涉泡沫微观结构范畴，但在硬度工艺控制方面还实现不了泡沫的两种以上硬度成型。

常规物理方法是在侧翼一个腔体填充侧翼泡沫的成型料；芯部主面是另一个腔体填充另外一种成型料，但实际操作过程中经常导致这两个腔体里的料混合在一起的情况发生，使得泡沫硬度不均影响驾乘者乘坐舒适性感知。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种多硬度一次成型汽车座椅泡沫模具及方法，通过阳模上的微元设计控制泡沫成型的阳模形状，进而实现多硬度泡沫的发泡成型，只采用一种填充料便能够成型得到多个宏观硬度分区的泡沫，易于控制不同区所需的泡沫硬度。

一种多硬度一次成型汽车座椅泡沫模具，包括阳模1和阴模2，其中阴模2与其承载体随形设置，所述阳模1包括阳模本体，阳模本体上设有多个同一种类的微元，同一种类的微元从上至下依次设置在阳模本体上；其中微元分为凸起11和凹槽12两类，且凸起11和凹槽12的形状为半圆形、1/4圆形或不规则弧形。

所述凸起11的直径或宽度为5～20mm，深度为所需制作泡沫厚度的1/6～1/2倍。

所述相邻凸起11的相邻边缘之间距离为5～50mm。

所述凹槽12的直径或宽度为10～50mm，深度为所需制作泡沫厚度的1/12～1/2倍。

所述相邻凹槽12的相邻边缘之间距离为5～30mm。

一种多硬度一次成型汽车座椅泡沫的方法，包括如下步骤：

步骤一，座椅坐垫的阳模1上微元设计如下：

当坐垫支撑区泡沫硬度为5kPa时，坐垫A面面积s和设计微元个数x之间的对应关系为：(Πa²(d²)x)/4s＝40％；

当所需支撑区泡沫硬度为6kPa时，坐垫A面面积s和设计微元个数x之间的对应关系为：(Πa²(d²)x)/4s＝50％；