1、汽车座椅 的生产工艺 摘要：汽车座椅是汽车内饰中的重要部件，汽车座椅生产具有专业性和复杂性，目前行业内已 形成由专业化工厂来完成座椅的生产，以提供特制化产品为整车配套。以经济型轿车座椅生产为 例，介绍了汽车座椅骨架、海绵体发泡、面罩的生产工艺流程及其设备选用。根据座椅的结构特点 安排生产工艺，在完成座椅骨架、座椅发泡体和面罩的生产步骤之后进行座椅组装，以及出厂检查 和试验。 1 汽车座椅的总体工艺流程 本流程以经济型轿车座椅生产为依据，年生产座 椅 45万套，每套座椅由前排正、副驾驶 2个单座和后 排 3人座组成，具有广泛的适应性。座椅生产总体流 程见图 1。 2 汽车座椅生产流程及设备选用
2、2.1 骨架生产工艺 2.1.1 冲压工艺 座椅骨架常用轧制型材制成或用钢板焊接而成， 并用螺钉直接固定或通过座椅调节机构固定在车身 上。冲压工序主要完成板材、管材的原材料备料，以 及板材成形工作。 （ 1）典型零件的工艺过程 板材冲压工艺流程见图 2。卷材冲压工艺流程见 图 3。 （ 2）主要工艺设备的选用 冷轧钢板选用液压剪板机下料。钢管采用管材切 割机下料，利用压力机压扁端头。钢丝采用线材切割 机下料。 冲压成形采用的 7条冲压生产线如下。 a.座盆全自动生产线 1 条：由 4 台闭式双点机械压 力机、 1台自动开卷剪切机、输送装置组成。主要生 产座盆和分体式后靠板。 b.大件冲压生产线
3、 1条：主要生产整体式后靠 板。由 5台闭式双点机械压力机、 1套简易上料装置和 3套压力机间输送装置组成。采用人工上、下料。 c.小件全自动生产线 3条：每条线由 1台开式双点 机械压力机、 1套卷料开卷剪切装置和 1套步进模具组 成。主要生产形状比较复 杂的小型冲压件。 d.其它件冲压生产线 2条：其中， 1条线由 6台 2 0002 500 kN 闭式单点 机械压力机、 1套简易上料 装置和 5套压力机间输送装 置组成。人工上、下料， 主要生产较大冲压件。另 1条线由 3台 1 600 kN以下闭 式单点机械压力机组成。人工上、下料，主要生产较 小冲压件。 生产线上的全部压力机均采用模具
4、快速装卡机构。 采用铣床加工头枕插杆齿槽。 2.1.2 焊接工艺 主要完成驾驶员座椅、副驾驶员座椅、后座椅、 后靠背骨架的焊接工作。 a.典型工件驾驶员座（副驾驶员座）焊接工艺流 程焊接工艺流程见图 4。 b.主要工艺设备的选用 焊接工艺设备包括焊接机器人、数控弯管机、钢 丝弯曲机等先进设备，以保证产品质量，满足生产节 拍的需要。 根据产品型号及生产节 拍，前座椅骨架总成线工 作以弧焊为主，生产设备主要采用座椅弧焊机器人 18台、 CO2半自动焊机；后靠背和后座椅总成既有弧焊 又有点焊，主要采用座椅点焊机器人、弧焊机器人及 CO2 半自动焊机。 弧焊设备选用高效节能的半自动 CO2气体保护焊
5、机 25台，其焊透性好、效率高、使用场地灵活。 对焊接精度要求高、焊接工作量大的工位采用 弧焊机器人焊接。机器人的工作效率高，双工位的设 置使得装夹工件不占用时间，满足生产节拍需要。同 样，在点焊机器人的选用上，也选择了双工位。 选用的机器人都具有快换结构，不会影响整个车间的生产。 除了点焊机器人，其它点焊设备采用凸焊机等。 各主要焊接工位均配有专用的焊接胎夹具，以保 证焊接的质量和焊接工件的尺寸精度。焊接夹具大都 采用手动快速夹钳手动夹紧，关键工位如机器人焊接 总成工位的夹具采用气动夹紧，以保证其焊接精度及 生产节拍。所选用的夹具也都配有快换接头，能够根 据产品换型需要而快速地作相 应调整。
6、 各工位之间由工人推送料箱或料架。原材料由叉 车运送至各工位。总成工位设滑道，以实现总成到存 放区的输送。 2.1.3 涂装工艺 完成座椅骨架表面的涂装工作。 a.主要工艺流程 主要工艺流程见图 5。 需涂层工件有 3种类型：不裸露涂层磷化件，前 处理后进入装配工序；裸露而不属于车内装饰性涂层 黑色件；裸露且属于车内装饰性涂层灰色件，经喷涂 线进入装配工序。 b.主要工艺设备的选用 采用国外粉末静电喷涂成套设备，具有自动过电 流保护功能、安全性好、喷粉室过喷粉末涂料回收率 达到 99.9，回收系统排风采用自循环系统，即避免 了粉末涂料对环境污染又节约能源。喷粉室能自动清 理和自动换色，全部换色
7、时间在 30 min 以内。 前处理采用喷淋通过式七室联合清洗方式，完成 脱脂、磷化、清洗表面处理工序。槽液加温热源为蒸 汽或热水。 烘干设备采用桥式热风循环对流加热方式，热源 为天然气。 为满足工件三种不同涂层的涂装工艺质量要求， 采用 2条轻型悬挂输送机输送，全线实现自动控制。 c.主要材料的选择 前处理脱脂、磷化采用低温高效药剂，槽液温度 为 3050 。面漆采用环氧聚酯粉末涂料，烘干 温 度为 180220 ，烘干时间为 20 min。 2.2 海绵体发泡工艺 2.2.1 主要工艺流程 以生产靠背和座垫发 泡件为例，其工艺流程见 图 6。 2.2.2 主要工艺设备的选用 根据年产 45
8、 万套泡沫件的需要，可采用享内基 公司或克劳斯玛菲公司的 2条发泡流水线生产座椅泡 沫件。 发泡机采用自动控制设备，可将原料的温度稳定 地控制在 220 。发泡材料注入压力为 15 MPa，其 流量精度为 1/1000。 发泡线采用 2 条椭圆模具输送线，共使用 40 个模 具架，每架可放置 1 个后座 或 2 个前座。使用双密度浇 注头同时向模具内注料，浇 注头由机器手操作，使每个 工件的浇注途径全部一致。 发出的泡沫经过碾压及真空 开孔处理。 头枕泡沫件采用 1台国 产转盘式多工位发泡生产设备。 2.3 面罩生产工艺 2.3.1 主要工艺流程 工艺流程见图 7。 2.3.2 主要工艺设备的
9、选用 为提高产品质量和面料的利用率，面料的裁剪 引进 3套数控面料 拉布裁剪设备，根据不同车型设计 的座椅、座垫、靠背形状，将数据事先输入计算机系 统。由人工上料卷，拉布机将面料拉铺、切开，叠成 数层整齐的布块，经过裁剪机程序，自动裁制成大 小各异、形状不同的片料。再由人工按要求将片料分 类、配套，送往缝纫区。拉布裁剪设备功能如下。 a.三维软装饰设计。“力克”是一家致力于为 时尚业（服装、饰件、鞋类）、汽车（汽车座椅、 内饰和气囊）、家具及其它行业（如航天、船舶、 风力发电及个人防护装备等）开发最先进的专业化 软件和裁剪系统，并提供相关支持的公司。 DesignConcept 是力克公司专为
10、汽车市场所提供的三维样品 设计解决方案。 采用 Design Concept 可以将三维样 品设计直接展开为二维样版，从而在控制产品质量 的同时降低成本、缩短产品开发时间。座椅面罩三 维设计见图 8。 b.排料。 Diamino Tech Tex Mark Pack V5是力 克公司提供的一种互动式的排料解决方案，可以实现 迅速生成排料以提高生产力。利用与材料或裁片相 关的约束性文件，如旋转或对称的约束，可以减少 出错率。利用裁片复制、合并、同类排码及替代、 尺码/模型的增加等功能可以迅 速生成新的排料。利 用紧压排料裁片的功能可以 立即节省 1%的材料，这对 以小裁片制出的排料来说特别有用。
11、 Diamino TechTex Mark Pack V5方案可向 自动化裁剪系统提供专业信息，以确保实现裁剪工 具的最佳操作及最佳的裁剪质量。座椅面罩排料见 图 9。 c.裁剪。自动化裁剪系统（ Vector Auto）是力克 公司的核心软件。是针对汽车内饰研发的软件产品。 Vector Auto 可满足整车及零部件厂的特性需求。其 数据软件保证可追溯性和制造业费用的最佳化。由于 使用条形码，通过严格的 质量控制可满足最佳生产。 确保相邻裁片之间零间隙精确裁剪。对于缝制部门而 言，在缝纫过程中既可保证优异的质量，也可节约布 料用量。全自动拉布裁剪机见图 10。座椅面罩裁剪布 料块见图 11。
12、 座椅面罩的缝制采用 96 台国产工业（专用）缝 纫机。按不同产品部件编组；按产品系列设左、右前 坐面罩缝纫线，左、右前靠面罩缝纫线，大、小靠面 罩缝纫线，后座面罩缝纫线。各线均采用固定工位， 按工序组织流水作业。 缝纫后的各种面罩经人工分类后配套装筐上挂， 由轻型悬挂输送机直接运送至对应的座椅生产区内， 由人工摘挂并投放到各缝纫工位。 2.4 座椅装配工艺 2.4.1 主要工艺流程 工艺流程见图 12。 2.4.2 主要工艺设备的选用 每套座椅的生产节拍为 0.74 min。 根据座椅产品型号，采用6条差速链辊台板式 柔性装配线。其中， 5条线长为 30 m，有 15个工位 的正、副驾驶座总
13、成装配主线和辅线； 1条线长为 30 m，有 15个工位的后排座总成装配 主、辅线。 座椅发泡体和面罩的输送采用 2 条轻型悬挂输送 机。输送速度分别为 4.5 m/min和 2 m/min，可无级调 速。从相邻的发泡车间和缝纫车间按套顺序组挂，送 到装配工作地上方，再由人工摘挂取下。面罩或发泡 体利用辊轴斜滑梯送到装配线旁。此种输送方式有效 减少物料输送频次，可满足大批量生产需要。座椅骨 架采用专用集装车由涂装车间按品种直接运送到装配 线端头。 2.5 座椅试验 依据国家行业标准法规对座椅总成和主要部件进 行抽检、定期考核和分析评价，并及时将信息反馈给 生产和质量部门。实现对产品质量的有效监
14、控，确保 出厂产品的质量。 对经济型座椅产品及主要部件进行以下专项机械 性能和安全性试验。 a.座椅骨架强度试验。 b.座椅滑道、调角器等部件的耐久性试验。 c.头枕冲击试验。 d.振动试验。 e.座椅舒适度及静态荷重试验。 f.汽车内饰面料燃烧 试验。 g.座椅 H点测试。 设 置 独 立 隔 音 试 验 室，用于产生较强噪声的 耐久性试验项目，以改善 工作环境。 试验采用抽检方式， 每一班抽查各类座椅 12套 进行相关试验。 3 结束语 汽车座椅生产制造涉及的产品类型 多、工种 多、工序内容繁杂，需要有良好的物流组织管理。 只有按照生产节拍分车间、分工种、分人员进行有 效地生产组织安排，才能生产出符合国家标准的座 椅产品。
