[发明专利]一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法

权利要求书

1.一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1）：搭建人机实验测试平台，对车手身材和舒适驾驶姿势进行测量；

步骤2）：根据车手身材和舒适驾驶姿势对假人进行建模；

步骤3）：根据所得假人模型和车手舒适驾驶姿势，建立座椅模型与座椅阴模模型；

步骤4）：将座椅阴模模型沿Y方向切分，间隔保留切分图纸；

步骤5）：根据上述图纸，切割方形木板并在相邻木板中填充易打磨材料，得到座椅阴模；

步骤6）：根据上述所得座椅阴模，使驾驶车手在模具中感知驾驶舒适度，根据车手反馈对模型进行修改，并同时对座椅阴模打磨修改，使模具完全贴合车手舒适驾驶姿势；

步骤7）：根据打磨后的座椅阴模进行翻模以得到座椅阳模，并在座椅阳模上利用碳纤维布、强芯毡、环氧树脂进行碳纤维座椅制作；

步骤8）：利用真空机使模具与座椅保持负压，并等待固定后脱模与打磨毛边。

2.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤1）中所测量的驾驶员舒适驾驶姿势中的姿态信息包括：H点位置、背部支撑面角度、腿部支撑面角度和座椅宽度。

3.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤2）中具体包括：利用三维绘图软件CATIA根据车手身材和舒适坐姿对假人进行建模，建模过程中的参数设定参照人机数据与赛事规则，包括：假人脚底板与踏板位置进行测量保证车手使用的便捷性、假人腰部和腿部弯曲程度按照人机参数改正保证未来行驶中的贴合性。

4.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤3）中建立座椅模型具体过程如下：利用人机参数在空间坐标中建立H点坐标，并利用座椅背部支撑面角度，腿部支撑面角度建立对应角度射线，利用倒角工具对两段线段连接点导直径为300mm的圆角，利用人机数据确定拉伸宽度、背面倚靠面长度和腿部支撑面长度，并对腿部支撑面尾部翻边和平滑处理；根据车手身体宽度对座椅左右两侧翻边处理，确保包裹性需求；对座椅中的其他尖点倒角处理以满足后续加工需求；座椅阴模建立过程即利用座椅外表面分割长方体模型，得到所需阴模。

5.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤4）中的分割过程为：将已经获得的座椅阴模模型沿着Y轴方向间隔30mm取截面，并将截面沿Y轴排序。

6.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤5）中的易打磨材料选为石灰粉。

7.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤6）中根据车手反馈对模型进行修改包括：座椅两侧是否可以完全包裹住车手的腰部、座椅的腿部支撑面是否能够贴合的给予车手腿部支撑和背部支撑面的角度是否符合车手长时间驾驶舒适姿势。

8.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤7）具体包括：座椅阳模制造过程中，在阳模与阴模之间使用脱模剂，碳纤维座椅采用三层碳纤维布，将强芯毡加于碳纤维布中间，利用环氧树脂进行胶固。

9.根据权利要求1所述的基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，其特征在于，所述步骤8）中利用真空机对座椅固定形状期间所需要保持的负压不小于-70kpa。