[发明专利]一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法

说明书

本发明公开了一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，步骤如下：1）对车手身材和舒适驾驶姿势进行测量；2）根据车手身材和舒适驾驶姿势对假人进行建模；3）建立座椅模型与座椅阴模模型；4）将座椅阴模模型沿Y方向切分，间隔保留切分图纸；5）得到座椅阴模；6）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，使模具完全贴合车手舒适驾驶姿势；7）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；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。本发明在加工方法上减少了开模费用，利用廉价的模型材料实现座椅的定制化。

技术领域

本发明属于人机工程及设备加工领域，具体指代一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法。

背景技术

随着科技的不断发展，竞技方式也在逐渐的改变。大学生方程式赛车在不断的发展过程中迎来了大量大学生的追捧。随着赛事的不断升级，车辆性能的进一步提升迎来了大量难题。为了进一步提升车辆的行驶性能，在保证车手安全性的前提下，对车辆本身进行轻量化是提升车辆行驶性能的关键技术。在保证轻量化的同时，座椅是否能够完美的贴合驾驶员身材在驾驶过程中的起着保护车手的根本性作用。在竞技比赛中往往面临着大量的急转和大弯道转弯工况，在此类工况下，如果座椅不能完美的对车手身材进行贴合，往往会出现车手频繁撞击座椅的现象，会对车手产生极大的损伤。

在加工方法上，传统的开模往往需要耗费大量资金，且不能确保对于每个车手的量身定做，因此在制作方法与加工工艺上需要一种能够完美贴合车手身材且不浪费过多资源的加工方法。

现有中国发明专利申请号CN201721280202.1中提到了一种赛车中的座椅，在其中提到了座椅护腰等设施对于车手的保护，然而采用此类保护措施，在激烈的赛事过程中仍然会存在车手与座椅之间的碰撞。因此，想要对车手更好地保护需要基于人机工程开发适宜不同车手的座椅，以完全符合车手身材和驾驶习惯。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，以解决现有技术中传统座椅设计方法不能满足车手身材，且质量过重的问题。本发明在加工方法上减少了开模费用，利用廉价的模型材料实现座椅的定制化。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于FSAE的碳纤维座椅设计与加工方法，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。

优选的，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。

优选的，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。