轻量化航空座椅结构的制作方法

1.本实用新型属于航空座椅技术领域，具体地说，涉及一种轻量化航空座椅结构。


背景技术：

2.航空座椅是飞机上体量最大的部件，减轻其质量对于降低飞行能耗及废气排放具有明显作用。现有的航空座椅，通常主要由椅腿、椅管、支板组件、扶手、靠背、椅盆、餐桌、安全带、座垫等部件组成。在这些众多的组成部件中，往往需要使用到繁多的零部件，特别是椅腿部位，如图1所示，装配复杂，生产成本较高，且后期维修效率低下。
3.轻量化设计可以减轻航空座椅的重量，从而可以提高飞机的燃油经济性和机动性。轻量化设计已经成为主流趋势，很多座椅厂商都在采用轻量化设计。轻量化设计并不意味着偷工减料。轻量化设计不会影响飞机座椅的安全性。
4.因此，将原有的繁多的座椅零件进行简化性设计，通过引入零件组件的整体铸造以及热塑性复合材料的成型工艺，大大简化座椅零件的数量，降低制造成本的同时，简化座椅组件的装配是目前亟待解决的。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种轻量化航空座椅结构，用于避免以往航空座椅组装零件多，制造成本高，装配繁琐，效率低下的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种轻量化航空座椅结构，包括：
7.一体压铸的两侧支撑骨片，支撑骨片包括下座骨片和后背骨片，下座骨片前端和后背骨片下端分别设置管孔，后背骨片上端向前延伸有侧扶手；
8.座椅横管，座椅横管穿设于管孔，连接两侧的支撑骨片；
9.椅盆，椅盆安装于座椅横管，且两侧抵靠至支撑骨片，并具有三个座位；
10.椅背热塑板，椅背热塑板通过紧固件安装于椅盆后侧，且分别对应三个座位；
11.椅背吸塑板，椅背吸塑板设置于椅背热塑板后侧，且通过紧固件与椅背热塑板固定；
12.座椅背垫，座椅背垫套设于椅背热塑板和椅背吸塑板；
13.塑料扶手，塑料扶手安装于椅背热塑板，且位于中间座位两侧；
14.座椅坐垫，座椅坐垫设置于椅盆上侧。
15.根据本实用新型一实施方式，其中上述下座骨片设置前后椅腿，前后椅腿底部通过横杆连接。
16.根据本实用新型一实施方式，其中上述椅盆通过卡箍套设锁紧座椅横管，卡箍固定于椅盆底部。
17.根据本实用新型一实施方式，其中上述椅背热塑板两侧分别具有扶手安装孔，中央具有椅背吸塑板定位安装孔。
18.根据本实用新型一实施方式，其中上述椅盆由碳纤维热塑成型，椅背热塑板通过
碳纤维热塑成型，椅背吸塑板通过塑料吸塑成型，两者仿形。
19.根据本实用新型一实施方式，其中上述座椅背垫和座椅坐垫由海绵以及座套组成。
20.根据本实用新型一实施方式，其中上述椅盆后侧向上延伸，对接椅背热塑板，且通过紧固件固定。
21.与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：
22.1.座椅本身重量轻，装配简单
23.座椅零件通过集成化设计，将原有的零件化零为整，通过一体化压铸技术减少零件的数量，仅需几十个零件即可完成座椅的装配工作。
24.2.制造材料及工艺环保
25.热塑性碳纤维复合材料具有的良好的可循环性、可回收、可重复利用和不污染环境等特性很好地适应了当今世界对材料产业所提出的环保要求。
26.3.降低成本
27.提升座椅生产的自动化率，还将有效减少建造时间、运营成本、制造成本、工厂占地面积、加工成本和设备数量。
28.当然，实施本实用新型的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
30.图1是目前背景技术中常用的椅腿示意图图；
31.图2是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构爆炸图；
32.图3是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序1示意图；
33.图4是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序2示意图；
34.图5是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序3示意图；
35.图6是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序4示意图。
36.附图标记
37.1-座椅横管；2-支撑骨片；3-椅盆；4-塑料扶手；5-椅背吸塑板；6-椅背热塑板；7-座椅坐垫；8-座椅背垫。
具体实施方式
38.以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
39.请一并参考图1至图6，图1是目前背景技术中常用的椅腿示意图图；图2是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构爆炸图；图3是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序1示意图；图4是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序2示意图；图5是本实用新型实施例的轻量化航空座椅结构安装顺序3示意图；图6是本实用新型实施例
的轻量化航空座椅结构安装顺序4示意图。
40.如图1所示，目前航空座椅结构复杂，组成部件众多，在这些众多的组成部件中，往往需要使用到繁多的零部件，特别是椅腿部位，给装配及维修带来麻烦。因此，本实用新型公开了一种轻量化航空座椅结构，包括：一体压铸的两侧支撑骨片2，支撑骨片2包括下座骨片和后背骨片，下座骨片前端和后背骨片下端分别设置管孔，后背骨片上端向前延伸有侧扶手；座椅横管1，座椅横管1穿设于管孔，连接两侧的支撑骨片2；椅盆3，椅盆3安装于座椅横管1，且两侧抵靠至支撑骨片2，并具有三个座位；椅背热塑板6，椅背热塑板6通过紧固件安装于椅盆3后侧，且分别对应三个座位；椅背吸塑板5，椅背吸塑板5设置于椅背热塑板6后侧，且通过紧固件与椅背热塑板6固定；座椅背垫8，座椅背垫8套设于椅背热塑板6和椅背吸塑板5；塑料扶手4，塑料扶手4安装于椅背热塑板6，且位于中间座位两侧；座椅坐垫7，座椅坐垫7设置于椅盆3上侧。
41.在本实用新型一实施方式中，支撑骨片2数量为2个，通过一体压铸成型技术进行成型，优选铝件，制作出下座骨片和后背骨片，将组装零件化零为整，整体为座椅的侧面形状。其中下座骨片设置前后椅腿，前后椅腿底部通过横杆连接，加强稳定。另外，通过一体式铸造工艺，将原本具有繁多零件的座椅组件，组集成一个整件，若以整件铸造，不仅将提升座椅生产的自动化率，还将有效减少建造时间、运营成本、制造成本、工厂占地面积、加工成本和设备数量。
42.不同于冲压件、机加件在制造过程中会产生大量内部应力，高压铝铸造仅需准确且简单的热处理就可以将产品的内部应力降到很低，从而有效提升座椅零件的刚性，也就提高了安全性能。
43.结构简化的同时，减少零件的组装及装配，将几十个零件降至1-2个，同时大幅提升座椅结构的稳定性，更加轻量化。
44.另外，下座骨片前端和后背骨片下端分别设置管孔，两者具有高度差，旨在安装座椅横管1时形成上下高度间隔，加强椅盆3的安装稳定性。后背骨片上端向前延伸有侧扶手，一体成型出两外侧的扶手，轻量化设计。
45.需要了解的是，椅盆3成型有3个作为，符合目前主流航空座椅设计，能够供三人乘坐。椅背热塑板6通过紧固件安装于椅盆3后侧，起到椅背主体支撑作用，后侧安装椅背吸塑板5，起装饰及包裹作用。外侧套设座椅背垫8，起缓冲及提高舒适性作用。座椅坐垫7同理放置固定于椅盆3，起缓冲及提高舒适性作用。塑料扶手4安装于椅背热塑板6，且位于中间座位两侧，形成座椅中间的扶手，方便乘客手臂放置。
46.本实用率新型的椅盆3通过卡箍套设锁紧座椅横管1，卡箍固定于椅盆3底部，可一体成型也可通过紧固件固定，结构简单，安装稳定。
47.椅背热塑板6两侧分别具有扶手安装孔，一方面方便与支撑骨片2上的侧扶手进行对接；另一方面方便安装塑料扶手4。其中央具有椅背吸塑板5的定位安装孔，完成椅背吸塑板5的紧固安装。
48.椅盆3由碳纤维热塑成型，椅背热塑板6通过碳纤维热塑成型，椅背吸塑板5通过塑料吸塑成型，两者仿形。与热固性碳纤维复合材料相比，热塑性碳纤维复合材料具有以下的应用优势:韧性比较高、损伤容限大、介电常数比较好、维修方便、有类似于金属的加工特性、成本低等优点。从制作工艺角度看，热塑性碳纤维复合材料的原材料储存期不受限制、
不需低温贮存、成型加工周期比较短、成型不需要热压罐等大型专用设备，尤其是它所具有的良好的可循环性、可回收、可重复利用和不污染环境等特性很好地适应了当今世界对材料产业所提出的环保要求。
49.从应用情况看，热塑性碳纤维复材在制备过程中比热固性碳纤维复材更难于浸润，但同时优势也很明显：具有成型周期较短、抗冲击性能较好、可焊接、可实现二次成型、结构设计自由度高等优点。
50.连续碳纤维增强热塑性复合材料比连续碳纤维增强热固性树脂基复合材料更耐高温，这是因为作为基体的树脂体系存在性能差异，碳纤维本身能耐受近千摄氏度的高温，拉低复合材料耐温性的主要是基体材料部分。中高端的热塑性树脂普遍耐温性更好，尤其是特种工程塑料，比如peek，成型温度都在300℃以上，以这种树脂为基体的连续碳纤维增强热塑性复合材料的整体耐高温性更强。不仅是耐高温性，热塑性树脂基体的耐磨性也对连续碳纤维增强复合材料的性能有积极贡献。
51.连续碳纤维增强热塑性复合材料也可以通过二次加热成型，加工更方便，也更环保，是航空航天、军工装备、医疗设备、轨道交通和新能源产业等理想的零部件原材料。连续碳纤维增强pps/peek/pekk等高性能热塑基复合材料单向预浸带，融合了连续碳纤维与高端工程塑料两种高性能材料的性能优势，幅宽范围在30mm-60mm，能在常温下保存或运输，可采用不同的铺叠顺序和特殊表层制作性能更优的碳纤维零部件产品，成品具有卓越的机械、化学和热学性能。
52.座椅背垫8和座椅坐垫7由海绵以及座套组成，选材方便，应用广泛，舒适性强。
53.值得一提的是，椅盆3后侧向上延伸，对接椅背热塑板6，方便进行装配，且通过紧固件固定，保证稳定。
54.安装顺序为：座椅骨架的装配：将座椅横管1连接至支撑骨片2，安装椅盆3，继续安装椅背热塑板6(紧固件固定)，座椅骨架装配完成。
55.座椅装饰件装配:安装塑料扶手4及椅背吸塑板5，最后安装座椅坐垫7和座椅背垫8，座椅装配完成。
56.本实用新型为轻量化座椅结构，该座椅仅由椅腿及连接件铸造组件、横管组件、底座组件、椅背组件、软垫组件组成，零件数量少，装配简单。
57.主要的制造工艺为一体化压铸技术以及碳纤维复合材料热塑成型。
58.一体化压铸技术是压铸技术的新变革，通过将原本设计中需要组装的多个独立的零件经重新设计，并使用超大型压铸机一次压铸成型，直接获得完整的零部件，实现原有功能。
59.传统制造工艺，主要包括机加、冲压、焊装、涂装、总装等环节。
60.一体化压铸技术是对传统制造工艺的革新，可以让座椅轻量化，节省成本，提高效率，缩短供应链，制造时间和运输时间缩短，减少人工提升制造效率。
61.热塑碳纤维复合材料成型技术，通过对热塑型板材进行裁切，通过对热塑型板材预烘干、热塑模具准备、板材成型(加热、成型、脱模及修整)等工序，制得成型后的复材零件。
62.座椅后期维护及修理：因座椅自身结构设计为轻量化设计，较为简单，维护及检修工作简单，仅需简单的拆卸及安装，即可完成零件的维修及更换工作。
63.综上所述，本实用新型将原有的繁多的座椅零件进行简化性设计，通过引入零件组件的整体铸造以及热塑性复合材料的成型工艺，大大简化座椅零件的数量，降低制造成本的同时，简化座椅组件的装配。
64.上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种轻量化航空座椅结构，其特征在于，包括：一体压铸的两侧支撑骨片，所述支撑骨片包括下座骨片和后背骨片，所述下座骨片前端和所述后背骨片下端分别设置管孔，所述后背骨片上端向前延伸有侧扶手；座椅横管，所述座椅横管穿设于所述管孔，连接两侧的所述支撑骨片；椅盆，所述椅盆安装于所述座椅横管，且两侧抵靠至所述支撑骨片，并具有三个座位；椅背热塑板，所述椅背热塑板通过紧固件安装于所述椅盆后侧，且分别对应三个座位；椅背吸塑板，所述椅背吸塑板设置于所述椅背热塑板后侧，且通过紧固件与所述椅背热塑板固定；座椅背垫，所述座椅背垫套设于所述椅背热塑板和所述椅背吸塑板；塑料扶手，所述塑料扶手安装于所述椅背热塑板，且位于中间座位两侧；座椅坐垫，所述座椅坐垫设置于所述椅盆上侧。2.根据权利要求1所述的轻量化航空座椅结构，其特征在于，其中所述下座骨片设置前后椅腿，所述前后椅腿底部通过横杆连接。3.根据权利要求1所述的轻量化航空座椅结构，其特征在于，其中所述椅盆通过卡箍套设锁紧所述座椅横管，所述卡箍固定于所述椅盆底部。4.根据权利要求1所述的轻量化航空座椅结构，其特征在于，其中所述椅背热塑板两侧分别具有扶手安装孔，中央具有椅背吸塑板定位安装孔。5.根据权利要求1所述的轻量化航空座椅结构，其特征在于，其中所述椅盆由碳纤维热塑成型，所述椅背热塑板通过碳纤维热塑成型，所述椅背吸塑板通过塑料吸塑成型，两者仿形。6.根据权利要求1所述的轻量化航空座椅结构，其特征在于，其中所述座椅背垫和所述座椅坐垫由海绵以及座套组成。7.根据权利要求1所述的轻量化航空座椅结构，其特征在于，其中所述椅盆后侧向上延伸，对接所述椅背热塑板，且通过紧固件固定。

技术总结
本实用新型公开了一种轻量化航空座椅结构，包括：一体压铸的两侧支撑骨片；座椅横管，用于连接两侧的支撑骨片；椅盆，椅盆安装于座椅横管，并具有三个座位；椅背热塑板，椅背热塑板通过紧固件安装于椅盆后侧，且分别对应三个座位；椅背吸塑板，椅背吸塑板设置于椅背热塑板后侧；座椅背垫，座椅背垫套设于椅背热塑板和椅背吸塑板；塑料扶手，塑料扶手安装于椅背热塑板，且位于中间座位两侧；座椅坐垫，座椅坐垫设置于椅盆上侧。本实用新型将原有的繁多的座椅零件进行简化性设计，通过引入零件组件的整体铸造以及热塑性复合材料的成型工艺，大大简化座椅零件的数量，降低制造成本的同时，简化座椅组件的装配。化座椅组件的装配。化座椅组件的装配。


技术研发人员：吴倩颖 高国忠 何伟
受保护的技术使用者：江苏铁锚玻璃股份有限公司
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/5/24