漫谈客车座椅造型设计
漫谈客车座椅造型设计 一、设计约束 设计约束是指设计变量间应满足的相互制约和相互依赖的关系。产品造型 设计需在给定的约束条件下进行，是通过提取产品的有效约束来建立其约束模型 并进行约束求解的过程。约束类型具有多样性。客车座椅造型设计主要的约束条 件有:用户需求、人机尺寸、产品结构、色彩及材质等。(1)用户需求约束。主要包括安全性需求、易用性需求、舒适性需求、美 观性需求等约束。
(2)人机尺寸约束。根据GB10000―1988中国成年人人体尺寸［10］和 QC/T633―2009客车座椅2项标准中的相关规定，选择合理的成年人尺寸作为参 考标准，综合考虑客车内座椅布置要求、人体着衣修正量及乘客自如调整坐姿的 空间要求等，明确客车座椅的人机尺寸约束条件。
(3)产品结构约束。客车座椅结构包括座椅骨架、调角器总成、升降器总 成、滑轨总成等，涉及产品的各个部件。软垫、扶手、纵横向调节机构、调角机 构等部件造型都应符合装配性、安全性和可靠性要求。座椅骨架作为产品结构的 核心部件，是承受外部载荷的主要受力部件。软垫造型可提高舒适性，但须依据 座椅骨架展开设计，软垫须能包覆靠背骨架。每种造型座椅均应满足静态和靠背 后部吸能特性试验要求或者动态试验要求。
(4)色彩及材质约束。色彩应与内饰环境设计风格相协调，客车强调居住 性，适当增加明度和变化，营造和谐的氛围。座椅面料须具有舒适性、功能性和 装饰性，可分为纺织和皮革2种不同的面料;座椅骨架在保证强度和刚度的前提下， 应尽量减轻质量，方便装配和调整;靠背和座垫须采用合适的减振材料，以获得 良好的舒适性;扶手、背板、椅腿、搁板、拉手等采用模具化生产，力求造型美 观［15］。
二、应用实例 以某系列客车座椅产品造型设计为例，通过对客车座椅的模块划分，分析 各模块与设计约束条件之间的关系，从而确立产品平台，并基于同一产品平台快 速生成系列化、模块化的客车座椅外观造型。1.座椅模块与设计约束客车乘客座椅结合QC/T633―2009规范进行模块划 分。座椅模块与设计约束条件之间存在着不同程度的制约关系。
2.确立产品平台座椅骨架模块受到产品结构约束条件的严格限制，通过静 强度特性分析、动强度特性分析等试验程序，符合GB13057―2003客车座椅及其 车辆固定件的强度的相关规定。座椅软垫模块受到人机尺寸约束条件的严格限制， 中对客车座椅人机尺寸的数值或取值范围，结合座椅骨架模块，确定软垫的外形 尺寸和角度。产品平台是用来开发系列变形产品的一组通用模块和接口。座椅骨 架模块和软垫模块是用户的基本需求，并分别受到产品结构和人机尺寸的严格约 束，在满足各项标准要求和经过一定时间市场检验的条件下，将被定型并延续使 用。因此，座椅骨架模块和软垫模块构成了基础的产品平台。依靠成熟的产品平 台，根据用户的不同需求，仅通过对面料模块、扶手模块和安装件模块的设计， 即可快速确定用户所需的最终产品。
3.基于产品平台展开的快速造型设计根据用户输入的“清新、简约”造型意 象定位，对扶手、安装件和面料模块展开造型设计。采用浅蓝色与乳白色的皮质 面料和工程塑料的安装件诠释“清新”的造型意象;以“天鹅”为原型，通过简洁流畅 的曲线对面料、扶手及背板进行形态塑造和层次划分，诠释“简约”的造型意象。
在产品平台基础上，快速生成了用户所需的最终造型方案。
4.系列衍生方案的快速设计根据用户输入的“素雅、商务”造型意象定位， 以“礼帽”为原型，从黑色皮纹镶边的中扶手设计入手，辅以褐色系的真皮面料， 快速生成用户所需的最终造型方案B。根据用户输入的“热情、活跃”造型意象定 位，以“火烈鸟”为原型，从红白结合的中扶手形态设计入手，辅以大块面的红色 面料划分，快速生成用户所需的最终造型方案C。
三、结论 依靠成熟的产品平台，根据用户需求，结合产品造型意象，可快速塑造出 系列化、模块化的客车座椅外观造型。增强了企业对市场环境变化的快速响应能 力，提升了企业产品造型的效率，提高了企业的设计开发质量。
作者：林敬亭单位：华侨大学机电及自动化学院