Кресло ковш в авто своими руками чертежи
Автомобильное сидение своими руками
Приветствую Вас на блоге kuzov.info!
В этой статье рассмотрим как изготовить автомобильное сидение своими руками. В статье есть информация о конструкции и материалах заводских сидений, базовые сведения об эргономике и дизайне и безопасности автомобильных кресел. Разберёмся, какую полимерную пену нужно использовать для мягкой части сидения, как её резать и формовать. Также рассмотрим процесс создания основы ковшеобразного сидения из композитных материалов, а также из цельного листа металла.
Содержание статьи:
Конструкция современных автомобильных сидений
В автомобиле есть два типа сидений, раздельные одноместные передние сидения и многоместное нераздельное заднее сидение. Передние сидения имеют мягкую часть с определённым контуром, повторяющим изгибы человеческого тела.
Создание дизайна автомобильного сидения является не простой задачей. Оно должно обеспечивать комфорт и безопасность, иметь относительно лёгкий вес (для экономии расхода топлива и минимизации дополнительных нагрузок при аварии), износостойкость и при этом иметь стиль.
Краткое описание компонентов сидений позволит лучше понять базовые требования к конструкции автомобильного сидения, необходимой для обеспечения комфорта и безопасности.
Полиуретановая пена (пенополиуретан)
Полиуретановая пена используется при изготовлении автомобильных сидений более 30 лет. Существуют разные технологии изготовления этого материала. Вне зависимости от технологии, по которой изготовлена пена, большее значение имеет её характеристика твёрдости и плотности. От этих характеристик зависит долговечность сидения и его комфорт.
Если говорить по-простому, то полиуретановую пену получают реакцией полиолов и диизоционатов. Оба продукта получают из сырой нефти. Серия добавок также необходима для производства полиуретановой пены высокого качества. Разные добавки нужны, в зависимости от области применения пены.
Полиуретановая пена в большинстве случаев используется в качестве мягкой части автомобильных сидений из-за свободы дизайна, которую даёт этот материал. Также потому что он обеспечивает требуемый комфорт сидениям. Пенополиуретан также широко используется в мебельной промышленности.
Полиуретан используется в автомобиле, так как он:
Дизайн мягкой части сидения коренным образом изменился после развития технологии формовки. В последние годы плотность полиуретана, используемого в основных продуктах, была снижена на 30–40 процентов, а механические свойства остались те же.
Как изготавливаются мягкие части автомобильных сидений на заводе?
Формуемые мягкие части сидения делаются одновременно одним элементом (целиком для всего сидения) впрыскиванием смеси пены (изоционаты, полиолы, катализаторы и добавки) в формы. Когда пена поднимается и расширяется, то она занимает всё пространство формы, затвердевает, после чего изготовленную часть можно убрать из формы.
После извлечения из формы мягкие части сидения кладутся на конвейер и посылаются в специальную установку, которая открывает ячейки вспененного материала и придаёт ему упругость. Далее части посылаются на контроль качества и доработку. Потом осуществляется окончательная вулканизация.
Хотя процесс кажется простым, есть много различных тонкостей при производстве, чтобы получить полимерную пену для сидений нужной мягкости. Твёрдость пены можно изменять, регулируя количество изоционатов в разной части отливочных форм. Так получают одну цельную мягкую часть сидения с частями разной степени мягкости (мягкий центр и более твёрдые боковые поддержки).
Характеристики полимерной пены для изготовления автомобильного сидения
При изготовлении автомобильного сидения важно выбрать правильную полимерную пену. Пенный материал должен подбираться из расчёта комфорта, поддержки тела и безопасности. В движущейся машине возникают вибрации, которые сидение должно гасить. В большинстве случаев для изготовления мягкой части сидения используется вспененный полиуретан. Это достаточно доступный и относительно недорогой материал. Пенополиуретан разной плотности может продаваться у мебельщиков или в интернете.
Рассмотрим типы пенополиуретана и их свойства.
Открытые или закрытые ячейки
Полиуретановая пена состоит из ячеек. Они могут быть открытыми и закрытыми. Пена с открытыми ячейками встречается чаще. Ячейки открыты для соседних ячеек. Закрытые ячейки не открыты для соседних ячеек. Пена с закрытыми ячейками может долго плавать и не тонуть и используется на катерах и яхтах.
Пена с открытыми ячейками (Open-cell foam) характеризуется, как мягкий материал. Воздух легко двигается по всему пространству материала, когда пена сжимается.
Пена с закрытыми ячейками (Closed-cell foam) гораздо плотнее и твёрже, чем пена с открытыми ячейками. Её воздушные пузырьки полностью герметичны (закрыты) друг от друга. Этот материал, как правило, имеет более высокий предел прочности при сжатии. Пена с закрытыми ячейками часто используется в водном оборудовании, так как не впитывает воду.
Можно купить пену разной толщины. Один толстый слой пены может быть некомфортным. Можно использовать несколько слоёв пены разной плотности (как сэндвич). Нижний слой – самая плотная пена, потом средней плотности, потом тонкий слой мягкой пены. Все слои нужно склеить вместе, используя специальный клей. Этот метод позволяет весу распределяться более равномерно по сидению. Получается имитация пружин на старых мягких сидениях. Все слои должны быть в пределах толщины заводского сидения.
При изготовлении сидения не забывайте о высоте потолка в автомобиле и запасе свободного места под голову.
Дизайн сидений и эргономика
Проектирование автомобильного сидения (дизайн)
Можно при помощи программы создать макет ковшеобразного сидения, потом распечатать его в масштабе 1 к 1 на плоттере слоями (с расстоянием 2.5 см), потом начертить контуры на пенопласте 2.5 см, разрезать пенопласт по форме и склеить вместе. Далее сгладить форму, чтобы сформировать макет-форму, выровнять шпаклёвкой и шлифованием, намазать воском и сделать матрицу. По матрице или сразу по форме можно сделать основной каркас сидения из стеклопластика или карбоновой материи и смолы. Более подробно процесс изготовления автомобильного сидения из композитных материалов описан в этой статье ниже.
Как резать и формовать пену для сидения?
Сидения из карбонового волокна и стеклопластика, их характеристики и особенности
Передние сидения автомобиля можно изготовить из карбоновой ткани с эпоксидной смолой или из стеклопластика. Эти материалы смогут обеспечить достаточную прочность сидений. Так, заводские ковшеобразные сидения известных фирм могут быть произведены из таких же композитных материалов. К примеру, Recaro SPA seats (карбоновое волокно + кевлар) и Recaro SPG seats (стеклопластик).
Эти сидения прошли тестирование на безопасность и являются достаточно прочными, чтобы обеспечить безопасность водителя при езде и в аварийной ситуации.
Рассмотрим характеристики карбонового материла и стеклопластика, их отличия, преимущества и недостатки при изготовлении автомобильных сидений из этих материалов.
Процесс изготовления автомобильного сидения из композитных материалов
Процессы изготовления автомобильного сидения из карбонового волокна со смолой и из стеклопластика похожи, но имеют свои особенности. Для создания стеклопластиковой детали может использоваться недорогая (в отличие от эпоксидной) полиэфирная смола, которая достаточно быстро сохнет. Не требуется получения идеальной поверхности, как в случае с карбоновым изделием, что упрощает процесс изготовления. Есть два способа создания сидения из композитных материалов (стеклопластика или карбона):
Подробный процесс создания стеклопластикового изделия можно изучить на примере изготовления капота, описанного в другой статье “как сделать капот из стеклопластика”.
Рассмотрим особенности создания автомобильного сидения из карбоновой материи и смолы.
Процесс создания сидения из карбоновой материи и смолы
Ковшеобразное сидение из листового металла своими руками
Эргономичный дизайн ковшеобразных сидений делает их удобными для быстрой езды и защищает от поперечных нагрузок при резких поворотах. Они имеют выраженные боковые поддержки.
Каркас сидения можно вырезать по шаблону из цельного листа металла 1.5 — 2 мм (140 см на 85 см).
Распечатайте шаблон в реальную величину (seat_template). Можно использовать несколько листов А4 склеенных вместе и вырезанных в нужных местах. Далее положите шаблон на лист металла и очертите его. Вырежьте лист по обведённому контуру. Теперь согните металл и сварите в нужных местах. На этом этапе у вас получился основной каркас сидения.
Если у Вас нет станка для гибки металла, то можно сделать небольшие с внешней стороны линии изгиба, потом используйте край скамейки или верстака и нажмите металл. Разрез поможет согнуть металл по прямым линиям.
Размеры ковшеобразного спортивного сидения
Чтобы сделать сидение более комфортным нужно нарезать куски пены и приклеить их к сидению. Для верхней части и самой спинки использовалась пена 2.5 мм и для боковых частей и нижней части 5 мм.
Чтобы ноги имели большую поддержку, можно сделать закруглённую пену из 3‑х слоёв.
Боковая пена сформована, чтобы сделать верхний край немного закруглённым и сделать верх плавно переходящим к пене 2.5 мм.
Для обивки в данном примере была использована материя двух цветов (чёрный с красным). Сначала сделайте шаблоны по форме сидения, потом по ним вырежьте обивочную материю с запасом на швы.
Переделка заводского сидения
В качестве основы для создания автомобильного сидения своими руками можно взять заводское сидение. Каркас можно оставить без изменений, либо добавить некоторые элементы, необходимые для изменения формы. Мягкую часть сидения можно изменить, отрезая пену или приклеивая дополнительные сегменты. К примеру, можно переделать стандартное автомобильное сидение в спортивное ковшеобразное.
Для начала нужно нарисовать примерный набросок желаемой формы сидения на бумаге, учитывая размеры и форму исходного сидения. Нужно разобрать оригинальное сидение и подумать, как можно изменить каркас, чтобы форма соответствовала вашему чертежу. При создании сидения нужно учитывать эргономику, комфорт и безопасность.
В нашем примере нижняя часть каркаса была изменена. Были добавлены две пластины с шарнирами и торсионными пружинами (для небольшого движения пластин вверх и вниз). Так было запланировано эргономичной конструкцией сидения. Этот механизм облегчает давление и напряжение бёдер и ног во время нажатия на педали автомобиля. Кроме того, была увеличена боковая часть нижнего каркаса, в местах будущей увеличенной боковой поддержки.
Важен не только дизайн пены, но и то, как она будет крепиться к каркасу. Всё нужно спланировать заранее и разметить места срезов пены и креплений. Нужно учесть расположение металлических стержней, на которых будут удерживаться кольца для крепления некоторых областей обивки. Стержни могут быть встроены в мягкую часть сидения (в специальные канавки). Вместо канавок со стержнями для крепления колец могут использоваться крепления Velcro (текстильные застёжки/липучки). Одна часть крепления находится на вспененном полиуретане, а другая на обивке. Такие крепления часто используются на современных сидениях.
Изготовление обивки для сидения
Нужно разметить линии швов на пенополиуретане, для дальнейшего создания обивки изменённого сидения.
Шаблоны для обивки можно сделать из картона. Для создания шаблонов закруглённых форм используйте эластичный материал (винил/дермантин). Если необходимо, можно немного растягивать винил, чтобы он принял нужную форму. После этого, для удобства разметки кожи, эластичные шаблоны можно скопировать на более жёстком материале.
К обивке можно пришить 5 мм поролон. Это такой же поролон, который используется для перетяжки потолка салона. Поролон придаёт объём коже и скрывает неровности на базовом пенном материале сидения. Поролон толщиной 5 мм не влияет на размеры обивки. Если будете использовать более толстый поролон, то это может влиять на размеры обивки (на 3,4, 5 мм).
Для средней части и для боковых частей можно использовать разную кожу (перфорированную/ не перфорированную и разных цветов).
Шаблон нужно положить на материал для обивки, обвести с запасом на допуск шва (примерно 1 см). При сборке и сшивании отдельных частей обивки, хорошо помогают заранее сделанные пометки. Эти пометки должны потом сходиться друг напротив друга. Для облегчения сшивания также можно использовать степлер.
Как было написано выше, можно использовать крепления Velcro (текстильные застёжки/липучки). Эти крепления помогают достичь плотного прилегания обивки к впалым формам сидения. Также можете прочитать статью “перетяжка сидений своими руками”, где есть много информации об изготовлении новой обивки.
Как сделать ковши из обычных сидений. Как сделать спортивные сиденья
Устанавливаются не очень удобные сидения, особенно это касается автомобилей с минимальной комплектацией ну и конечно отечественного производства. Конечно, сидения можно всегда заменить и купить более качественные, но это довольно таки дорого и не каждому по карману. В связи с этим есть смысл переделать стандартные сидения так, как это нужно водителю. Это не так уж и сложно сделать, зато можно будет сэкономить.
Материалы и инструменты для проведения работ:
Для проведения подобных работ понадобятся различного рода инструменты и материалы, здесь уже все зависит от масштабов. Как минимум для этих целей будут нужны ножницы, иголка с нитками, поролон, пружины, спицы, ПВХ панели, монтажная пена и другое.
Процесс переделки сидений:
Шаг первый. Переделываем спинку
Процесс технического тюнинга включает в себя несколько этапов. Начать можно с изменения спинки, ее задачей является поддержка спины, а от того, насколько качественно это происходит, зависит комфортность и здоровье водителя. В первую очередь спинка должна быть достаточно жесткой, на автомобилях ВАЗ десятой серии спинки слишком мягкие, поэтому происходит перегрузка спины и поясницы, в результате чего долгое сидение в таком кресле вызывает дискомфорт. На более новых моделях в спинку установлен пластиковый щит, а на ранних моделях там находятся пружины и они не обеспечивают необходимой жесткости. Кстати установка дополнительных пружин в спинку также не решает проблему жесткости.
Чтобы решить подобную проблему, верхнюю часть спинки можно покрыть жестью, как это сделал автор. Нижняя же часть спинки закрывается ДВП или фанерой. Конечно, лучше всего использовать материалы, по техническим свойствам сходные с пластиком, поскольку он легче и надежнее.
Кстати примерно таким же способом решается проблема, когда сидения проседают.
Шаг второй. Модернизируем боковую поддержку сидений
Практических на всех сидениях заграничного производства присутствует хорошая боковая поддержка, на автомобилях ВАЗ она слишком маленькая или ее нет вовсе.
Чтобы сделать боковую поддержку сидений своими руками понадобится толстый поролон. Из него вырезаются куски нужной формы и размеров, а затем вставляются в боковые части сидений. Если есть желание, то подобную поддержку можно сделать и в спинках сидений. Размеры можно выбирать самому, все зависит от личных предпочтений водителя.
Еще для создания боковой поддержки можно использовать битопласт толщиной 10 мм, его применяют при шумоизоляции автомобиля. Из него нужно вырезать куски нужного размера и формы, а затем наклеить на металлические части кресла.
Шаг третий. Улучшаем жесткость «сидушки»
Чтобы сидение не проседало под весом водителя, и было приятно сидеть в кресле, нужно немного доработать нижнюю часть сидения. Всего для жесткости на заводе ВАЗ установили лишь одну спицу, она отмечена на рисунке красным цветом. Но также есть места для установки и боковых спиц, они отмечены зеленым цветом, но изготовитель почему-то решил оставить эту доработку владельцам.
Для изготовления двух спиц понадобится каленая стальная проволока диаметром 2-3 мм. Сперва нужно будет установить две спицы в среднюю часть толщины поролона, под полости. Они будут являться основой для крепления. Далее нужно установить шесть колец для связи, они отмечены на схеме зеленым цветом. Впоследствии устанавливается съемная спица с загнутыми ушками, она должна быть на 2-3 см короче длины полости. Впоследствии все собирается, если все сделано верно, верхняя спица должна плотно лежать на сидении.
Шаг четвертый. Дорабатываем подголовники сидений
Чтобы голова удобно лежала в подголовнике и не «каталась» по нему во время езды, форму подголовника нужно переделать. Для этих целей подголовник разбирается до железного основания. Для формирования нового каркаса используется монтажная пена, а также пластиковые панели ПВХ. Чтобы не повредить обивку сидений, ее можно окутать скотчем. После застывания пены она обрабатывается ножом для получения необходимой формы.
Чтобы подголовник был мягким, он сверху обшивается поролоном. Затем лишь останется надеть на сидение новые чехлы, которые автор также сделал своими руками.
Заключение
Вот таким вот образом можно произвести тюнинг сидений автомобиля. Не следует при этом делать боковую поддержку слишком большой, иначе стандартные чехлы сидений могут не налезть на кресло, и придется его обтягивать самому. Если подходить к этому процессу более просто, можно просто приобрести чехлы, в которых уже есть боковая поддержка. Конечно, самым кардинальным вариантом считается установка на ВАЗ кресел от иномарки. Недостаток штатной спинки в том, что внутри нее установлено всего три пружины, которые не способны обеспечить необходимый упор позвоночнику водителя. Чтобы доработать спинку придется разобрать сиденья (см поясничный подпор).
Боковая поддержка сидений
В отличии от ВАЗ на иномарках сиденья с боковой поддержкой. Чтобы добавить/увеличить боковую поддержку, можно поступить следующим образом. Толстый поролон вырезается нужной формы и устанавливается в бока сидений (при желании можно использовать дополнительный поролон и для спинки). Форма и размер подбирается индивидуально, в зависимости от размеров водителя.
В качестве боковой поддержки также можно использовать битопласт (звукопоглощающий материал, который используется при шумоизоляции) толщиной 10мм. Куски этого материала вырезаются нужной формы, а затем наклеиваются на металлические боковины сиденья.
Что касается сидушки (нижней части сиденья), то тут поступаем аналогично. Однако, нагрузка на материал в этом месте на много больше, и чтобы сиденье удерживало форму и не сползало в стороны на заводе в подушку установили одну спицу (поперечную, на рисунке она красная). Если присмотреться, то можно заметить, что в каркасе есть полости и для продольных спиц, но они не установлены (на рисунке зеленые). Такое ощущение, будто на заводе знали, что сиденья ВАЗ будут дорабатывать самостоятельно.
Заключение
Сиденье является важным элементом салона любого транспортного средства, без которого он просто не смог бы существовать.
Эти элементом определяются нахождения за рулем, вот почему большинство автолюбителей устанавливают спортивные сиденья, имеющие уникальный дизайн и удобства.
Наиболее простым способом установки является просто покупка спортивных сидений.
Есть много отечественных фирм, занимающихся производством неплохих тюнингованных сидений за умеренные деньги. Однако, вы можете выбрать вариант их самостоятельного изготовления , что даст вам возможность экономии денег и поможет в воплощении своих фантазий и идей. Вам надо лишь запастись нужными инструментами и терпением.