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摘 要

本文介绍了玻璃钢座椅的产品类型和特点。系统的介绍了玻璃钢的主要性能特点和玻璃钢的传统加工成型技术。其中重点阐述了喷射成型制备玻璃钢的过程。根据所要使用的胶液树脂及相应的玻璃纤维增强材料。通过喷射成型的工艺设计过程，并联系了座椅生产过程中对结构的要求计算出了座椅的工艺参数。然后根据数据通过CATIA绘制出产品外观。最终设计得到的玻璃钢座椅的平均厚度设定为4mm，底部为400mm×400mm，椅背高380mm。座椅垂直荷载：1100N，超载系数：1.2，动荷系数：1.4，喷射玻璃钢弯曲强度200MPa，弯曲模量15GPa，泊松比0.3。

用复合材料座椅替代传统座椅应用于公共交通中，既能满足日常使用之需，又能减轻自重，增加客车的载动性能。虽然国家现在在复合材料方面在继续增加研究投入，但在这方面的研究还是任重而道远。

关键词：玻璃钢 喷射 座椅 设计

The design of GRP plastic seat by spray-up

Abstract

This paper describes the fiberglass seat product type and characteristics. The main characteristics and processes of several seats traditional molding technologies of GRP are introduced. This paper focuses on the preparation process of spray-up method and select spray based on the design matrix using the resin and reinforcing materials. By spray-up molding process design process and contact the seat of the requirements of the production process to calculate the structure of the process parameters of the seat. Appearance of the product is drawn by CATIA soft based on these main parameters. The design finally gets the average thickness、length、width and height of glass fiber seats are 4mm、400mm、400mm and 380mm.Vertical load of the seat is 1100N.The overload factor is 1.2.The moving load coefficient is 1.4. The flexural strength is 200MPa. The flexural modulus is 15 GPa. Poisson's ration is 0.3.

Replace the traditional seat of composite materials used in public transport in the seat, both to meet the needs of daily use, but also to reduce weight and increase dynamic performance passenger carrier. Although the country is now in composites continue to increase investment in research, but research in this area is still long way to go.

Key Words: GRP；Spray-up；Seat ；Design

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 引言 1

1.2玻璃钢的定义及发展 1

1.3 玻璃钢与钢材、木材的比较 2

1.4 我国玻璃钢制品的生产状况 3

1.5 玻璃钢的主要性能特点 4

第二章 设计目的及流程 5

2.1 设计目的 5

2.2 喷射玻璃钢座椅成型工艺 5

2.3. 原材料的选择和分析 8

2.4 喷射成型的优缺点 9

2.4.1 优点 9

2.4.2 缺点 9

2.4.3 喷射工艺参数 9

2.4.4 喷射注意事项 10

第三章 设计过程 11

3.1 设计理念 11

3.2 座椅结构分析及设计 11

3.2.1 座垫尺寸 11

3.3.2 椅背尺寸 11

3.3 强度计算、厚度设计及质量计算 12

3.3.1 强度计算 12

3.3.2 厚度设计 14

3.3.3 质量计算 15

3.4 产品外观设计 16

3.4.1 CATIA制图步骤 16

3.4.2 设计图基本尺寸 16

第四章 结论与展望 19

4.1 结论 19

4.2 展望 19

参考文献 20

致 谢 21

第一章 文献综述

1.1 引言

玻璃钢作为当今材料行业中最热门的工业之一，其发展前景甚为可观。所谓玻璃钢，就是通过玻璃纤维与树脂两者复合而取得更大的强度，改善原材料的各种物理化学性能，使得材料与原来相比取得更大的优势。玻璃钢有三大优点：一是玻璃钢的密度比较小，强度比较大，比钢铁结实，比铝轻，比重只有普通钢材的1/4~1/16，而强度却为钢的3~4倍；二是玻璃钢具有瞬间耐高温特性；三是具有良好的耐酸碱腐蚀特性及不具有磁性。玻璃钢具有上述许多优异的特性，因而它诞生半个多世纪以来，各种新产品日新月异，在各个领域中的应用与日俱增。由于其比重小而强度高，自然在航空工业领域备受青睐。

玻璃钢座椅是一种比较简单的玻璃钢制品。它主要由椅背、椅面和支架底座（选配）组成，先通过喷射成型工艺把椅背和椅面分别成型（如有需要也可以整体成型），然后安装到底座（也可以与椅背一体成型）上。这种玻璃钢座椅耐用，牢固相对看起来颜色亮丽，不失时尚的外观，自面世后很受欢迎。

图1-1 玻璃钢座椅

1.2玻璃钢的定义及发展

玻璃钢(FRP)，又称为玻璃纤维增强塑料，是以合成树脂为基体，以纤维为骨架的一种复合结构材料。玻璃钢复合材料具有轻质高强、耐腐防渗、隔热吸音等综合优点，近些年来，在国外各领域包括建筑和装饰领域被大量利用，呈逐年增长态势。我国近年来玻璃钢的应用也有长足的发展，在国防、航空、造船、汽车、建筑和大厦内装饰中等各个领域，玻璃钢制品已被广泛应用^[1]。

玻璃钢自20世纪40年代问世以来, 在日本、美国等许多工业发达国家得到了较大发展, 其应用增长速度每年均超过了国民经济的发展水平。这说明玻璃钢是一种具有广阔发展前景的新型材料^[2]。

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