有色金屬協會標準

鎂合金汽車座椅骨架坯料編制說明（討論稿）編制組2017年08月01日一、工作簡況1、立項目的及意義我國金屬鎂資源豐富，原鎂產量、產能、出口都居世界第一。鎂合金是最輕的工程結構材料，具有比強度和比剛度高、吸震降噪性能強，鑄造成形、機加工性能良好，易回收等特點，被譽為21世紀綠色金屬結構材料，具有廣闊的商業應用前景。近十幾年來，政府對整個鎂產業的大力支持，我國從原鎂的冶煉、新型鎂合金材料的研發、新型鎂合金成型工藝的開發、以及運用等整個產業鏈都取得的長足的發展，積累了寶貴的經驗。世界發達國家和地區的鎂合金產品生產已開始逐漸向我國轉移，歐美等國逐年擴大了對我國鎂合金汽車零部件的采購規模。汽車座椅骨架用材料及其成形方法概況汽車座椅骨架是汽車座椅的基礎結構，現在使用的座椅骨架通常是由碳鋼、鋁合金、聚氨酯、鎂合金等通過沖壓、焊接、壓鑄、熱模塑法、注射成形等方法制成，可分為靠背骨架和座盆骨架兩部分，座椅調節裝置、靠背傾斜角調節裝置、限位裝置等與座椅相關的一些機械裝置。以下主要是介紹了座椅骨架的幾種常用本體材料及其不同成形方法。①碳鋼碳鋼具有較高的強度、硬度和良好的韌性，作為本體材料，在汽車座椅的應用上一直占據著主導地位，但碳鋼硬度較高決定了其難于用單純的壓力加工等方法成形。鋼質座椅骨架的成形方法通常是經過取材、下料等工序，通常需要分割七件來組合，焊接處達17個［10。最常見是采用沖壓鋼板骨架和軋制鋼管骨架，該工藝程序比較復雜,對工人的技術水平要求較高,因此精確度差、規?；潭容^低。多年來國內外許多汽車及零配件生產廠家不斷投入人力、物力進行鋼質座椅骨架的開發和研制。目前所開發的新型材料主要有高強度和超高強度鋼板，出現了液壓成形、激光拼焊成形等方法。在不增加成本的情況下，維持車身功能與抗沖擊安全性，同時減輕車身質量。盡管如此，仍擺脫不了通過多個復雜工序進行生產的本質。另外碳鋼本身的特性難于通過成分優化等得到很大的改進，因此在汽車輕量化的進程中,隨著性能優良的輕量化材料的研制成功及相應成形工藝的合理應用，碳鋼座椅骨架在微型汽車上將逐步淡出舞臺，被重量和性能俱佳的新材質座椅骨架所取代。但在強度要求較高、工作環境惡劣的重型汽車等車輛上，碳鋼骨架仍會得到廣泛的應用。②鋁合金鋁合金的比重為2.7,是碳鋼的1/3，與其它材料相比，輕量化效果好，成本較低，耐腐蝕性和回收利用性也好，被廣泛地應用于發動機、傳動系統、車身和底盤部件。鋁合金座椅多采用鍛壓成形和壓鑄成形，靠背和坐盆工藝分開，比較廣泛的做法是把液壓成形鋁制管子與沖壓成形的多片鋁制板焊接在一起。但是鋁合金減震系數較小，減震性能較差，是制約鋁合金座椅骨架發展的不利因素。壓鑄鎂合金座椅骨架的優點座椅是汽車內飾系統的重要部件，也是汽車上最重要的安全部件之一，直接關系到乘員乘坐的舒適性、安全性和方便性，并影響人們對汽車的評價。首先它可以為人體提供良好的支撐及舒適環境，并在汽車受到撞擊時最大限度的保護乘員的安全；通過合理配置頭枕和靠背的軟墊，可以防止駕駛員或乘員的頸部及頭部在汽車發生碰撞時受到傷害。汽車座椅要有足夠的強度承受各種復雜的載荷，還要具有一定的柔韌性和吸振性，這樣不僅美化外觀，還最大程度地改善乘坐的舒適性，更重要的是當遇到碰撞等緊急事故時能起到緩沖和吸能作用，使乘員的傷害降低，這主要是由汽車座椅骨架的性能決定的。幾種常用座椅材料的性能材料類別比重[g/cm3]彈性模量[GPa]比彈性模量[GPa]拉伸強度[MPa]導熱系數比拉伸強減震系數(35MPa)[%]度[MPa][Wm-1K-1]鑄鐵7.418024.3200-40027-548010-17鋁合金2.77025.9200-35073-1282472-5工程塑料1.5-2.015-2510-12.5100-25050-16720-50n.a.鎂合金1.744525.86200-300118-17215730-60上表給出了鎂合金與其他材料的性能比較。正是由于鎂合金的特殊性性能，使其在座椅上的應用具有種種的優勢，各國相關研究機構及企業投入了大量的時間進行研究開發，目前已取得了較好的成效。綜上所述：隨著國家對環保要求越來越高，汽車輕量化已成為發展趨勢，國內外對鎂合金座椅產品需求的不斷擴大，隨著產品品種和銷量的增加，國內又沒有相應的標準可循，大多是參照國內鋁合金鑄件以及美國ASTM的部分標準，已經不適合現有的技術狀況和發展方向，造成各廠家參照的技術標準不統一，不利于建立合理的競爭機制。另外，在國際貿易過程中，標準成為國際貿易中供需雙方簽訂合同所必需的基礎性文件，因此，隨著鎂合金座椅出口量的增大，急需制定與國際接軌、符合我國國情的標準，規范和引導企業的標準體系，滿足我國汽車行業對鎂合金座椅的需求。該標準的制定，適用于汽車行業以及鎂生產企業和貿易單位，應用范圍廣，并對廣大的用戶起到積極的指導作用，具有較重要的意義。2、 任務來源2014年由重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司、重慶大學鎂工程中心、嘉興眾誠鎂業科技有限公司等單位在有色金屬標準化技術委員會宜興年會上提出起草標準，現T/YS01-xxxx-201x《鎂合金汽車座椅骨架坯料》標準由重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司、重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司、重慶大學鎂工程中心等單位負責起草。根據中國有色金屬工業協會(中色協科字【2017】8號)文件的要求，計劃編號為2016-009-T/CNIA,由重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司負責起草《鎂合金汽車座椅骨架坯料》協會標準，完成年限為2018年，由全國有色金屬標準化技術委員會(SAC/TC248)歸口。3、 起草單位本標準的編制組由重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司、重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司、重慶大學、重慶長安汽車股份有限公司、嘉興眾誠鎂業科技有限公司等單位組成。4、 主編單位的技術基礎本標準的主編單位重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司：公司注冊資本金人民幣5600萬元，公司現有員工240余人，技術人員68人，中高級職稱員工30人；公司大專以上文化程度的有94人，占員工總數40.3%；擁有從事鎂合金加工生產管理經驗6年以上的人員有32人；英語6級以上的7人；公司員工平均年齡36歲，是一支年輕而富有朝氣的制造生產團隊。公司主要產品：1.汽車類：汽車類產品中控支架、空調支架、轉向柱支架、離合器殼體、變速箱殼體等，其中部分產品已遠銷歐洲，年出口創匯5000萬元（RMB）；2.手動工具類:共開發各種手動工具部件40多個品種，客戶包括Rigid,Milwaukee,Stihl等國際知名品牌以及國內如重慶弘愿等一線品牌企業；所有部件經組裝后，產品全部銷往歐美。3.摩托車類：主要開發了摩托車產品40多個品種。重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司：是由美國江森自控與上海延鋒安道拓座椅有限公司、重慶博奧實業有限公司于2003年共同投資成立的合資公司，投資總額2000萬美元，注冊資本750萬美元，現有員工約3000人?？蛻羯婕伴L安福特、沃爾沃、長安鈴木、長安、長安標致、力帆、北汽銀翔等汽車公司。現已形成座椅總成、機械零件、發泡、面套、頭枕、頂飾系統的產品開發和制造能力，形成了完整的產品平臺和產品體系，并成為眾多國內外整車廠商的第一選擇。作為西南地區具有領導地位的汽車內飾零部件、模塊及系統供應商，我們旨在創造可持續發展的客戶價值。結合公司的5年規劃，未來我們將形成1個中心，2個辦事處，11工廠的規模，除現有工廠外，我們會在杭州，南昌，南京，上海等多地建立工廠及辦事處。重慶大學國家鎂合金材料工程技術研究中心：在國家科技部以及“211、985”工程的支持下，已在重慶大學建成10000多平方米的研發基地，擁有鎂合金熔煉、壓鑄、半連續鑄造、薄帶連鑄、擠壓、軋制和沖壓等成套研發設備和掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、光譜成分分析、差熱分析、熱模擬試驗、電化學工作站等先進分析檢測儀器。中心在中試及產業化基地上建成了包括冶煉、熔煉、壓鑄、擠壓、軋制、表面處理等鎂合金材料制備與加工的數十條鎂合金中試和產業化生產線。中心先后負責承擔了包括國家973重大基礎研究、863、國家自然科學基金、科技支撐計劃、科技部國際合作重大項目等在內的鎂合金材料及加工研發及產業化項目80余項，先后起草了“鎂合金壓鑄轉向盤骨架坯料”、“鎂及鎂合金壓鑄缺陷術語”、“鎂合金鑄件x射線實時成像檢測方法”等國家標準，促進了鎂合金產品在摩托車、汽車、軍工、手動工具、3C產品等方面的應用，極大地推進了我國鎂產業的發展。5、主要工作過程2014年11月11日至13日，在中國有色金屬標準化技術委員會主持下在江蘇宣興召開了《鎂合金汽車座椅骨架坯料》申報國家標準的立項討論會。根據有色標委[2014]37號的通知，確立了標準制定任務后，重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司成立了《鎂合金汽車座椅骨架坯料》標準制訂工作小組，組織成立了起草小組，起草人員主要由重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司副總經理、工程總監、經理、工程技術人員以及重慶大學鎂中心主任、教授、研究生以及鎂加工企業的技術骨干人員等組成，制定了工作計劃，查閱、收集和整理了大量國內外的相關的資料，編寫了本標準討論初稿。2015年3月24日，《鎂合金汽車座椅骨架坯料》審定會在中國有色金屬標準化技術委員會主持下于無錫市無錫君來世尊酒店召開。來自全國19個單位的25名代表參加了會議。會議對標準討論稿進行了認真、熱烈的討論，對標準的范圍、牌號、尺寸公差、總成試驗等方面提出了修改意見。2015年11月2日，由重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司主持，在重慶博奧鎂業有限公司召開了《鎂合金汽車座椅骨架坯料》討論會。參加會議討論的有重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司及重慶大學國家鎂工程中心的各位技術人員，會議對標準討論稿進行了認真的討論，主要對尺寸偏差、力學性能、檢驗規則、取樣、檢驗結果的判定等內容，結合實際生產情況進行了詳細的分析，討論，然后對相關內容進行修改。無錫會議紀要修改“4.1.1“座椅骨架材料牌號為AM50A或AM60B，增加AZ91D牌號，因考慮到AZ91D牌號的延伸率較低，座椅碰撞時的吸振性不好，討論后決定不增加“AZ91D”。2016年06月07日，由重慶大學鎂材料工程中心主辦，重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司等協辦。在重慶討論了《鎂合金汽車座椅骨架坯料》標準內容，會議對標準進行詳細討論和審核。主要對標準引用順序、刪除電位腐蝕術語、明確汽車座椅總成定義、產品標記、合并尺寸公差要求、刪除鹽霧試驗后力學性能、

4.4.3放置順序、刪除電位腐蝕要求、增加孔隙率要求、明確四00流明、明確訂貨單內容。2017年3月9日-10日中國有色金屬標準化技術委員會委托，由重慶市科學技術研究院在廣東省東莞市主辦召開了“鎂及鎂合金國內外標準研討會”，與會代表熱烈討論了“鎂合金汽車座椅骨架坯料”標準，提出參考鎂合金方向盤標準的部分內容，并在其他企業多做調研，制定更具廣泛性、適用性、通用性的標準，規范性引用文件修改，座椅圖片簡化為線框示意圖，更改骨架坯料定義，成立工作組，加入汽車類企業的單位。2017年7月27日重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司、重慶延鋒安道拓汽車部件系統有限公司、重慶大學等代表到重慶長安汽車股份有限公司進行了調研，并對該標準的技術內容進行了充分的討論。主要對鎂合金座椅必須到達國家的強制標準進行了討論、規范性引用文件中增加了GB/T6511汽車座椅術語和QC/T47鑄造術語兩標準、將ASTME505-01的缺陷判定標準作為附錄、補充孔隙率的試驗方法，并作為標準的附錄、將標準中座椅骨架的示意圖修改規范。二、標準的編制原則和依據編制本標準的原則主要依據鎂合金鑄件生產以及使用企業的的規范，以及國內外用戶的要求進行編寫。在查閱國內外先進技術的基礎上結合中國的實際制定出適合汽車行業發展需要的技術標準，根據國內、外貿易情況，充分滿足用戶的需求，最終達到國際先進水平。按照GB/T1.1-2009《標準化工作》導則及GB/T1.3的要求進行格式、結構的編排，嚴格執行國家的法律法規，多次修改后形成了本討論稿。三、標準的主要內容及說明1關于范圍本標準規定了鎂合金汽車座椅骨架（以下簡稱產品）的要求、試驗方法、檢驗規則及標志、包裝、運輸、貯存及合同內容。在充分考慮鎂合金座椅骨架應用到汽車上，能夠滿足強度、碰撞、腐蝕等安全性能、使用要求的基礎上，編制而成。2關于規范性引用文件列出了國家及行業頒布的最新本標準中引用的標準文件。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。本標準在編制過程中主要參考了以下文件，對于本標準的起草起到了很好的借鑒作用。GB/T228金屬材料室溫拉伸試驗方法GB/T231金屬布氏硬度試驗方法GB/T1184形狀和位置公差未注公差值GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T5611汽車座椅術語GB/T5678鑄造合金光譜分析取樣方法GB/T6414鑄件尺寸公差與機械加工余量GB/T13748鎂及鎂合金化學分析方法GB/T13822壓鑄有色合金試樣GB/T17432變形鋁及鋁合金化學成分分析取樣方法GB/T19078鑄造鎂合金錠GB/T23600鎂合金鑄件X射線實時成像檢測方法GB/T32792鎂合金加工產品包裝、標志、運輸、貯存

GB11550汽車座椅頭枕強度要求及試驗方法GB11551乘用車正面碰撞的乘員保護GB11552乘用車內部凸出物GB14167汽車安全帶安裝固定點GB15083汽車座椅系統強度QC/T47鑄造術語本標準使用重新起草法參考ASTMB94、ASTME505編制，與ASTMASTMB94、ASTME505的一致性程度為非等效。3主要技術內容3.1本標準在技術內容上，在試驗方法標準上嚴格控制。汽車座椅性能試驗方法：按照GB11550、GB11551、GB11552、GB14167、GB15083、QC/T740的規定進行，安全系數為1.2。3.2根據生產過程中實際測試和裝配的技術要求，增加了座框和靠背的關鍵尺寸偏差范圍，增加到標準4.4中，對實際生產有很好的指導作用。測試情況如下：庭米:離1-圓，AXNOMIhtAL MEASDEV 十TOL -TOL OUTTOLM446.0000 443.5134 -2.4866 0.3000 -0.3000 -2.1866傘1婕米位置1，SLTR2AXNOMINALMEASDEV +TOL -TOL OUTTOL BONUSX-334.0394-334.2966-0.2574Iff39.44^9Cl啊的 1.0000 -0.0254 0,0000喜征寬9,00009.65000,6500 1.0000 -0.0254 0.0000IPRFS0.5148 1.0000 0.0000 OWOO LJ傘1靖米 1RB2-SLTR3AXNOMINALMEASDEV +-TOL -TOL OLTTOL BONUSX-334.0394-3>l.0970-0.0576DF9.0000a.7894-0.2106 1.0000 -0.0254 0.1652 0-0000TPRFS0.1153 1.0000 0.0000 0,0000\—4 i

■_Ik1毫米［離5-圓8至圓9AXNOMINAL MEAS DEV +TOL 4QL OUTTOLM32.0020 31.9980 -0.0040 0.1500 -04500 0.0000中|亳米位置圓如AXHOMINALMEAS DEV +TOL -TOL OUTTOL BONUSX-43.9207?43,9召15 -0.003Bz-61.3339■61.2399 0.0941DF6.50006,5395 0.OW5 0.5000 -0.0254 0.0000 0.0000TPRF504883 0.5000 0.0000 0,0000 [.T_Ik1建米［加離6-圓9至|也0AXNOMINAL MEAS DEV +TOL -TQL OUTTOLM32-0003 320325 00322 0.1500 -04500 0.0000中1楚米位置圓9AXNOMINALMEAS DEV +TOL -TOL OUTTOL BONUSX-73.448073.4090 "0391z-48,9992-46.7205 0.2787DF26.1000263951 0,2951 0.5000 -0.0254 0.0000 0,0000TPRFS__['j3.3增加了附錄A鎂合金座椅骨架X射線探傷缺陷級別表B1、B2、B3、B4,如下所示；鎂合金座椅骨架關鍵部位的孔隙率檢測方法，主要根據大眾汽車、長安汽車、長城華冠汽車等公司對座椅骨架孔隙率的技術要求進行。附錄A鎂合金座椅骨架X射線探傷缺陷級別

表B1缺陷分級氣孔缺陷圖適用透視厚度/mm圖樣實際厚度/mmA1?9.5?25.415.9

表B2（適用透視厚度為W9.5mm,圖樣實際厚度為3.2mm）

表B3（適用透視厚度為9.5mm?25.4mm，圖樣實際厚度為15.9mm）表B4四、標準水平分析國外情況：國外有部分車型Ford,AlfaRomeo,Hyundai,PSA等已經應用鎂合金汽車座椅骨架，在新的標準及輕量化的趨勢下，國內車企（長安、一汽、長城等）也在積極推動開展鎂合金汽車座椅的開發及應用。加之我國是鎂合金產量大國，擁有很大的價格優勢。在節能減排、環境安全、汽車輕量化的背景下，鎂合金汽車座椅擁有廣闊的市場前景。國內情況：目前，國內外均未見鎂合金汽車座椅標準，ASTMB94“鎂合金壓模鑄件”綜合性的標準以及ECE標準，對產品有一定指導作用，但也存在針對性不夠強，不夠全面，對中國產品的實情結合不夠等缺陷。該標準使用重新