《动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架》编制说明

《动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架》“浙江制造”标准（征求意见稿）编制说明1项目背景本标准相应产品所对应的顾客群为铁道车辆客车附属设备细分市场，归类于变形铝合金中的铝合金锻件制造产业，属于铝压延加工行业。铝合金由于比重小，比强度、比刚度高等一系列优点，已大量使用在各个工业部门，铝合金锻压件已成为各个工业部门机械零件必不可少的材料。凡是用低碳钢可以锻出的各种锻件，都可以用铝合金锻造出来。为此，国家大力倡导拓展用铝替代铁、铜、木、纸、塑料等非环保节能材料的应用。特别是二十一世纪以来，随着汽车、摩托车等机械行业的飞速发展，对锻件的需求逐步向轻量化、精密化、复杂化、多样化的方向发展。精密锻造成形不但可以节材、节能，缩短产品制造周期，降低生产成本；而且由于可以使金属流线沿零件轮廓合理分布，获得更好的材料组织结构与性能，从而可以减轻制件的质量，提高产品的安全性、可靠性和使用寿命。尤其在近些年，航空航天、船舶、包装、高速铁路、公路运输、计算机电子、文化传媒等行业的快速发展，对高（科技）、新（合金、性能）、精（精密加工）金属锻造产品的需求日益增长，有力地促进了锻造加工工业的平稳快速发展。2020年，中国铝合金锻件产量约占全球总产量的48%，美国的产量只有中国的68%。中国稳居世界铝合金锻件与冲挤件产量第一大国，美国第二，日本第三，德国第四，俄罗斯第五。2021年，全球原铝产量6734.3万吨，铝材产量为10563.8万吨。2021年国内铝材产量6105.2万吨，占全球产量的57.8%，按锻件产量占铝材产量的近1%计算，国内铝锻件与冲挤件的产量约为60万吨。我国铝材主要消费领域是建筑领域和工业领域两大类，工业领域又细分为交通运输、电力、包装、机械制造、耐用消费等领域，其中建筑消费占34%，交通运输约占21%，电力占12%。在交通运输行业，高铁以其在速度、安全、环保、舒适等方面的突出优势，成为当今最具竞争力的客运方式。到2020年底，我国高铁运营里程已达3.79万公里，比全球范围内的其他国家高铁里程合计还要多。2022年1月18日，国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，提出5年里，我国交通运输基础设施网络日趋完善，“十纵十横”综合运输大通道基本贯通，高速铁路运营里程翻一番。预计2025年，中国高铁里程将达5万公里左右。展望2035年，便捷顺畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠的现代化高质量国家综合立体交通网基本形成，基本建成交通强国。在此政策指引下，中国动车组年采购量在2021年探底回升，2019⁓2021三年的动车组采购量分别为264组、257组、127组，预计今年将超过180组。按一组8辆，每辆602位的标准数值计算，动车座椅用锻造铝合金中央支架的年均需求量为180万只左右。当今我国高铁各项技术已经处于世界领先地位，高铁也成为我国走向世界的新名片，作为动车组客室座椅系统的锻造铝合金精密中央支架产品，其锻造质量从一个侧面支撑着中国先进制造的品牌声誉，同时其产品力学性能也为顾客乘车的安全舒适体验起到重要的保障作用。就发展前景而言，随着“一带一路”战略的推进以及消费水平的升级，人们已经把高铁动车组出行作为首选，高铁出行已经成为大众的一种习惯和潮流，动车整车必需的安全保障推动各零部件质量的提升，高精尖（即高级、精密、尖端）锻造支架产品将蕴含着巨大的市场潜力。2项目来源由兰溪市同力铝业股份有限公司向浙江省“浙江制造”品牌建设联合会提出申请，经立项论证通过并经浙江省市场监督管理局印发了（关于公布2023年第三批“浙江制造”标准培育计划的通知），项目名称：《动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架》。3标准制定工作概况3.1标准制定相关单位及人员3.2.1本标准牵头组织制订单位：兰溪市同力铝业股份有限公司。3.2.2本标准主要起草单位：兰溪市同力铝业股份有限公司。3.2.3本标准参与起草单位：兰溪市同晟机械有限公司、舟山市银岱汽车零部件有限公司3.2.4本标准起草人为：徐竞、徐飞、孙琦豪、诸超、唐伟峰、郑苗、张子凯、姜杰、刘儒轩、黄金花、李少峰、范晓虎、何雷军。3.2主要工作过程3.2.1前期准备工作。2022年3月，牵头单位和标准主要起草单位兰溪市同力铝业股份有限公司选派工程师和专业技术人员成立标准起草工作组，对企业现场进行调研，编制了标准各工作阶段的任务、时间、人员的要求进度表，具体如下：1）2022年3月到6月，资料收集和调研。工作组收集、统计近年来全省各大铝合金锻造企业不同规格的铝合金锻件产品质量数据和技术要求，同时将《铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件》、《变形铝合金精密锻件通用技术条件》等几个标准对照分析，罗列出本产品的优点、先进性，为制定标准打下基础，由主要起草单位兰溪市同力铝业股份有限公司起草标准工作组讨论稿。2）2022年10月，重庆大学长三角（兰溪）镁材料研究院安排院领导及专家人员到企业参观沟通，了解企业基本情况，大致确定产品的优点和突出点，对标准编制的一些要求进行说明。企业根据要求编写标准和编制说明，确定标准初稿。3）2023年8月25日，在兰溪市同力铝业股份有限公司办公楼二楼会议室召开《动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架》“浙江制造”标准启动会暨研讨会。由牵头组织制订单位兰溪市同力铝业股份有限公司下文确定参会人员名单，包括：重庆大学长三角（兰溪）镁材料研究院副院长兼教授汪彬、重庆大学长三角（兰溪）镁材料研究院副研究员陈涛、兰溪市同晟机械有限公司综合办主任范晓虎、舟山市银岱汽车零部件有限公司营销总经理何雷军，兰溪市同力铝业股份有限公司总经理徐竞、技术副总经理徐飞、营销副总经理孙琦豪，以及各部门负责人等18人。标准工作组切实明确了标准研制的重点和提纲，强调标准研制的自主创新、真材实料、过程控制、装备保证、检测水平和技术提升等方面，并且突出了质量、技术、服务的先进性。形成标准制订的框架与结构，分别为封面、目次、前言、范围、规范性引用文件，基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量承诺。标准工作组明确的标准制订计划进度如下：a）2023年9月30日之前，完成征求意见，根据意见对草案进行修订，形成送审稿；b）2023年12月底之前，召开评审会，形成报批稿。3.2.2标准草案研制标准工作组在2023年8月25日的研讨会后，对标准的草案进行了充分的研究和讨论，对基本要求、质量保证方面的先进性、智能制造方面以及按照“浙江制造”标准制定的框架要求和“浙江制造”标准编制理念及定位要求，提出了许多建设性的意见，主要包括：在设计思路上，为了体现标准的先进性，本标准作了较大的改动，考核项目更加人性化，增加了标准的实用性，通过对比国内外变形铝合金锻造件相关标准的数据，本标准将对比标准的技术指标制定的更加严格，确保了本标准的产品必定是高质量的。2、本标准的制定目的不同于其它行业标准，本标准是定位于铁道车辆客车附属设备细分市场即“动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架”，不是所有锻造铝合金产品都适用本标准。目前，我公司相关产品对本标准的合格率为90%以上。3、重新划分了标准的适用范围为了增加本标准的先进性、针对性及实用性，本标准适用在动车组客室座椅支架系统的，适用于以自由锻、模锻方法生产的，质量小于1.5Kg、尺寸公差比普通精度锻件更高锻件的品质。4、加严了合格品要求要求能达到本标准要求的产品为合格品，不能达到要求的产品为不合格品。规定检验批化学成分、显微组织、低倍组织、力学性能、尺寸及允许偏差和表面质量均合格，才能判定该批产品合格；否则判定该批产品不合格。5、根据《铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件》标准为参考，本标准同时增加了显微组织、低倍组织二项技术要求。6、鉴于本标准产品主要用于轨道车辆座椅生产厂家，故根据客户对锻造铝合金中央支架生产过程中硬度要求更为敏感、严格，收紧了洛氏硬度指标值，即要求洛氏硬度≥60HRB，高于国家标准及行业标准≥40HRB，以保证产品质量。3.2.3征求意见。3.2.4专家评审。按照“浙江制造”标准评审要求，提出专家建议名单。名单如下：姓名工作单位职务/职称专业领域联系电话/手机专家类型3.2.5标准报批（根据标准版次调整）。标准起草工作组根据评审专家的意见，对标准的相关技术指标和文字表述进行了修改，并形成报批稿，具体内容详见标准文本。4标准编制原则、主要内容及确定依据4.1编制原则1）、标准编写格式按照GB/T1.1的要求，引用标准采用最新版本。2）、制定标准的目的是规范生产，因此标准必须适应市场的要求，满足生产发展。该标准应从生产型标准向贸易型标准转换，为供需双方签订合同指标提供指导，为企业制定内控标准提供依据。3）、标准的内容尽可能从实际应用出发，符合用户及最终成品使用的要求。4）、按照“浙江制造”标准的框架，在技术标准要求基础上补充了基本要求和质量承诺，编制了本标准。4.2主要内容及确定依据主要内容1）、标准适用范围本标准规定了动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架的基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量承诺等。本标准用在动车组客室座椅支架系统的，适用于以自由锻、模锻方法生产的，质量小于1.5Kg、尺寸公差比普通精度锻件更高的锻件。2)、技术要求1、本标准产品的技术要求主要分为内在质量和外观质量指标。2、动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架内在质量指标技术要求包括抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后延伸率、硬度等4项指标。3、动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架外观质量指标技术要求包括表面粗晶层深度和晶粒度等2项指标。3）、尺寸及允许偏差设置了非跨模、跨模尺寸及允许偏差，其它尺寸偏差应符合GB/T8545—2012中A级规定执行。4）、试验方法本标准的试验方法按现行有效的国家标准和行业标准规定执行，与国家、行业有关标准的试验方法保持一致。5）、取样规定新标准对取样方式和数量作出规定，选择在出厂检验合格的产品中，随机抽取一批由同一牌号、同一生产批和同一热处理炉次的中央支架产品作为一个检验批。6）、包装与标志包装与标志的规定按GB/T3199标准，并根据锻件产品自身的特点，对锻件的标志、包装提出了其它要求。确定依据本标准为推荐性标准，主要依据国家标准GB/T32249《铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件》及GB/T34359—2017《变形铝合金精密锻件通用技术条件》的内容进行编制。5标准先进性体现5.1型式试验内规定的所有指标对比分析情况。1）、本标准的主要技术指标设定是根据产品性能特点，参照现行国家标准GB/T32249《铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件》及GB/T34359—2017《变形铝合金精密锻件通用技术条件》，特别是考虑浙江制造标准要求和用户使用情况反馈而制定。其中厚度≤100mm的锻件，有4项指标与《铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件》和《变形铝合金精密锻件通用技术条件》标准相比要求有提高，具体列表如下：序号核心技术指标名称本产品现行国内备注1顺锻造流线方向试样拉伸性能抗拉强度Rm≥350MPa≥262MPa2规定非比例延伸强度Rp0.2≥275MPa≥241MPa3断后延伸率（标距50mm）≥10%≥10%4洛氏硬度≥60HRB≥40HRB5非顺锻造流线方向试样拉伸性能抗拉强度Rm≥330MPa≥262MPa6规定非比例延伸强度Rp0.2≥260MPa≥241MPa7断后延伸率（标距50mm）≥8%≥5%8洛氏硬度≥60HRB≥40HRB2）、在尺寸及允许偏差上，分为非跨模与跨模两类技术指标，且指标的设置达到精度要求，如尺寸L＞50.0～80.0mm的非跨模尺寸允许偏差为±0.15mm，大大小于国标GB/T8545-2012中的±0.5mm，精度超过三倍多；锻击方向＞100～200cm2投影面积下的跨模尺寸H＞50.0～80.0mm的允许偏差为+0.8～-0.3mm，小于国标GB/T8545-2012中的+1.3～-0.9mm，负偏差精度达到三倍。其它尺寸偏差都按照GB/T8545—2012中A级的规定执行。3)、增设显微组织、低倍组织两项技术要求。本标准是在国家标准基础上，响应国家节能环保政策形势，以及市场对轻量化高性能铝合金锻件的需求，以超过国标、行标中对应的性能要求设置内在质量技术参数，在显微组织的要求上，不能出现过烧现象。在低倍组织方面，表面粗晶层深度≤3.0mm，在分模线处，粗晶层深度≤8.0mm，宽度≤7.0mm；同时晶粒度须达到1级要求。为更好地体现动车旅客对产品环保、健康、安全的需求，提出产品的强度性能技术要求。因此执行本标准生产的质量在国内处于领先水平，如本标准得于发布实施，执行本标准生产的此类产品品质将处于国内一流水平，国际先进水平。5.2基本要求(型式试验规定技术指标外的产品设计、原材料、关键技术、工艺、设备等方面)、质量承诺等体现“浙江制造”标准“四精”特征的相关先进性的对比情况。本标准化项目组为中国锻压协会会员单位，全国最大的轻量化高性能铝合金锻造生产企业之一，为标准的先进性和有效性提供了保障，生产工艺和技术处于行业领先地位，产品也得到下游客户的好评。1）原辅材料控制：所用原材料6061T6属于Al-Mg-Si系合金，耐腐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，产品表面有一层氧化膜，氧化膜每点长度应不超过3.0mm，能阻止铝与空气中的氧气发生反应，进而达到抗腐蚀的效果。2）研发设计：公司通过自身技术优势，创新原材料和上游生产、下游供给的生产方式，现已具备全球领先的研发技术和生产设备，建立了完善的自主研发体系和产品体系，每年开发新产品数量达到360种以上。组建由30余人组成的研发团队，建成2451平方米“品”字形科研大楼；具备产品自主研发设计能力，能满足客户的个性化定制要求。3）先进设备和生产条件：采用锻前加热技术炉，加严控制加热炉有效加热区的保温和控温精度，消除铝材在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构。采用连续式铝合金T4/T6网带炉，加强网带炉有效加热区温度均匀性，收紧固溶热处理温度、保温时间，以及强化单级时效制度。达到产品厚度不超过100mm的产品，其顺锻造流线方向与非顺锻造流线方向的抗拉强度应不小于275MPa/260MPa，HRB应不小于60，高于现行国标。高强度、硬度的力学性能，提供了中央支架很高的承载能力，确保了动车座椅的安全、安稳性。4）质量控制：根据铝合金锻件生产特点，公司按照ISO质量管理体系要求建立了严格的质量检测及管控体系。配置三坐标检测室，具备对成分、晶粒度、裂纹、力学性能等项目的检测能力。5.2.2质量承诺动车组客室座椅用锻造铝合金精密中央支架产品出厂之日起8年内，每批产品均有留样，确保产品具有可追溯性。制造商为客户提供产品使用过程中及时跟踪服务，提供技术支持。在产品销售后，制造商应提供及时的售后服务，对客户投诉需在24小时内给予响应。5.3标准中能体现“智能制造”、“绿色制造”先进性的内容说明。（若无相关先进性也应说明）。公司引进具有国际领先水平的JDD—2000T精锻机装备，采用计算机控制，自动化水平高，振动小、噪音低，并可节能、节材，降低环境污染，安全环保，可从根本上改善锻造工人的劳动环境和劳动条件，有良好的环保效益。在表面处理上，采用伺服自动喷砂机，抛丸材料采用直径0.2mm、粒度1目的304不锈钢丸。采用PLC作为控制系统核心的自动喷砂，运行稳定、性能可靠，具有良好的表面处理效果，同时减轻人工的劳动强度，减少对周围环境的污染。同时公司使用模拟锻造软件，属当今世界上最流行的模拟锻造软件Forge，在掌握材料信息、控制温度、捶打技术等方面达到国际先进水平。另外，公司积极运用MES生产模式，推进生产数字化转型，通过监控、记录生产进度、过程产品报工，以及人、机、料的利用情况，让整个生产现场完全透明化，建设扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。6与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性6.1目前国内主要执行的标准有：无6.2本标准与相关法律、法规、规章、强制性标准相冲突情况。不存在标准低于相关国标、行标和地标等推荐性标准的情况。6.3本标准引用了以下文件：GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T3190变形铝及铝合金化学成分GB/T3199铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存GB/T3246.1变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法GB/T3246.2变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分：低倍组织检验方法GB/T7999铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T8541锻压术语GB/T8545—2012铝及铝合金模锻件的尺寸偏差及加工余量GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T16475变形铝及铝合金状态