汽车座椅骨架轻量化的研究概况

战磊，孙军，何金光，李威，孙继国

(长春富维-江森自控汽车饰件系统有限公司技术中心，吉林长春 130033)

汽车座椅骨架轻量化的研究概况

战磊，孙军，何金光，李威，孙继国

(长春富维-江森自控汽车饰件系统有限公司技术中心，吉林长春 130033)

简要介绍了目前汽车座椅骨架轻量化技术的研究概况, 从结构轻量化和材料轻量化两方面对汽车座椅骨架轻量化的实现途径进行了阐述。对于汽车座椅骨架，在众多轻量化途径中，材料轻量化的效果优于结构轻量化。镁合金和碳纤维复合材料在轻量化材料中比传统钢铁材料更具有优势，是未来汽车座椅骨架轻量化发展的重点。根据目前汽车座椅骨架制造工艺和成本的需求，采用高强钢、超高强钢进行轻量化设计仍然具有现实意义。

汽车座椅；轻量化；研究概况

0　引言

近年来，随着汽车工业的飞速发展，全球汽车保有量急剧增长，由此产生的能源和环境污染问题凸显。为了应对这些问题，欧洲经济委员会(ECE)和欧盟于1992年正式颁布了汽车排放指令。随后，我国也制定了《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》标准(GB27999-2011)。这些法令的颁布，极大地限制了汽车制造商的发展。有研究表明：一辆轿车的质量若能减少10%，则其燃油经济性可提高3%～4%，同时汽车的排放量也会相应降低[1-3]。因而，汽车轻量化成为广大汽车制造商能够满足相关排放法规的主要手段之一。对于汽车轻量化，其范围大体上可分为4类：车身、底盘、发动机和内外饰件。由于汽车内外饰件相对较好的受力条件及工况，其轻量化实现起来相对容易，受到了广大汽车制造商的关注[4-5]。作为汽车内外饰件中最大的零部件之一的汽车座椅，在满足舒适性、安全性和美观性的条件下，如何制作得更加轻盈自然而然地成了广大汽车制造商所追求的目标。

汽车座椅主要由骨架、泡沫、面料、塑料件和其他功能件组成。对于整椅质量来说，骨架占60%～70%，泡沫占9%～12%、面料占7%～12%，塑料件占5%，而其他辅助的功能件则占到9%。很显然，座椅骨架在整椅中质量占比最大，因此，减轻座椅骨架的质量，可以有效地实现整椅轻量化。自20世纪90年代以来，陆续有一些学者和研究机构开始了汽车座椅骨架轻量化的研究[6-8]。然而，由于国内汽车座椅的研发起步较晚，许多研究仅限于对座椅骨架一些过设计结构进行改进和优化，并未对整椅骨架轻量化进行深入的研究。因此，汽车座椅骨架轻量化的研究有着重要的理论意义和实际应用价值。

文中通过对比目前国内外汽车座椅骨架轻量化的研究概况，对轻量化技术及材料进行了分析，为发展汽车座椅骨架轻量化材料及其工艺技术奠定了一定的理论基础。

1　汽车座椅轻量化评价方法

对于汽车车身，各个研发机构已经有了一些轻量化评价方法。较为流行的是宝马汽车公司提出的轻量化系数表证方法[9]。该方法通过考虑汽车车身质量、扭转刚度和投影面积，计算出一个数值，即为轻量化系数L，其具体表示如下：

(1)

其中：m为车身质量，kg；

Ct为车身静态扭转刚度，N·m/(°);

A为车身四轮间的正投影面积，m2。

轻量化系数L值越小，代表着其轻量化效果越明显。

目前，有关汽车座椅轻量化评价方面的报道较少，国内外汽车座椅制造商也还未形成一套较为成熟的评价方法。根据车身轻量化系数的计算公式，可以类推，座椅的质量、刚度和正投影面积是影响其轻量化效果的主要因素。除此之外，考虑到汽车座椅在主动安全、被动安全方面的特性，其E(C)-NCAP分值、振动传递特性等因素也应被考虑到轻量化评价内容里。

2　轻量化技术

目前，对汽车座椅骨架进行轻量化的技术有2类：(1)结构优化和零部件的模块化设计；(2)换用轻质材料或增加轻质材料的使用比重。汽车座椅骨架轻量化设计，结构优化主要有尺寸优化和拓扑优化2类，而材料轻量化技术则包括高强度钢、铝合金、镁合金、塑料及其复合材料这几大类材料在汽车座椅上的应用。

2.1结构轻量化

2.1.1尺寸优化

尺寸优化是对座椅骨架上相关零部件的外形尺寸、材料壁厚等进行优化，采用相对小尺寸、薄壁厚的零件方案，以达到减重目的的方法。吉林大学黄炫等人[10]利用有限元分析，对某汽车后排座椅骨架进行了尺寸优化，优化后的座椅骨架能够减质量13.1%，且能够满足GB15083-2006规定的《行李位移乘客防护装置的试验方法》相关要求。上海工程技术大学王吉昌等[8]对某车型主司机座椅进行了尺寸优化轻量化设计，结果表明：轻量化设计的座椅质量减少11.2%，并且座椅轻量化后的强度完全满足国家标准GB15083-2006的要求。上海理工大学陈道炯等[11]结合FEA分析，将汽车座椅靠背骨架上横梁由冲压件结构改为钢管结构，并优化了座椅焊缝，最终使靠背骨架质量减少0.268 kg，约占靠背质量的14.46%。结果表明：减重后的座椅靠背能够满足GB15083-2006的要求。座椅靠背骨架尺寸优化实例见图1。

2.1.2拓扑优化

拓扑优化起源于1904年Michell 提出的桁架理论，以材料分布为优化对象，通过拓扑优化，可以在均匀分布材料的设计空间中找到最佳的分布方案。拓扑优化相对于尺寸优化和形状优化，具有更多的设计自由度，能够获得更大的设计空间，是结构优化最具发展前景的一个方面[12]。

美国江森自控公司运用拓扑优化技术，开发出了轻量化的靠背骨架[13](见图2)，并成功将该骨架应用在大众公司某一轿车车型上。与传统的座椅骨架相比较，该轻量化骨架能实现减质量约10%。

Alexander Saveski等[14]，根据拓扑优化的结果，将座椅滑轨与坐垫骨架统一在一个零件上(见图3)。研究表明：这种轻量化结构，不但能够使座椅骨架减质量12%，而且由于其集成式的设计，能够使座椅的制造成本降低约7%左右。

中北大学卢建志等[6]通过拓扑优化的方法，对某汽车座椅进行了轻量化设计，研究结果表明：轻量化设计后，座椅骨架减质量15%。吉林大学姚为民等[15]采用拓扑优化的方法对某汽车座椅进行了轻量化设计，轻量化后，座椅骨架能够减质量10.4%。

从以上结构优化的结果可以看出：通过改变零件的尺寸或者零件的结构，能够达到汽车座椅轻量化设计的目的。但是，由于需要满足国家和行业对汽车座椅安全性、舒适性等方面的要求[16-18]，无论是尺寸优化方法还是拓扑优化方法，最终能够使汽车座椅的质量减少10%～15%，减重效果相对有限。

2.2材料轻量化

在汽车技术高速发展的今天，一方面，终端客户对座椅舒适性、功能性等方面的需求逐渐提高，另一方面，由于国家和汽车行业对汽车排放要求的逐渐提高，汽车座椅减质量需求也与日俱增。因此，仅仅通过结构优化一种手段实现对汽车座椅骨架质量的减少已逐渐不能满足当前需求，于是，新材料的应用逐渐成为了汽车座椅轻量化的主要手段之一。目前，能够实现汽车座椅轻量化的工程材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料和碳纤维复合材料等。

2.2.1高强度钢

按照美国钢铁协会AISI发起的汽车车身超轻钢项目(Ultra Light Steel Body Auto，ULSBA)的定义:屈服强度210～550 MPa、抗拉强度270～700 MPa的钢为高强度钢(High-Strength Steels，HSS);屈服强度大于550 MPa、抗拉强度大于700 MPa的钢则为超高强度钢(Ultra-High-Strength Steels，UHSS)(见图4)[19]。也有一些学者仅从抗拉强度的角度定义高强度钢，认为抗拉强度大于1 200 MPa的为高强度钢，大于1 500 MPa的为超高强度钢。根据强化机制的不同，又把高强度钢板分为普通高强度钢板和先进高强度钢板。其中，普通高强度钢板主要包括高强度IF(无间隙原子)钢、烘烤硬化钢、含磷钢、各向同性钢、碳-锰钢和高强度低合金钢；先进高强度钢板主要包括双相钢、复相钢、相变诱发塑性钢、贝氏体钢和马氏体钢等。JFE Steel公司自1990年开始，致力于汽车零部件用高强度钢的开发，相继开发出了TS780 MPa、TS980 MPa和TS1470 MPa级高强度钢。瑞典SSAB钢铁公司近年来也陆续开发出了抗拉强度为1 200、1 400和1 700 MPa的马氏体超高强度钢。

2009年5月，丰田汽车与爱信精机合作，率先将抗拉强度为980 MPa的超高强钢板应用在座椅骨架和滑轨上，制造出了型号为TB-NF110的轻量化座椅骨架(见图5)。此座椅随后被成功运用在了丰田的新款“普锐斯”车上。其中，该轻量化座椅滑轨比原设计质量减轻22%，而制造成本则降低了约15%。

图5丰田TB-NF110型轻量化座椅骨架

江森自控2011年将抗拉强度780 MPa的双相钢应用于其新一代前排座椅骨架平台上。对比原设计，此平台座椅骨架实现了减质量26%。

采用高强钢、超高强钢制作汽车座椅骨架可以有效地减轻整椅质量。然而，由于高强度钢往往伴随着延展性低、冷成型能力差和易产生加工硬化等一系列问题，使得它在汽车座椅上的应用受限。另一方面，对于汽车座椅用高强钢、超高强钢，原材料大部分依赖于从SSAB和POSCO等国外钢铁公司进口，我国仅有宝钢目前已经具备了780、980 MPa两种强度的超高强度钢批量生产技术，其他相关钢材厂商还处于研发阶段，未形成大批量的生产和应用。因此，抗拉强度大于780 MPa的钢材相对成本都较高，削弱了其在应用过程中的优势。

2.2.2铝合金

铝合金作为工程材料，具有密度小、质量轻、导热性能高、吸收冲击能力强、易于回收再生等特点。通常，铝合金的密度是钢铁的1/3，吸收冲击的能力大约是钢的2倍，导热性能大约比铁高3倍[20]。由于以上优点，作为汽车轻量化材料之一，铝合金较早在汽车车身以及零部件上得到了应用，其相关技术也比较成熟。根据目前铝合金在我国汽车行业的应用统计，一个零件的材质由钢铁替换为铝合金时，其质量通常能够减少30%～60%[21]。

尽管铝合金在汽车发动机罩、行李箱罩、车门、翼子板、保险杠、轮毂和其他汽车结构零件上广泛使用，但其在汽车座椅上的应用相对较少，目前仅在扶手内骨架、DVD支架和滑轨等一些零件上得到了使用。汽车座椅骨架未大规模采用铝合金材料存在以下几种原因：(1)原材料成本高。铝合金的市场售价一般为税前17～20 元/kg左右。与钢材的市场售价(4～9 元/kg)相比，其价格高出了2～3倍；(2)焊接性能差。由于铝合金具有较高的热膨胀系数，在焊接受热时，热影响区域宽，这会导致铝合金发生较大的变形，零件尺寸不易被控制。采用点焊工艺进行铝合金零件设计时，其焊接所需压力高于钢板2～3倍，所需要的设备能力较强。另一方面，由于铝合金表面氧化膜的存在，对点焊铜电极的损坏较大，设备维护费用高；(3)铝合金成型工艺限制。根据成型工艺，目前有3种铝合金被应用于汽车上：铸造铝合金、形变铝合金和锻造铝合金。对于汽车座椅，目前所采用的钢铁材料厚度通常在0.8～3.0 mm之间，强度多为300～780 MPa，如果想达到减重的目的，采用铸造铝合金代替时，要求铸件壁厚应该尽可能地小(1.5～3 mm)。但是受熔融态铝合金流动性的限制，铝合金零件壁厚通常要求大于3.0 mm，因此，采用铝合金设计的座椅骨架减重效果并不明显。如果采用形变铝合金制造座椅骨架，由于铝合金变形能力的限制，零件结构的设计受限，此外尺寸又不易控制。锻造铝合金在强度和韧性方面均优于铸造和形变铝合金，但其价格较高，限制了其在中低端车型上的使用。

尽管铝合金在汽车座椅骨架上的应用比较少，但其在飞机座椅骨架、高速列车座椅骨架上的应用相对成熟，可以作为未来汽车座椅骨架轻量化设计的参考。

2.2.3镁合金

镁合金是目前工业应用材料中最轻的一种金属材料，其密度仅为钢铁材料的2/9、铝合金材料的2/3。此外，它具有比强度和比刚度高、良好的尺寸稳定性、导热导电性能好、吸振性和易于加工成型等特点[22]。在汽车上使用镁合金至少已有60年的历史。这些镁合金汽车零部件绝大多数都采用压铸工艺制造。这是由于镁合金压铸件在所有压铸合金中是最轻的而且使用期限要比铝合金长。我国生产镁合金铸件的主要企业有一汽铸造有限公司、重庆博奥镁业有限公司、成都发动机集团、和华禹光谷集团、青岛金谷镁业有限公司、威海万丰镁业有限公司、宜春风动有限公司等。

自20世纪80年代以来，一些研究机构已开始了镁合金在汽车座椅骨架上应用的研究。

梅赛德斯-奔驰公司在SEL 型敞篷车上率先使用了镁合金座椅框架，随后，福特汽车公司用镁合金生产座椅骨架取代钢制骨架，使座椅质量从4.0 kg减为1.0 kg。2000 年日本丰田公司以及Celsius相继开始采用镁合金座椅骨架，结果表明：采用镁合金座椅骨架，可使座椅质量减轻40%[23]。我国在镁合金座椅骨架方面的研究在近几年较为集中。吉林大学赵爱霞[24]和重庆大学韩洁丽[23]分别对镁铝合金轻量化汽车座椅骨架静态特性和镁合金在汽车座椅骨架上的应用进行了模拟和有限元分析。韩国现代汽车Young Jin Ko等[25]使用镁合金替代传统钢材制作汽车座椅骨架(见图6)。通过结构优化，他们将超过30个零件组成的全钢汽车座椅骨架简化成了2个零件组成的镁合金座椅骨架，并取消了所有的焊缝。最终，座椅骨架通过了安全法规试验，并成功减质量50%。

重庆大学、长安汽车[7,23]通过压铸法也开发出了镁合金座椅骨架(见图7)，并研究了浇注系统对最终产品质量的影响。压铸件材料选用AM60B,铸件体积约为1.17×10-3m3, 最大壁厚为6.0 mm, 最小为3.0 mm, 平均为3.5 mm。研究表明：通过优化浇注系统，不但可以制造出满足要求的座椅骨架，而且能极大地减少废品率。

2013年，一汽铸造公司与法国佛吉亚公司签署了共同开发镁合金整体座椅骨架的技术协议，也开始着手镁合金轻量化座椅骨架的研发。

镁合金在汽车座椅骨架上的应用实例表明，它可以作为轻量化材料应用于汽车座椅骨架上。然而，由于镁合金在压铸过程中易产生微观缺陷，而且疲劳强度低，原材料价格较高，在应用推广过程中一度受到了限制。另一方面，镁合金与钢铁材料进行连接时，两种材料间电位差的存在，会产生材料腐蚀的问题，这也限制了镁合金在汽车座椅上的应用。如何降低镁合金产品成本和解决镁合金零件与传统钢铁材料连接时的腐蚀问题，将成为镁合金应用过程中需要解决的重点问题。

2.2.4塑料及其复合材料

塑料材料，比如PP、PA6或者PA66等材料经常与玻璃纤维、碳纤维等高强度材料混合在一起，制备成为复合材料，用于汽车结构零件的制造。自20世纪50年代以来，塑料复合材料在汽车上的用量持续增加，且增速非常快。塑料及其复合材料不仅可以减轻零部件约40%的质量，还可使成本降低40%左右。据有关资料统计：2000年世界平均每辆汽车上塑料的用量已达到105 kg，约占汽车总质量的8%～12%。

1993年，Marc D.Hewko[26]将塑料与金属内嵌物相结合，制造出了塑料座垫骨架，并申请了美国专利。其原理是：将金属件内嵌于塑料件中，通过注塑工艺成型为所需的坐垫骨架，随后通过预先设计好的安装孔实现与靠背骨架及滑轨、泡沫等的装配，如图8 所示。

2014 年，江森自控推出了碳纤维与工程塑料混合设计的轻量化汽车座椅靠背骨架“CAMISMA”(见图9)。

此靠背骨架不仅可使座椅保持与以往座椅相同的强度，同时还可减轻约40%的质量。初期研究结果表明：拥有“CAMISMA”内部结构的座椅达到了现有金属结构座椅的全部强度要求[27]。

国内，工程塑料在汽车座椅骨架上应用较早的为南京汽车制造厂[28]。1991 年，南京汽车制造厂从意大利引进了DAILY系列汽车制造技术，其中部分车型座椅骨架为塑料骨架。通过对引进技术的分析， 他们最终研制出了国产化的塑料座椅骨架(见图10)， 此种座椅不但能够满足乘用车相关标准和法规，还极大地减轻了整椅质量，降低了座椅成本。

通常使用工程塑料或者塑料复合材料制造汽车座椅骨架，均采用注塑工艺，不但能极大地减小整椅质量，而且能够减少钢铁骨架焊接、铆接等中间工艺步骤，可以有效地减少人工的投入。然而，由于汽车座椅多需要角度、高度和前后方向的调整，而调角器、高调器和滑轨多为金属件，如何将塑料骨架与这些核心零件进行有效连接，则是困扰塑料座椅骨架开发的一个难题。除此之外，由于塑料材料本身强度并不能满足汽车座椅强度以及吸能性方面的需求，为提高其性能，在塑料材料中添加玻璃纤维、碳纤维等增强、增韧相必不可少，材料成本因此会大幅上升。另一方面，由于增强相的添加，材料的回收再利用难度增加， 这也进一步阻碍了塑料材料在汽车座椅上的应用。

近期，一些汽车零部件制造商已经把目光装转向了更具减重潜力的新材料—— EPP(Expanded Polypropylene)材料。EPP 材料是一种工程用塑料泡沫材料，它是在CO2气氛和高压条件下，通过加热和突然冷却聚丙烯材料而形成一种高结晶型聚合物/气体复合材料[30]。EPP材料具备优良的耐热性能、良好的尺寸稳定性、质量轻、优良的缓冲性能、良好的低温特性以及高能量吸收性等优点，使其逐渐被汽车制造商所青睐[31]。

目前，日本的JSP、Kaneka和德国BASF公司是EPP材料的主要供应商。其中，JSP公司生产的ARPRO®EPP材料已经在汽车后排座椅、汽车儿童座椅上得到了应用[32](见图11)。由于EPP材料本身强度的不足，在汽车座椅骨架上应用时，通常需要与钢铁骨架一同配合进行设计以满足强度的需要，制成的汽车座椅能够减质量20%～50%。但由于EPP材料生产的核心技术目前主要掌握在国外，较高的原材料成本使其在汽车工业内的推广速度较慢。

从以上分析可知：无论采用哪一种轻质材料进行轻量化设计，单一材料的减重能力均有限，不能完全满足未来汽车座椅骨架的轻量化需求，需要通过多种材料的混合设计才能达到减质量目标。

3　结论

综上所述，为满足汽车行业以及国家颁布的相关法规和标准，单一采用结构轻量化技术实现汽车座椅骨架的轻量化，具有一定的局限性，轻量化效果不明显，不能完全满足当前汽车轻量化的需求。采用材料轻量化技术是目前汽车座椅骨架轻量化实现的有效途径。在轻质材料当中，就轻量化效果而言，镁合金和碳纤维复合材料比传统黑色金属更具有优势。但是采用镁合金和碳纤维复合材料，较高的原材料成本和由于新材料的使用而带来的加工制造工艺变革，会成为制约汽车座椅轻量化发展的主要障碍。根据目前各汽车零部件生产商的设备、工艺布局特点以及对整椅成本的控制，采用超高强钢(抗拉强度大于700 MPa)实现汽车座椅轻量化仍然具有现实意义。

此外，目前采用单一材料或者结构实现轻量化已经很难满足日益增长的轻量化需求，多种材料的混合设计将成为未来汽车座椅轻量化发展的趋势。

【1】孙永飞，景作军.汽车轻量化技术及其应用[J].汽车与配件，2010,23(6):32-35.

【2】鲁春艳.汽车轻量化技术的发展现状及其实施途径[J].上海汽车，2007(6):28-31.

【3】高荣新，王柏龄，韦安杰.汽车轻量化的现状及展望[J].汽车工程师，2010(2):20-23.

【4】高荣新，王柏龄，韦安杰.汽车轻量化的现状及展望[J].汽车工程师，2010(4):17-20.

【5】Friedrich Ing Horst E,Mordike Barry L.Magnesium Technology[M].Heidelberg:Springer-Verlag,2006:499-632.

【6】卢建志，杨世文.汽车座椅结构的轻量化设计[J].机械工程与自动化，2011(1):72-74.

【7】韩洁丽，龙思远，曹韩学，等.镁合金汽车座椅骨架浇注系统的设计优化[J].特种铸造及有色合金，2008,28(7):510-512.

【8】王吉昌，黄虎，刘新田，等.汽车座椅的轻量化设计[J].上海工程技术大学学报，2012, 26(1):15-18.

【9】Lüdke Bruno,Pfestorf Markus.Functional Design of a “Lightweight Body in White”How to determine Body in White Materials according to Structural Requirements[C]// Niobium Microalloyed Sheet Steels for Automotive Applications,Edited by TMS(The Minerals,Metals & Materials Society),2006.

【10】黄炫，张君媛，陆善彬，等.某轿车后排座椅骨架CAE分析及轻量化设计[J].汽车技术，2010(5):18-22.

【11】陈道炯，付大成，王海华，等.汽车座椅的轻量化设计[J].机械科学与技术，2011，30(6):942-946.

【12】赵丽红，郭鹏飞，孙洪军，等.结构拓扑优化设计的发展、现状及展望[J].辽宁工学院报，2004，24(1):46-49.

【13】赵丹.重量轻、强度高的座椅靠背骨架:中国，ZL200520021144.1[P].2006.

【14】Saveski Alexander,Zekavica Omela,Amodeo Catherine M.One-Piece Seat Bottom Chassis:United State,US 2012/0193965 A1[P/OL].2010.

【15】姚为民，徐涛，左文杰，等.高刚度轻质量的汽车座椅结构的优化策略[J].武汉理工大学学报，2010,32(10):73-77.

【16】全国汽车标准化技术委员会.QC/T 740-2005乘用车座椅总成[S].北京:中国计划出版社,2005.

【17】全国汽车标准化技术委员会.GB14167-2013 汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点[S].北京:中国标准出版社，2013.

【18】全国汽车标准化技术委员会.GB15083-2006 汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法[S].北京:中国标准出版社，2006.

【19】Keeler Stuart,Kimchi Menachem.Advanced High-Strength Steels Application Guidelines Version 5.0[M].World Auto Steel,2015.

【20】马鸣图，游江海，路洪洲.汽车轻量化以及铝合金汽车板的应用[J].新材料产业，2009(9)：34-37.

【21】蔡其刚.铝合金在汽车车体上的应用现状及发展趋势探讨[J].广西轻工业，2009(1):28-29.

【22】李玉清，吴殿杰.汽车轻量化以及铝镁铸件的应用[J].中国铸造装备与技术，2005(4):48-50.

【23】韩洁丽.镁合金汽车座椅骨架压铸成形数值模拟与工艺优化[D].重庆:重庆大学，2008.

【24】赵爱霞.镁铝合金轻量化汽车座椅骨架静态特性的模拟分析[D].长春:吉林大学，2007.

【25】Jin Ko Young,Joong Kim Jae,Chan Park Soon,et al.Module Design Concept for Lightweight Automotive Seats[C]//Magnesium:Proceedings of the 6th International Conference Magnesium,2004:924-929.

【26】Hewko Marc D.Insert Molded Composite Plastic Seat Cushion Frame:United State,US 5236247 A[P/OL].1993.

【27】佳工.基于碳纤维的低成本座椅制造工艺开发成功[J].汽车与车辆，2015(1)：23.

【28】孙卫健.汽车座椅塑料骨架专用料的研制及应用[J].轻型汽车技术，1994(4)：6-10.

【29】Lee Yeon Soo,Park Nam Hoon,Yoon Hi Seak.Dynamic Mechanical Characteristics of Expanded Polypropylene Foams,Journal of Cellular Plastics[J].Journal of Cellular Plastics,2010,46(1):43-55.

【30】Sasaki Hidehiro,Hira Akinobu,Hashimoto Keiichi,et al.Expanded Polypropylene Resin Bead and Process of Producing Same:United State,US 6,956,067 B2[P/OL].2005.

【31】Murata Seishiro,Ito Hiroyuki,Sopher Steven.Polyurethane-Free Lightweight Automotive Seat[J].SAE Int J Mater Manf,2014,7(3):655-661.

Research Status on the Lightweight of the Automotive Seat

>ZHAN Lei, SUN Jun, HE Jinguang, LI Wei, SUN Jiguo

(Technical Center, Changchun FAWAY-Johnson Controls Automotive Systems Co., Ltd., Changchun Jilin 130033,China)

The research status on the lightweight of automotive seat was reviewed. Through the comparison of the research results, the light weight methods, including the lightweight structure and lightweight materials, were discussed in details. Among the lightweight methods, the application of the lightweight material in auto seat frame was prior to that of the lightweight structure on the realization of the lightweight. Mg alloys and carbon fiber composites were the key materials for the auto seat frame lightweight compared with the conventional steel material and would be the key point of the research work in the future. Currently, taking the manufacture process and the cost into consideration, the application of the high-strength steel and ultra-high-strength steels was practically meaningful for the lightweight of the auto seat.

Automotive seat; Lightweight; Research status

2015-06-24

战磊(1979—)，男，工学博士，高级工程师，主要从事汽车座椅、内饰件开发及汽车零部件轻量化研究。E-mail：lei.zhan@jci.com。