整車生產(chǎn)制造流程噪音控制工藝

宋然

摘 要：隨著消費者對汽車品質(zhì)要求的不斷提高，NVH水平成為消費者選購汽車時重要的考量因素之一。本文重點介紹整車生產(chǎn)制造流程中噪音控制相關(guān)方法及對應(yīng)工藝，展示聲學(xué)包裝的實際應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：整車生產(chǎn);噪音控制;聲學(xué)包裝;材料

整車噪音控制，按照控制的技術(shù)手段，可以分為被動控制和主動控制兩大方法。其中，被動控制方法在目前的整車生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛，主要為聲學(xué)包裝方法。聲學(xué)包裝方法是車身上與聲學(xué)處理相關(guān)的非金屬材料、結(jié)果和技術(shù)的統(tǒng)稱，主要包括密封、吸聲、隔聲、阻尼、阻隔和補強六大手段。主動控制技術(shù)主要為主動噪音控制技術(shù)（Active Noise Control）[1]，該技術(shù)利用聲波相消原理，采用次級聲源消除目標(biāo)噪音，目前在一些品牌的批量商品車中已有體現(xiàn)。本文主要介紹被動噪音控制方法在整車生產(chǎn)制造中的實際應(yīng)用。

1 密封

密封可以使車內(nèi)空腔與車外環(huán)境隔絕，是整車噪音控制的基礎(chǔ)。車身密封對象主要包括三種：一是鈑金之間的焊縫，通常在涂裝工藝過程中采用PVC膠對焊縫進(jìn)行密封;二是針對車身上大量的工藝孔，一般在總裝工藝過程中采用橡膠材質(zhì)的膠堵或粘接性能較好的膠帶將孔進(jìn)行封堵密封;三是針對車身的四門、后蓋和天窗，采用橡膠材質(zhì)的密封條裝配或粘貼至各部件鈑金法蘭邊上，在各部件關(guān)閉時，密封條被擠壓，與鈑金之間形成過盈配合，達(dá)到密封的目的。密封不嚴(yán)的車輛會形成“漏音”現(xiàn)象，在車輛高速行駛時產(chǎn)生高頻噪音，嚴(yán)重影響車內(nèi)聲品質(zhì)。

2 吸聲

吸聲是指噪音傳遞至吸聲材料或結(jié)構(gòu)后，一部分聲波被吸收的現(xiàn)象。實際的整車生產(chǎn)中，乘員艙內(nèi)大量應(yīng)用了內(nèi)飾吸聲材料，這類吸聲材料一般采用能使聲波衰減的多孔結(jié)構(gòu)和纖維結(jié)構(gòu)，能夠?qū)χ懈哳l率的噪音起到吸收作用[2]。吸聲材料遍布總裝整個工藝過程，前艙吸音墊、地毯吸音墊、地毯、座椅、頂棚、各類皮質(zhì)、軟質(zhì)內(nèi)飾材料、內(nèi)飾件內(nèi)側(cè)吸音棉等，都是整車噪音控制的吸聲方法。

3 隔聲

隔聲是指噪音傳遞至隔聲材料上，一部分聲波被反射，另一部分聲波透過的現(xiàn)象，隔音方法一般在車身外側(cè)采用，盡量減少車外噪音以聲輻射的方式傳遞至乘員艙。在車身外側(cè)，有前艙防火墻、發(fā)動機罩蓋隔音棉、前蓋隔音棉、縱梁內(nèi)側(cè)隔音塊、輪罩隔音棉等，將大部分噪音隔絕在乘員艙之外。同時，多數(shù)吸聲材料都可以起到隔聲作用，車內(nèi)的內(nèi)飾吸聲材料和車外的隔聲材料共同降低噪聲源向乘員艙的傳遞。

4 阻尼

阻尼材料一般為非金屬的粘彈性材料，通常與鈑金結(jié)合，用于抑制鈑金振動，降低整車中低頻結(jié)構(gòu)噪音。產(chǎn)品設(shè)計階段通常利用有限元分析方法、模態(tài)試驗、頻響試驗、整車試驗等確定阻尼材料的粘貼位置。在實際生產(chǎn)中，通常在涂裝工藝過程中，采用瀝青墊片粘貼至相應(yīng)鈑金上，同時，用于密封焊縫的PVC膠、車身底部防腐涂層等同樣具有良好的阻尼特性，可以抑制振動及其傳遞。此外，發(fā)動機、變速器、懸架等與車身結(jié)合的點，通常采用阻尼橡膠襯套避免剛性接觸，起到隔絕振動和結(jié)構(gòu)聲的目的。

5 阻隔

阻隔材料一般為非金屬材料，用于添堵車身縫隙或空腔，阻斷噪音傳播路徑。當(dāng)汽車高速運行時，空氣會在側(cè)圍等空腔中流動，同時空腔結(jié)構(gòu)易形成高速氣流“嘯叫”聲。用于阻隔空腔的車用雙組份發(fā)泡材料、空腔阻隔塊被廣泛用于整車噪音控制。雙組份發(fā)泡材料一般在總裝工藝過程中由工藝孔注入后膨脹將空腔填注，從而起到阻隔作用，發(fā)泡材料一般需要有專門的加注設(shè)備，整體成本較高。空腔阻隔塊是一種高溫發(fā)泡材料，一般由塑料材質(zhì)的基體和發(fā)泡材料構(gòu)成，一般在焊接工藝過程裝配，在涂裝電泳工藝過程中受熱膨脹后固化，從而將空腔阻隔，一般用于側(cè)圍A，B，C柱空腔內(nèi)部。空腔阻隔可以降低發(fā)動機、路面等中低頻率噪音通過車身空腔向乘員艙的傳遞，也可以大大降低車輛在高速運行時的高頻風(fēng)噪。

6 補強

補強材料是非金屬材料，用于增加車身鈑金或結(jié)構(gòu)的局部剛度。一種應(yīng)用是高溫固化材料，粘貼至鈑金后高溫固化，具有質(zhì)量小、強度高的特點，但對工藝過程要求較高;另一種應(yīng)用為復(fù)合材料板，通過高強度膠粘貼工藝與鈑金結(jié)合，起到局部增強作用。

整車下線后，需要對車輛的NVH性能進(jìn)行檢測。生產(chǎn)線一般采用整車路試方法，有經(jīng)驗的技術(shù)工人會駕駛整車以特定速度通過不同路面，并且在高速路面會對整車進(jìn)行中、高速跑道試驗，全方位檢測車輛是否有噪音缺陷。實驗室一般會定期對整車密封性能進(jìn)行抽檢，包括淋雨密封試驗、負(fù)壓試驗、煙霧試驗、內(nèi)窺鏡檢查、路試檢查等方法對產(chǎn)品密封性和NVH性能進(jìn)行批量監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)：

[1]余建華，郝奕，于俊鵬，等.主動噪聲控制技術(shù)（ANC）在商用車上的應(yīng)用[J].汽車科技，2011（03）：7-11.

[2]婁潔.淺談汽車噪聲及其控制技術(shù)[J].蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，011（004）：4-7.