用于汽车NVH的车身制造RIM工艺.pdfVIP

RIM 工艺在汽车车身 NVH 方面的应用 广汽菲亚特汽车有限公司 贺前勇 北京兴信易成机电工程有限公司 刘海涛 陶氏(DOW)化学中国有限公司 杨晓军，乐传华 固瑞克(Graco)流体设备中国有限公司 詹力 随着国内汽车制造业的蓬勃发展，新技术和新工艺不断得到应用，提升了车辆的 制造水平。从最近的车展不难看出汽车制造技术全球化的趋势，新技术无论国别都会 被全球的汽车制造企业所吸收采纳。本文借此机会为汽车制造企业介绍一种新工艺 ——RIM （reaction inject molding 反应注射成型）工艺，此工艺采用 DOW 化学新型 聚氨酯发泡材料，阻断车身噪声传播途径来达到改善车内噪声的目的。另有结构加强 应用，本文不做赘述。 随着人们物质需求的不断增长，对车辆品质的要求提高，所以增加车辆结构的安 全性、提高乘坐的舒适性和降低能源消耗成为所有汽车制造企业的重点目标。国外众 多的中、高档车型（如克莱斯勒、福特、 宝马、奔驰、奥迪和雷诺、标致、雪铁 龙等）都采用 RIM 工艺作为解决 NVH 相关问题的重要途径，即在车体空腔内 填充美国 DOW 公司 24 ：1 （组份体积比） 双组份聚氨酯泡沫，从达到减重、隔音 和整体降噪等目的。 图 1 车体内灌注减振、隔音泡沫 1. 汽车空腔封阻的 NVH 原理 人类只能听到 20～20 000 Hz 的声音，分布在 8 个或 24 个频率带；人耳对高频带 的声音感觉灵敏，特别是2 500～4 000 Hz 的声音最敏感，对低频带的声音感觉较为 迟钝。 当车辆高速行驶时，由车身周围气流分离导致压力变化而产生的噪音就是通常所 说的风噪，车辆与周围的空气流场产生剧烈的相互作用，流场在汽车表面形成一个边 界层，并产生强大的分离流、涡流及湍流。另外，现代主流汽车车身设计采用单体化 1 车身(unitized-body)，车身侧围板是由内外薄壁钢板冲压组焊而成，存在旁路空腔结构。 由于空腔的贯通，空气在侧围空腔通道产生高速气流场，就是通常所说的空腔共鸣噪 声；而车辆在高速行驶状态下空腔的孔洞会把风噪、发动机噪声、振动噪声和排气噪 声放大，并传送到驾驶员和乘客的耳中，使车内安静舒适性降低。同时，发动机噪声， 轮胎噪声和路噪甚至灰尘也通过侧围空腔通道向车内传播。因此，空腔阻断与车身密 封对降低车内噪声而言尤为重要。 研究指出，空气传播的噪声与车速的六次方成正比，即车速增加一倍，声压级增 加 18 dB。当汽车启动时即产生机械运动噪声，如发动机噪声随车速提高而增大;当汽 车行驶速度大于 50 km/ h 时，轮胎噪声逐渐显现，当车速超过 80 km/ h 时，轮胎噪 声则成为汽车行驶噪声的主要成分;当汽车行驶速度超过 100 km/ h 时，高速气流场噪 声会迅速增大，当汽车速度在 120 km/ h 左右，它与轮胎噪声声压级相同，当汽车速 度再继续增加，此类噪声就会超过其它噪声成为主要的噪声源。 对空腔进行有效封堵 （见图1），可最大程度减少刺耳的中、高频噪声，才能使车内 显得更安静，提高乘坐的舒适性。 RIM 注射工艺对车体上重要的声音传导部位进行多点泡沫原液注射。根据车体部 位的型腔体积计算得出注射点及注射量，注射量大致从 30 g～200 g 不等；泡沫原料 为双组分，两组份的体积比为 24:1 ，要求