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车门钣金异响解决方法介绍与探究

胡迪航袁一川郑海林余汇青程媛

摘要：汽车异响问题严重影响用户的驾乘体验，文章从一个车门钣金异响的实例入手，对其异响来源，产生原因，解决措施及验证进行了深入的介绍。主要探讨了钣金间隙中电泳涂层玻璃化转变温度（Tg）对异响形成的影响，建立了振动力学模型，并对其从材料机理上做出了解释。最终通过烘烤温度和时间的提升，提高了电泳涂层的玻璃化转变温度，彻底消除了此类异响。文章提出的异响分析方法为相关工作的开展提供了思路。

关键词：电泳涂层玻璃化转变温度钣金异响

近年来，随着国内汽车行业的持续发展，产品种类不断拓展成熟，消费者对汽车品质的要求也在逐步提高。汽车的各类质量问题日益受到关注，汽车异响是其中最被顾客抱怨的问题之一。根据汽车之家2022年度投诉分析报告数据显示，在所有汽车质量投诉中，汽车异响投诉达到了19.9%，位于投诉榜前三，严重影响驾乘体验，破坏驾驶者和乘客的心情。异响的来源众多，主要包括线束、内外饰、车身钣金、发动机等等。绝大多数异响源在车体封闭区域或内外饰遮挡区域，确认异响源和返修极为不便。这往往会导致用户在多次反复抱怨后，异响问题仍无法解决，严重影响品牌形象和产品销售[1]。

行业内通常将车身异响分为车身钣金异响、发动机异响、变速箱异响、制动异响等。其中钣金异响是较为常见的一种。本文通过发生的一起车门钣金异响问题，从异响来源，产生原因，解决措施及验证等方面进行讨论和探究，为此类问题的解决提供了一种分析思路。

2钣金异响产生机理

声音是由物体振动产生，发出声音的物体被称为声源。汽车车身，前后盖及车门由千百个钣金件经过焊接、胶接、螺栓装配等各种工艺组合而成，钣金件的搭接固定方式有2层，3层，4层等等搭接关系，各个钣金部件之间也存在着不同的间隙，在发动机振动与路面传递过来的振动共同作用下，钣金之间极易产生不规则的摩擦与变形，从而导致异响的产生[2]。

产生钣金异响的原因通常有以下几种：（1）设计原因，比如设计抗扭强度不够，钣金间隙设计过小，焊点布置不合理，搭接面积过小等等；（2）制造原因，比如冲压件毛刺、变形，焊接偏移、脱焊，尺寸偏差导致的干涉等等；（3）涂装烘烤原因，比如烘烤不到位形成的热应力，粘漆音，漏涂胶等等。

3车门异响实例分析验证

3.1车门异响来源

某车型行驶过程中在经过颠簸路面时出现前车门异响，将异响车门拆下后，发现用手轻轻敲击车门内板可以使钣金异响复现，通过“听、摸、看”的方式，确定异响产生的区域位于车门内部靠近窗框位置。将该车门进行解剖，最终锁定异响来源为防撞管和窗框板之间（结构如图1所示）。

3.2车门异响分析

为进一步锁定异响源头，对该区域零件生产工序进行排查，主要工序如下，防撞管焊接到窗框板上，再经过后道电泳和油漆工序。按常规异响分析思路，对焊点排布，焊接质量进行分析。该区域共8个焊点，且排布符合设计要求，通过焊点破凿检查焊接质量，焊核直径均大于3.4mm，符合要求。同时，分别对焊接完防撞管电泳前和电泳后的门板进行敲击模拟实验，发现电泳前门板均未出现异响，电泳后门板则出现大比例异响，从而确定异响是经过电泳后产生，与电泳工序密切相关。

对异响区域做进一步观察分析，基于理论设计，防撞管与窗框板焊接后贴合，设计间隙应为0（见下图2），而实际生产中，不可避免会出现局部区域缝隙。通过测量发现零件在该处的间隙范围为0-0.65mm。

间隙的存在使该处在形成电泳液堆积，最终导致电泳涂层堆积偏厚。常规的电泳漆涂层厚度在20-30μm，而涂层堆积处厚度实测高达150μm左右。该区域位于门板内部，零件进入烘房后该处温度相对外部偏低，再加上偏厚的涂层影响，会导致涂层固化交联不足，最终形成硬度偏软的堆积涂层（见下图3）。弹性涂层的存在可能是导致异响产生的根本原因。

3.3钣金异响理论力学模型

基于振动理论模型，一个振动系统必然具备弹性元件和质量元件，也就是具有弹性和惯性的系统才会振动[3]。当系统受到外界动态作用力的持续激励时，系统的振动将会持续下去。系统在外界持续激励下引起的振动称为强迫振动，它是系统对外部激励的响应。系统的激励可以是力，也可以是位移、速度和加速度。通过现场敲击门内板复现钣金异响的情况推断，在经过颠簸路面时，车门受到路面的激励，钣金随之振动，窗框板和防撞管之间存在微小间隙，防撞管相对窗框板振动，当振幅大于两板之间的间隙时，发生碰撞产生异响。

根据以上现状，其振动力学符合单自由度振动系统中的受迫振动模型，如图4所示：

假设窗框板固定不动。防撞管受外部激励振动，属于振动系统中的质量元件；防撞管和窗框板之间存在间隙，且被电泳涂层填充。那么当涂层表现出弹性时，振动系统成立，防撞管与窗框板之间形成受迫振动，如果外部激励超过一定的程度，使防撞管和窗框板之间的振幅大于两