汽车车身侧围空腔填充技术及应用

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1、《装备制造技术》2011年第10期汽车车身侧围空腔填充技术及应用田绍军（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）摘要：阐述了汽车车身侧围空腔泄露及空腔填充技术问题，重点介绍了从车外经车身侧围空腔进入车内的噪声来源和空腔填充零件结构特点和设计方法，通过在某车型上的实际应用，得出测试分析结果，表明车身侧围空腔填充技术可以有效降低车内噪声，防止灰尘等侵入车内。关键词：汽车；车身；空腔；填充中图分类号：U463.82文献标识码：B文章编号：1672-545X（2011）10-0181-03在汽车产品开发过程中，由于车身侧围结构形员舱及车外环

2、境连通起来，这样车外的灰尘、水气、式不可避免地会出现一些空腔连通车内外，从而导气流、噪声、热量等环境因素，都会经过侧围内部空致车外的灰尘、水气、气流、噪声、热量等环境因素进腔进入乘员舱。入乘员舱，即常说的车身泄露问题。为了解决这个问为了防止外部环境因素侵入车内乘员舱，设计题，提高汽车的密封性和乘坐舒适性，工程设计人员工程师除了尽量密封这些孔洞缝隙之外，还发明了于是设计了各种密封结构，防止外部环境因素侵入一种技术，那就是汽车车身侧围内部空腔填充技术。车身内部，其中汽车车身的侧围空腔填充技术，就是实践证明，该技术能对车内环境起到有效保护作用，一项重

3、要的应用技术。该技术的使用，有效解决了外能明显降低来自气流、发动机、轮胎、路面辐射的噪部噪声等入侵问题。声，抵御灰尘的侵入。这些物质在侧围内部空腔的流动如图2虚线箭头所示，实线箭头表噪声来源。试验1汽车车身侧围空腔内的侵入物表明，高速气流与车身外部突出物相遇，或进入侧围内部空腔与一些加强板之类的障碍物相遇，都会产目前汽车车身结构一般由钣金材料经冲压焊接生涡流声，涡流声也会引起钣金件共振，产生结构噪成型，为满足车身刚度、强度、模态需要和制造装配声传入乘员舱。需要以及成本需要，车身侧围一般由内外两层钣金风噪焊接在一起，并与顶盖前围地板等结构连接，因

4、此车身侧围的A、B、C、D柱及顶梁、门槛梁等结构，就形成了一个内部具有空腔的封闭结构（如图1）。发噪路路/胎噪/胎噪A柱截面空腔A-A图2车身侧围内部空腔内噪声气流等物质流动ACB2车身侧围空腔CAE模拟分析图1车身侧围结构在汽车产品开发前期，为了预测分析是否要在为了降低车身自重和满足涂装需要，以及乘员侧围空腔里填充密封零件和在哪个位置填充，在取舱排气和其他一些装配工艺需要，在车身侧围内外得车身侧围结构数模后，就可以进行CAE模拟分析。板上，都开有大小不同形状各异的孔洞，还有一些钣灰尘、气流是否入侵，一般通过数模的干涉、间隙、搭金之间的搭接缝隙

5、。这些孔洞和缝隙不能完全密封，接检查和开孔位置的合理性等进行，也可以采用因此这些缝隙和孔洞，就把侧围内部空腔与车内乘CFD来模拟。收稿日期：2011-07-27作者简介：田绍军（1978—），男，广西桂林人，工程师，研究方向：汽车性能集成。181EquipmentManufactringTechnologyNo.10，2011噪声模拟一般采用SEA（统计能量法）来分析判过120d。此结构零件优点，是结构简单，零件为柔断声压级在空腔内的分布情况和能量流动情况，然体，可以随意裁成需要的尺寸大小，不需要设计成特后根据分析结果，来确定是否需要采用空腔填

6、充和殊结构，生产成本低，设备投资低，采用挤出成型切在哪个位置进行填充。如某车型的SEA分析结果如割加工，制造工艺简单，不用开制成型模具。图3所示，分别在前后轮罩、B柱下端门槛梁处模拟3.2装配式车身侧围空腔填充零件轮胎、路面、发动机、气流摩擦的噪声输入功率，图3装配式车身侧围空腔填充零件，也叫预成型固(a)是没有采用空腔填充材料时，空腔内部声压级分体填充零件，一般用塑料卡扣或者螺栓装配在车身布情况；图3(b)是采用空腔填充材料后，空腔内部声空腔壁上，采用注塑成型。压级分布情况。从对比可以看出，采用填充技术后，零件结构一般由合成橡胶或聚氨酯材料，

7、镶嵌空腔内隔断后的部分声压级降低明显。在一个塑料支架的周边上构成。塑料支架起安装固定作用，材料可选耐高温的PA66，合成橡胶或聚氨酯材料是发泡材料，发泡倍率为8~10倍，发泡材料主要是EVA+PE材料的混合体，也可选用其他橡胶材料和聚氨酯等。该结构零件缺点，是需要在车身钣金上开安装（a）（b）孔，需要设计各截面处的零件结构，零件需要开模具，图3车身侧围空腔声压级分布对比在车身焊装线上进行装配，工艺性不太好，成本较高，因中间是塑料薄板，吸音效果没有粘贴式的全泡沫好3填充零件结构分类和特点（如图4所示）。优点是可以用于比较大的截面上，安装位置稳定，

8、发泡后密封效果要比粘贴式的好。汽车车身侧围空腔填充零件结构设计，要综合考虑生产成本、装配工艺流程、零件材料属性和空腔截面结构形式、尺寸大小等因素，才能