郭雅莉，張 慧 （長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000）

0 引言

阻尼材料廣泛用于汽車行業(yè)中，其目的是減少整車振動(dòng)噪聲（NVH）。因?yàn)槠囃ǔＳ蓡螌踊蚨鄬拥匿摪?、鋁板組成，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在雖然也有全塑料車身，但是尚未普及。鋼板在汽車行駛過(guò)程中會(huì)傳遞振動(dòng)，這樣不僅形成了噪音，而且也讓乘客不舒服。為了提高乘客的舒適性，阻尼材料大量應(yīng)用在四門門板、側(cè)圍、頂蓋、地板以及輪罩等部位，從而從汽車噪聲傳遞途徑上減少振動(dòng)。阻尼材料在焊裝車間、涂裝車間和總裝車間都有裝配，其中由于涂裝車間具備烘干工藝，所以傳統(tǒng)工藝中在涂裝車間的使用量占比較大。常用的阻尼材料有兩大類：片狀阻尼膠板和液態(tài)阻尼涂料，結(jié)合汽車開(kāi)發(fā)流程，闡述在各個(gè)階段，涂裝片狀阻尼膠板的工藝策劃、實(shí)施和驗(yàn)證等工作，并對(duì)典型案例進(jìn)行分析，供同行參考。

1 品類及主要工藝

片狀阻尼膠板的主要成分是瀝青、滑石粉、膠粉、云母粉、磁粉等，根據(jù)所貼部位的特點(diǎn)，可以很方便地加工成各種形狀、厚度不等的阻尼板。阻尼膠板按特性分為自黏型、熱熔型和磁性等3種。其中熱熔型阻尼膠板主要用于地板水平面上；自黏型阻尼膠板則裝在部位不規(guī)則或者容易脫落的部位，如輪罩、前圍板等處，通過(guò)阻尼膠板上的膠與車身鋼板連接；而磁性阻尼膠板一般貼在車身垂直面上，通過(guò)磁力與車身鋼板結(jié)合，如四門門板、頂蓋內(nèi)部等部位。

熱熔型阻尼膠板一般設(shè)計(jì)在電泳烘干之后的工位安裝，經(jīng)中涂烘干室、面漆烘干室烘干，熔融固化在車身上；自黏型阻尼膠板可以設(shè)計(jì)成與熱熔型同工位安裝，也可以設(shè)計(jì)成在面漆轉(zhuǎn)總裝之前安裝；而磁性阻尼膠板則一般在面漆后轉(zhuǎn)總裝之前安裝，也可以設(shè)計(jì)成和熱熔型阻尼膠板一起安裝，視不同的配方而定?？傊枰獫M足在整車行駛過(guò)程與車身鋼板牢固結(jié)合，合為一體，才能起到阻尼減震降噪的作用。

2 在新車型開(kāi)發(fā)各階段中對(duì)阻尼膠板開(kāi)展的工作

新車型的開(kāi)發(fā)階段一般分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段、工藝設(shè)計(jì)階段、工藝調(diào)試和驗(yàn)證階段以及量產(chǎn)階段，在這4個(gè)階段中，阻尼膠板分別需要開(kāi)展的工作有工位設(shè)計(jì)、形狀、數(shù)量設(shè)計(jì)以及工位排布，同時(shí)要分析阻尼膠板的可裝配性，在調(diào)試階段還需要對(duì)個(gè)別面漆顏色與阻尼膠板的兼容性以及對(duì)整車防腐性能的影響等方面進(jìn)行驗(yàn)證。具體開(kāi)展工作如表1所示。

表1 阻尼膠板在新車型開(kāi)發(fā)階段中的工作清單Table 1 The work list of damping rubber plates in the development stage of new model cars

3 新車型開(kāi)發(fā)階段的主要任務(wù)及典型案例

3.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段

產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段需明確阻尼膠板粘貼部位及材質(zhì)，避免出現(xiàn)材質(zhì)與安裝工位不匹配的情況。如某新車型在開(kāi)發(fā)階段確定頂蓋內(nèi)板需要粘貼補(bǔ)強(qiáng)膠板，為烘烤型，計(jì)劃在焊裝車間進(jìn)行粘貼，通過(guò)涂裝車間電泳烘干后固化。但是在PT 階段（生產(chǎn)驗(yàn)證階段），車身經(jīng)過(guò)涂裝前處理電泳線以及烘烤時(shí)有脫落現(xiàn)象。因此更改為由涂裝車間在轉(zhuǎn)總裝前粘貼免烘干丁基橡膠防震膠板。但是由于粘貼時(shí)離側(cè)圍較遠(yuǎn)，因而要求涂裝車間安裝膠板必需在車內(nèi)操作，但涂裝車間沒(méi)有設(shè)計(jì)可以踩踏車身的工位，容易造成頂蓋膠板安裝困難，存在粘貼不牢的風(fēng)險(xiǎn)。最后經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)，在總裝車間安裝此膠板。這個(gè)就是典型的在開(kāi)發(fā)階段沒(méi)有定義好粘貼膠板材質(zhì)和工位的案例。

另外，在新車型開(kāi)發(fā)過(guò)程中建議借用現(xiàn)有車型中已有的阻尼片型號(hào)，盡可能不開(kāi)發(fā)新件，這樣可以避免在生產(chǎn)線上增加新的物料架，造成擺放空間不足，并且避免操作工在操作過(guò)程中的誤操作以及減少庫(kù)存。另外考慮到操作性，在設(shè)計(jì)阻尼膠板時(shí)應(yīng)避免過(guò)大，一人安裝困難，也不能過(guò)小，多次安裝，影響工時(shí)。

3.2 工藝設(shè)計(jì)階段

這個(gè)階段主要是合理安排工位，平衡工時(shí)，以及依據(jù)工藝性對(duì)阻尼膠板進(jìn)行合理的局部改善，保證粘貼效果。

某車型粘貼地板阻尼膠板處存在凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，由于阻尼膠板粘貼時(shí)與凸臺(tái)之間存在間隙，無(wú)法與地板完全貼合，殘留空氣，經(jīng)烘烤硬化后，空氣無(wú)法完全排出，致使阻尼膠板與地板黏接不牢固，對(duì)NVH的效果達(dá)成造成影響。因此在工藝設(shè)計(jì)階段，提出在阻尼膠板的個(gè)別部位開(kāi)工藝切縫（如圖1），確保烘烤后與鈑金貼合緊密，達(dá)到NVH效果。通過(guò)這樣小小的改善，有效地解決了問(wèn)題。也避免了對(duì)工藝不了解的設(shè)計(jì)人員，不是開(kāi)切口而是分解成兩片或多片，反而造成工時(shí)的增加。

3.3 工藝調(diào)試和驗(yàn)證階段

此階段主要是對(duì)阻尼膠板的試裝進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)也是對(duì)粘貼工時(shí)和效果進(jìn)行驗(yàn)證。其中要注意的是阻尼膠板的烘烤溫度和時(shí)間的驗(yàn)證，由于涂裝工藝中的烘干重點(diǎn)針對(duì)的是對(duì)濕漆膜的烘干，因此阻尼膠板的烘烤時(shí)間和溫度容易被疏忽，尤其是阻尼膠板所處的位置為內(nèi)板或地板，往往是烘干溫度偏低的部位，因此需要在此階段，針對(duì)阻尼膠板粘貼部位進(jìn)行爐溫測(cè)試，保證溫度和時(shí)間符合阻尼膠板的固化。尤其是地板和輪罩等烘烤溫度偏低的部位。

圖1 阻尼膠板工藝切口示意圖Figure 1 Schematic diagram of process incision in the diagram of damping rubber plate

在此階段，還需要注意由于阻尼膠板與鋼板的特性不同可能導(dǎo)致的缺陷，例如阻尼膠板的熱膨脹系數(shù)與鋼板不同，可能會(huì)導(dǎo)致局部鋼板變形。如發(fā)現(xiàn)某車型門內(nèi)阻尼膠處有類似沖壓印，通過(guò)將阻尼膠板更改為鋸齒狀，以及規(guī)范鋸齒狀為車身X向粘貼，有效解決了問(wèn)題，如圖2 所示。

圖2 粘貼阻尼膠板結(jié)構(gòu)要求示意圖Figure 2 Schematic diagram of the structural requirement for pasting the damping rubber plate

3.4 量產(chǎn)階段

量產(chǎn)階段可以有效針對(duì)共線生產(chǎn)車型的橫向?qū)Ρ?，進(jìn)行型號(hào)合并等降成本工作。另外，由于在量產(chǎn)階段后，隨著每年度的車身顏色流行趨勢(shì)不同，車身會(huì)增加不同的新顏色，那么在新顏色的調(diào)試過(guò)程中，需要關(guān)注新顏色與阻尼膠板的匹配性。雖然阻尼膠板與新顏色不會(huì)直接接觸，但是阻尼膠板處的鋼板與周邊鋼板的溫度等存在差異。例如，某海天藍(lán)顏色，鋁粉顆粒偏大，在噴涂時(shí)發(fā)現(xiàn)，門內(nèi)板貼阻尼膠板處顏色發(fā)白 ，如圖3 所示。

圖3 車身海天藍(lán)顏色發(fā)白區(qū)域示意圖（圖中數(shù)據(jù)為膜厚數(shù)據(jù)）Figure 3 Schematic diagram of the car body area where the sky blue color turns to white (the data in the figure is the film thickness data)

經(jīng)分析，中涂烘烤強(qiáng)冷后，局部溫度偏高，導(dǎo)致噴涂金屬漆后，溶劑揮發(fā)快，鋁粉排列異常，局部發(fā)白，形成色差。經(jīng)過(guò)調(diào)整鋁粉漆配方，解決了此問(wèn)題。這也是需要在新顏色、新車型調(diào)試中重點(diǎn)注意的問(wèn)題。

3.5 其他

以上是在車型開(kāi)發(fā)的各階段，針對(duì)阻尼膠板所開(kāi)展的工作，對(duì)阻尼膠板材質(zhì)方面的要求不多。其實(shí)對(duì)阻尼膠板的材料組成也需要投入關(guān)注，例如阻尼膠板烘烤后的吸潮性，也影響著整車在行駛過(guò)程中的作用，需防止存在因烘烤后吸潮性而造成的鋼板生銹的不良后果。在阻尼膠板開(kāi)發(fā)階段和整車做防腐試驗(yàn)階段也需要重點(diǎn)關(guān)注這一問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

阻尼膠板的應(yīng)用在涂裝工藝中雖然不是一個(gè)關(guān)鍵工藝，但是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段到工藝設(shè)計(jì)和驗(yàn)證等各階段都涉及到，對(duì)整車的舒適性也有影響，因此也需要進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)沉淀，減少后期變更。另外雖然隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，高端乘用車紛紛采用液態(tài)噴涂阻尼膠來(lái)替代傳統(tǒng)的膠板，但是，機(jī)器人噴涂液態(tài)阻尼膠也存在無(wú)法達(dá)到的部位，例如開(kāi)閉件內(nèi)部等，片狀阻尼膠板無(wú)法完全被機(jī)器人噴涂所替代。因此，需要結(jié)合具體的產(chǎn)品造型和NVH需求，合理設(shè)計(jì)和規(guī)劃阻尼膠板，減少人工安裝成本，達(dá)到易安裝、低成本的目的。