用于车身内部的RIM工艺

用于车身内部的RIM工艺刘海涛兴信喷涂机电设备(北京)有限公司)【摘要】为对应用户不断提高的车辆安全舒适性要求,介绍一种新T艺(RM),从产品设计、评估车辆的现有状况开始通过向车体注射不同性能的材料,来改萍车辆的NVH和结构强度性能。主题词:NVH车辆降噪结构加强降噪材料加强材料中图分类号:U463.82文献标识码:ARIM Application in Vehicle BodyHinsong Spray Machinery Electric Equipment(Bei jing) Co, Ltd[Abstract ]For meet the customers quality requirements for safety and comfort to the vehicle, let us to introducea new technics(RIM), beginning is from product design and vehicle status assessment, improve the vehicle's NVH andstructure performance through inject the difference capability material into bodyworkKey words: NVH, vehicle reduction noise, vehicle structure reinforcement, reduction noisematerial. structure foam1前言为B=og/O)单位(Bel),其中0是人耳可感觉的最小声音强度(Ⅰ表示实测声音强度)。为了使用上我国“汽车开发先进技术”的任务要求包含整的方便,取其十分之一为实用单位,即分dB。因此,车NvH(Nie,Ⅴ ibration, Harshness控制技术,即开定义L=10log/0)。展降低汽车整车噪声与振动的技术研究,重点突破dB在计算上是每增加10dB,则声音大小约是车身、发动机噪声和振动的控制关键技术。它的研原来的10倍。也就是说,20dB的声音功率是10dB究目标是建立轿车设计开发流程,完成轿车车身、底功率的10倍,30dB的声音功率是20dB声音功率盘开发及整乍集成,突破碰撞安全性和NvH等关的10倍,以此类推。键技术,所开发整车产品安全性水平达到出口国际人类只能听到20~20000Hz的声音,分布在8市场要求,为整体提升我国轿车的自主开发水平提个或24个频率带;人耳对高频带的声音感觉灵敏,供技术攴撑。其中提到考核指标(安全性、NⅦH、操特别是2500-4000Hz的声音最敏感,对低频带的纵稳定性、动力性燃油经济性)应达到国际同期同声音感觉较为迟钝。比车型的技术水平。本文介绍一种RIM( reaction汽车车身由钢板冲压组焊而成,所形成的冲压ding反应注射成型)新工艺空腔尽管涂布了密封胶,但在高速行驶状态下仍会国外众多的中、高档车型(如 DAIMLER-像喇叭一样把风噪、发动机噪声、振动噪声和排气噪CHRYSLER旗下的30C,R2, General motor旗下的声放大,并传送到驾驶员和乘客的耳中,使车内舒适凯迪拉克,以及欧洲的奥迪和标致等)都采用RM性降低。对空腔进行有效封堵(见图1)可最大程度工艺解决NVH相关问题,即在车体空腔内填充美减少刺耳的中、高频噪声,提高乘坐的舒适性。国DOW公司24:1(体积比)双组分聚氨酯泡沫,从而达到减重、隔音和整体降噪等目的。2RIM注射工艺在NVH上的应用21原理中国煤化工噪声物理量的测量大都利用仪器测得音压量的CNMHG大小称之为音压位准(SPL),单位为dB,原先定义图1车体内灌注减振隔音泡沫100一RM注射工艺是对车体上重要的声音传导部位供应商可提供完善的安装调试和技术服务进行多点泡沫原液注射。根据车体部位的型腔体积计RIM注射工艺在汽车制造厂有时又被称为泡沫算得出注射点及注射量注射量从30-200g不等。泡膨胀胶注射工艺,材料有车身加强和降噪功用之分,沫原料为双组分,两组分的体积比为241,要求瞬间般安排在涂装的末道工序或总装的第1道工序。此混合射出(如注射量为30ml,则A组分为28.8ml,B工艺属于型腔发泡,设计注射点和注射量时,需考虑组分仅为12ml)。原料在充分混合后发生放热的化学聚氨酯泡沫膨胀后对车体产生的应力反应体积迅速膨胀(若自由发泡体积将增大到34倍RM注射工艺一次成型,不可逆。一般情况下,无之多),要求设计车体型腔时考虑原料流道和排气工法对注射入车体的泡沫的发泡效果进行解剖检查,因艺孔。此要严格执行Dow公司化学原料的使用要求,并按工2原料特性艺设备的调试及检测步骤操作。RIM注射工艺实施效采用DOW经过认证的241低MDI填充型泡沫果的检测方法有气密法和声压法(DOW24 Low mDi Foam)。A组分材料遇湿气固化目前我国已经采用RM注射工艺的汽车制造企因此需要采用氮气保护储存;B组分具有腐蚀性,材料业有上汽通用、北京奔驰和东南汽车等,国外已有大储存温度为95-105°F(35~40℃),材料储存容器压力量应用,如克莱斯勒在 Newark, Brampton、 Toledo约为(07MPa),材料保质期约为90天SHAP和 Windsor等地的工厂,车型为 Dodge Dakota;23设备与工艺通用(GM在 Lansing, Hamtramk和Dela等地的工采用美国 Gusmer- Decker品牌的BETA厂,车型为 Cadillac CTS;福特Ford在 Avon lake和CELL241型专用灌注机。该设备一般成组(2台1组) Oakville等地L厂的多种车型;雷诺( Renault)在在线使用按工厂生产工艺调整设备配置(见图2)。操 Sandouville工厂的R2车型;标致 (Peugeot在Mul-作人员可根据不同车型选择相应的操作模式单人操 house Sochaux, Poissy和 Madrid(西班牙)等地的工作即可完成车身多点的自动定量加注各点不同的注厂,车型为205405(日产量800台)和306(日产量射量和注射精度采用自动控制,见图3。1200台);雪铁龙( Citroen)在 Rennes aulnay和vigo等地的工厂,车型如XMZX、 XANTIA(日产量1100台)。4与其它空腔封堵材料的比较由图4-图6可看出,注射型泡沫的充填效果更好,且质地均匀,不需要用单独的模具进行预制成型,注射量可以任意调整特别适用于多车型的混线生产。对于内挂式充填材料,不管是两维发泡材料还是三维发泡材料,都需要烘烤后发泡发泡效果因图2RM工艺整车应用现场车型结构和发泡材料性能会有较大差异,充填效果设备本体包括原料储存装置、计量装置加热装重复性差导致车辆个体的降噪效果有差异。另外,置、配比装置、定量注射装置、显示控制装置、液压装内挂式充填材料芯部支架多为尼龙制造,虽然耐热置和循环组件等,可根据产量另外配置外置式大容量性可以满足要求但对声音的阻隔性能较差。原料存储系统和补料系统,补料系统通常需要根据现除这种最新引进的241泡沫成型技术场状况单独设计。Gusmer- Decker品牌设备与聚氨酯材料国际供应商在结构增强型聚氨酯泡沫应用上也已有多年的合作与成功经輪。下面介绍应用方向中国煤化工CNMHG图3现场灌注工艺设备整钅厂可根据产量变化成组增加设备,国内设备图4注射泡沫填允图5去掉外层后的型腔内部泡沫009年增刊3.2结构增强型发泡试验研究如图10所示,充填加强泡沫的B柱,在受到侧向碰撞时不会出现开裂或弯塌现象,减少了A、B柱侵入驾驶室的机会,大大提高了驾乘人员的安全性。图6内挂式填允材料3RIM工艺在结构加强方面的应用3.1结构增强型发泡应用简介车身结构加强设计同样利用了聚氨酯泡沫的特性,提高了车身的抗压和抗冲击能力,提高了结构强图10冲击试验度。首先通过软件分析和试验得出薄弱部位或需要汽车制造厂可通过RIM工艺向车架灌注增强型减重的部位后,再进行位置谷腔计算同样采用材料泡沫,达到同等设计强度,与传统采用的3面钢板加现场注射法注入成型(见图7和图8)。可根据具体强的方式相比车身减重显著。见图11和图12。应用选用不同比例的发泡材料。图7注射于车身中的结构加强泡沫图11梁柱抗压试验(55kg车)PUR发泡增强材料(2.75kg/车)图8车体结构的加强设计图12充填加强泡沫替代钢板加强对照图9和表1可看出,在同样的撞击力下,增通过图12可看出增强型泡沫填充在车体内部起强型结构泡沫的填充有效提高了腔体的结构强度,到的作用。要根据不同车型的车体设计需要决定填充并降低了结构的白重位置和填充量,减重程度和强度要求与空腔设计结构有关;同时,要考虑注射位置选择、型腔中材料流道流道封闭、排气材料发泡时间匹配、膨胀应力等相关因素。设计原则和材料参数可咨询有关材料供应商。结束语无论从国外的经验,还是日前在国内的使用效图9强度对比试验果和汽车轻量化的趋势来看,RM工艺使用的便捷表1性、灵活性及高效能必将成为改善车辆的NⅥH和图9中样件位置左右结中国煤化工钢板厚度/m0.8内部填充PUR泡沫不充填「不充填CNMH,汽车开发先进技术”依据质量/kg20.6国家中长期科学和技术发展规划纲要》的任务要求