CN107235017A - 一种汽车隔音结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车隔音结构及其制造方法，属于汽车降噪技术领域。所述结构包括：外挡板(1)、内挡板(2)、介于所述外挡板(1)和所述内挡板(2)之间的空隙(3)、填满所述空隙(3)的隔音垫(4)。所述方法包括：将隔音垫(4)放置于所述外挡板(1)上，将所述外挡板(1)焊接于所述内挡板(2)上，得到组装好的隔音结构，将所述组装好的隔音结构放入温度为(150‑190)℃的烘炉中烘烤15‑25分钟，获取所述汽车隔音结构。本发明通过隔音垫将内挡板和外挡板之间的空隙填满，实现使隔音垫贴合空隙的形状，使隔音垫贴合内挡板和外挡板的形状，提高了隔音效果。

Description

一种汽车隔音结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及汽车降噪技术领域，特别涉及一种汽车隔音结构及其制造方法。
背景技术
目前汽车车身采用了大量钣金件，即由金属薄板形成的薄板结构，当薄板结构与高速气流摩擦时，会引起薄板结构的共振，从而产生共振噪声，并且发动机运转噪声和轮胎噪音也会透过钣金件进入车内，这些噪声传播到车内会影响乘客乘坐的舒适度。因此需要一种隔音结构能有效阻隔噪音。
现有的隔音结构为直接将沥青阻尼板、丁基橡胶阻尼板等粘贴至钣金件上，利用沥青阻尼板、丁基橡胶阻尼板等弹性材料来起到阻尼作用，也就是减少震动，减少噪音。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
对于钣金件的薄板结构较为复杂的部位，例如前挡板、后轮罩等，在将沥青阻尼板、丁基橡胶阻尼板等粘贴至钣金件上时，由于钣金件的结构并不是一个平面，会出现不能完全贴合的现象，造成隔音达不到预期效果。
发明内容
为了解决现有技术上述的问题，本发明实施例提供了一种汽车隔音结构及其制造方法。所述技术方案如下：
一方面，一种汽车隔音结构，其特征在于，所述结构包括：外挡板、内挡板、介于所述内挡板和所述外挡板之间的空隙、填满所述空隙的隔音垫。
优选地，所述隔音垫为热膨胀高分子聚合物。
优选地，所述隔音垫的密度小于1.2g/cm3，所述隔音垫在遇热膨胀前的厚度为(1.5-2.5)mm，所述隔音垫在温度为(140-220)℃下的体积膨胀率在170％以上。
优选地，所述空隙的厚度为(2.5-3.5)mm。
优选地，所述外挡板上包括第一定位组件、第二定位组件、以及焊接点。
优选地，所述第一定位组件为位于所述外挡板中部的圆柱形凸起，所述第二定位组件为均匀分布于所述外挡板上的勾状物，所述焊接点均匀分布于所述外挡板的边缘处，所述焊接点的个数为8-12个。
另一方面，本发明提供了一种汽车隔音结构的制造方法，所述方法包括：
获取所述内挡板和所述外挡板，
基于所述内挡板和所述外挡板的形状，采用挤压成型获取隔音垫的与所述内挡板和外挡板相配合的形状，
将隔音垫放置于所述外挡板上，将所述外挡板焊接于所述内挡板上，得到组装好的隔音结构，
将所述组装好的隔音结构放入温度为(150-190)℃的烘炉中烘烤15-25分钟，获取所述汽车隔音结构。
优选地，所述相配合的形状具体为，
所述隔音垫的大小以及厚度均小于介于所述内挡板和所述外挡板之间的空隙，并且在经过温度为(150-190)℃的烘炉中烘烤15-25分钟之后，所述隔音垫能够填满所述空隙。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
采用内挡板、外挡板、以及填满内挡板和外挡板之间的空隙的隔音垫，即采用双层的内挡板和外挡板结构替换现有技术中的单层钣金件，通过隔音垫将内挡板和外挡板之间的空隙填满，实现使隔音垫贴合空隙的形状，进一步使隔音垫贴合内挡板和外挡板的形状，提高了隔音效果。解决了将单层沥青阻尼板、丁基橡胶阻尼板等粘贴至单层钣金件上时，由于单层钣金件的结构并不是一个平面，而不能完全贴合造成的隔音达不到预期效果的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的汽车隔音结构的隔音垫的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的汽车隔音结构的外挡板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的汽车隔音结构，将外挡板焊接于内挡板之后的示意图；
图4是本发明实施例图3提供的汽车隔音结构中的A-A面剖面图，为隔音垫未遇热膨胀时的状态；
图5是本发明实施例图3提供的汽车隔音结构中的A-A面剖面图，为隔音垫已经遇热膨胀后的状态。
其中，附图标记为：
1、外挡板；2、内挡板；3、空隙；4、隔音垫；
101、第一定位组件；102、第二定位组件；103、焊接点；401、圆孔；402、通孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本发明实施例提供了一种汽车隔音结构，参见图1和图4、图5，其特征在于，所述结构包括：外挡板1、内挡板2、介于所述外挡板1和所述内挡板2之间的空隙3、填满所述空隙3的隔音垫4。
可以看出，本发明实施例采用外挡板1、内挡板2、以及填满外挡板1和内挡板2之间的空隙3的隔音垫4，即采用双层的外挡板1和内挡板2结构替换现有技术中的单层钣金件，通过隔音垫4将外挡板1和内挡板2之间的空隙3填满，实现使隔音垫4贴合空隙3的形状，进一步使隔音垫4贴合外挡板1和内挡板2的形状，提高了隔音效果。解决了将单层沥青阻尼板、丁基橡胶阻尼板等粘贴至单层钣金件上时，由于单层钣金件的结构并不是一个平面，而不能完全贴合造成的隔音达不到预期效果的问题。
参见图3，本领域技术人员可以理解的是，内挡板2通常即为车身上的钣金件，其部分位置需要进行隔音处理，本发明实施例在内挡板2上需要进行隔音处理的位置处设置外挡板1以及填满外挡板1和内挡板2之间空隙3的隔音垫4，实现提升隔音效果。
其中，所述隔音垫4为热膨胀高分子聚合物。热膨胀是指隔音垫在温度升高时，体积会随着温度升高而增大，在隔音垫体积增大的过程中，能有效将外挡板1和内挡板2之间的空隙3填满。而高分子聚合物利用其粘弹性在振动的过程中将机械振动转化为大分子链或链段的运动，通过分子间的内摩擦把力学能转化为热能，从而使振幅降低，起到阻尼隔音效果。高分子聚合物阻尼作用大小取决于滞后现象的大小，高分子聚合物的应变滞后于应力，由于滞后现象，聚合物的拉伸—回缩循环变化均需克服链段间内摩擦阻力而内耗。
上述热膨胀高分子聚合物可以包含基础聚合物和发泡剂，其中基础聚合物可以是人造橡胶，如EPDM、丁基橡胶、氯丁二烯、氯丁二烯乙烯、聚丙烯腈人造橡胶等，发泡剂可以是通过分解来释放气体的化学发泡剂，例如偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰氨基脲、二亚硝基五亚甲基四胺等。通过发泡剂可以促使聚合物在高温下形成泡沫。热膨胀高分子聚合物还可以包含填料、抗氧化剂、阻燃剂、稳定剂、颜料、增塑剂、增粘剂、活化剂等。本发明实施例中的隔音垫4采用名称为高阻尼发泡材料，型号为HDF，厂家为汉高。
所述隔音垫4的密度小于1.2g/cm3，隔音垫4的密度较低以减轻整个汽车隔音结构的重量。所述隔音垫4在遇热膨胀前的厚度为(1.5-2.5)mm，所述隔音垫4在温度为(140-220)℃下的体积膨胀率在170％以上，所述空隙3的厚度为2.5-3.5mm。空隙3的厚度大于遇热膨胀前的隔音垫4的厚度(参见图4)，便于将遇热膨胀前的隔音垫4装入空隙3中，在空隙3中再使隔音垫4遇热膨胀，使隔音垫4按照空隙3的轮廓来进行膨胀，实现将空隙3填满(参见图5)。
为了支撑隔音垫4以及防止隔音垫4的移动，参见图2，所述外挡板1上包括第一定位组件101、第二定位组件102、以及焊接点103。所述第一定位组件101为位于所述外挡板1中部的圆柱形凸起，所述第二定位组件102为均匀分布于所述外挡板1上的勾状物。通过圆柱形凸起和勾状物将隔音垫4进行支撑和固定，参见图1，隔音垫4上相应地也包括与所述圆柱形凸起相配合的圆孔401以及与所述勾状物相配合的通孔402。其中，勾状物的横截面可以为长方形，因此隔音垫4上与勾状物相配合的通孔也为长方形。由于外挡板1和内挡板2的形状不规则，因此勾状物可以为2个以上，均匀分布于外挡板1上，例如2个勾状物分布于圆柱形凸起的左右两侧。所述焊接点103均匀分布于所述外挡板1的边缘处，所述焊接点103的个数为8-12个，通过均匀分布的焊点将外挡板1和内挡板2焊接在一起。
上文所述的实施例能有效阻隔经车身钣金件传入的噪音，抑制外挡板1和内挡板2的震动，改善和提高汽车座舱内的隔音、阻尼、降噪。尤其是对汽车前挡板、轮罩区域的中低频(100-400)Hz的震动有很好的抑制效果。
另一方面，本发明实施例提供了一种汽车隔音结构的制造方法，所述方法包括：
获取所述外挡板1和所述内挡板2，
基于所述外挡板1和所述内挡板2的形状，采用挤压成型获取隔音垫4的与所述外挡板1和所述内挡板2相配合的形状，
将隔音垫4放置于所述外挡板1上，将所述外挡板1焊接于所述内挡板2上，得到组装好的隔音结构，
将所述组装好的隔音结构放入温度为(150-190)℃的烘炉中烘烤15-25分钟，获取所述汽车隔音结构。
通过上述制备方法可以使隔音垫4将外挡板1和内挡板2之间的空隙3填满，实现使隔音垫4贴合空隙3的形状，进一步使隔音垫4贴合外挡板1和内挡板2的形状，提高了隔音效果。
其中，采用挤压成型获取隔音垫4指先通过挤压成型制作隔音垫4板材，然后按照外挡板1和内挡板2的形状切割出隔音垫4的雏形，将该雏形通过热压成型，冷却后得到未高温膨胀的隔音垫4。将组装好的隔音结构放入温度为(150-190)℃的烘炉中烘烤15-25分钟，可以使隔音垫4在高温下膨胀形成致密的闭孔泡沫结构，使隔音垫4与外挡板1和内挡板2紧密地粘贴在一起，将空隙3填满，有效阻隔经车身钣金件传入的噪音，抑制外挡板1和内挡板2的震动，改善和提高汽车座舱内的隔音、阻尼、降噪。尤其是对汽车前挡板、轮罩区域的中低频(100-400)Hz的震动有很好的抑制效果。
另外，所述相配合的形状具体为所述隔音垫4的大小以及厚度均小于介于所述外挡板1和所述内挡板2之间的空隙3，并且在经过温度为(150-190)℃的烘炉中烘烤15-25分钟之后，所述隔音垫4能够填满所述空隙3。采用未经过高温处理的隔音垫4的大小以及厚度均小于空隙3是为了保证在汽车制造的过程中的所有工艺液体，例如脱脂剂、磷化剂等能够流动穿过空隙3，而空隙3的壁能够充分的被液体浸润，也就是在经过前处理、电泳等工序之后再进入温度为(150-190)℃的烘炉中烘烤15-25分钟，使隔音垫4膨胀封闭、填满空隙3。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车隔音结构，其特征在于，所述结构包括：外挡板(1)、内挡板(2)、介于所述外挡板(1)和所述内挡板(2)之间的空隙(3)、填满所述空隙(3)的隔音垫(4)。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述隔音垫(4)为热膨胀高分子聚合物。
3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述隔音垫(4)的密度小于1.2g/cm3，所述隔音垫(4)在遇热膨胀前的厚度为1.5-2.5mm，所述隔音垫(4)在温度为140-220℃下的体积膨胀率在170％以上。
4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述空隙(3)的厚度为2.5-3.5mm。
5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述外挡板(1)上包括第一定位组件(101)、第二定位组件(102)、以及焊接点(103)。
6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述第一定位组件(101)为位于所述外挡板(1)中部的圆柱形凸起，所述第二定位组件(102)为均匀分布于所述外挡板(1)上的勾状物，所述焊接点(103)均匀分布于所述外挡板(1)的边缘处，所述焊接点(103)的个数为8-12个。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的汽车隔音结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述外挡板(1)和所述内挡板(2)，
基于所述外挡板(1)和所述内挡板(2)的形状，采用挤压成型获取隔音垫(4)的与所述外挡板(1)和内挡板(2)相配合的形状，
将隔音垫(4)放置于所述外挡板(1)上，将所述外挡板(1)焊接于所述内挡板(2)上，得到组装好的隔音结构，
将所述组装好的隔音结构放入温度为150-190℃的烘炉中烘烤15-25分钟，获取所述汽车隔音结构。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述相配合的形状具体为，
所述隔音垫(4)的大小以及厚度均小于介于所述外挡板(1)和所述内挡板(2)之间的空隙(3)，并且在经过温度为150-190℃的烘炉中烘烤15-25分钟之后，所述隔音垫(4)能够填满所述空隙(3)。
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