CN111196225A - 一种汽车前围隔音垫及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本案为一种汽车前围隔音垫，包括隔音垫本体，所述隔音垫本体包括通过纤维注塑成型工艺结合在一起的硬层和声学膜层。本案提供了声学件多元化的解决方案，通过材料级，部件级，整车级声学性能验证，系统的分析了轻量化方案替代重质层弹簧质量系统的可行性。前围轻量化方案的应用，极大的优化了产品的重量和成本，改善了车辆燃油经济性和VOC问题，避免因EPDM老化而引起客户抱怨，且使乘员舱的声品质得到提升，符合汽车工业轻量化发展的趋势。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车前围隔音垫领域，特别是一种汽车前围隔音垫及其试验方法。
背景技术
传统的设计理念高克重的研发，仅利用质量定律控制乘员舱的噪声水平，弹簧质量系统结构（EPDM+发泡）成为当时OEM (Original Equipment Manufacturer，原始设备生产商)设计主流。现在技术的缺点：传统弹簧质量系统结构汽车前围隔音垫存在重量高，成本高，易老化，VOC(volatile organic compounds，挥发性有机化合物）难达标，声学性能较差等技术缺陷。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种优化产品的重量和成本和声学性能好的汽车前围隔音垫及其试验方法。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种汽车前围隔音垫，包括隔音垫本体，所述隔音垫本体包括通过纤维注塑成型工艺结合在一起的硬层和声学膜层。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述硬层包括25-30份的低熔点纤维以及70-75份的回收棉。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述硬层的面密度为800g/m2-1000g/m2。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述硬层的厚度为4mm～6mm。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述声学膜层的面密度为60g/m2。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述低熔点纤维为聚酯类低熔点纤维。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述聚酯类低熔点纤维为LPET和PET的混合材料，其中包括按照重量份计的LPET 10-30份，PET 10-30份。
优选的是，所述的汽车前围隔音垫，其中，所述纤维注塑成型工艺包括吸附、转移、定型、冲切。
本案还提供了一种汽车前围隔音垫的试验方法，其用于试验所述的汽车前围隔音垫，包括以下步骤：
S1：材料级声学性能验证，若是合格，执行S2；
S2：平板级声学性能验证，若是合格，执行S3；
S3：部件级声学性能验证，若是合格，执行S4；
S4：整车级声学性能验证，若是合格，执行S5；
S5：零部件物理性能验证，若是合格，执行S6；
S6：零部件VOC和气味验证，若是合格，则试验成功。
本发明的优势为：本案提供了声学件多元化的解决方案，通过材料级，部件级，整车级声学性能验证，系统的分析了轻量化方案替代重质层弹簧质量系统的可行性。前围轻量化方案的应用，极大的优化了产品的重量和成本，改善了车辆燃油经济性和VOC问题，避免因EPDM老化而引起客户抱怨，且使乘员舱的声品质得到提升，符合汽车工业轻量化发展的趋势。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
一种汽车前围隔音垫，包括隔音垫本体，所述隔音垫本体包括通过纤维注塑成型工艺结合在一起的硬层和声学膜层。
本案提供了声学件多元化的解决方案，通过材料级，部件级，整车级声学性能验证，系统的分析了轻量化方案替代重质层弹簧质量系统的可行性。前围轻量化方案的应用，极大的优化了产品的重量和成本，改善了车辆燃油经济性和VOC问题，避免因EPDM老化而引起客户抱怨，且使乘员舱的声品质得到提升，符合汽车工业轻量化发展的趋势。通过纤维注塑成型工艺的到的产品更加可靠。且该方案拥有良好的隔吸声性能。
硬层包括25-30份的低熔点纤维以及70-75份的回收棉。硬层的原材料包含EVA和PU。回收棉更加环保、节约成本。
硬层的面密度为800g/m2-1000g/m2。面密度为800g/m2厚度控制为4mm～5mm，面密度为1000g/m2厚度控制为5mm～6mm。
硬层的厚度为4mm～6mm。
声学膜层的面密度为60g/m2。
低熔点纤维为聚酯类低熔点纤维。聚酯类低熔点纤维为LPET和PET的混合材料，其中包括按照重量份计的LPET 10-30份，PET 10-30份。
纤维注塑成型工艺包括吸附、转移、定型、冲切。
本案还提供了一种汽车前围隔音垫的试验方法，其用于试验所述的汽车前围隔音垫，包括以下步骤：
S1：材料级声学性能验证，若是合格，执行S2；
S2：平板级声学性能验证，若是合格，执行S3；
S3：部件级声学性能验证，若是合格，执行S4；
S4：整车级声学性能验证，若是合格，执行S5；
S5：零部件物理性能验证，若是合格，执行S6；
S6：零部件VOC和气味验证，若是合格，则试验成功。
通过上述的汽车前围隔音垫的试验方法，可以验证出综合性能最好的汽车前围隔音垫，从而对汽车前围隔音垫不断的优化，实现轻量化、成本低、良好的隔吸声性能的汽车前围隔音垫。
流阻（kN/m^4）做为多孔纤维材料的biot参数之一，反映了空气通过多孔材料阻力的大小。它的定义为：当稳定气流通过多孔材料时，材料两面的静压差和气流线速度之比。多孔材料流阻对吸声性能的影响如上所示。低流阻材料在低频段的吸声系数很低，而且随频率的升高而逐渐提高，并有一个吸收峰。超过吸收峰后则随频率的升高而有起伏。高流阻材料在中高频段的吸声系数明显下降，吸声系数较低，吸声频率曲线比较平坦，仅低频的吸声系数有所提高。因此，从吸声的观点对于一定厚度的多孔材料，均有一个相应的最佳流阻值，过高和过低的流阻值都无法使材料获得良好的吸声性能。根据大量的数据分析，流阻和体密度存在着一定的线性关系。利用该规律，通过大量的试验数据我们可以得出某种材料下的最佳流阻对应的体密度，科学有效的支持项目开发。通过上述汽车前围隔音垫的试验方法验证得到汽车前围隔音垫的原材料流阻性能在最佳流阻范围内，满足样件的声学开发要求。通过混响室-消声室隔声窗口测试平板样件隔声性能，样件面积大小0.508m*0.508m，测试结果满足样件的声学开发要求。根据部件级吸声测试结果分析，硬层1000g/m2+声学膜+HMP整体吸声性能最好，可以有效改善乘员舱声品质，提升终端客户满意度。根据部件级隔声测试结果分析，硬层1000g/m2+声学膜+HMP整体隔声性能介于量产方案EPDM 4kg/m2+PU65g/l与硬层1600g/m2+HMP之间，并且零件重量最轻，符合产品轻量化开发的技术路线。、整车级声学性能验证轻量化产品开发最终要满足终端市场的需求，本项目要求轻量化产品替代量产方案重质层弹簧质量系统结构不能导致整车声学性能的大幅衰减，引起客户抱怨。必须使整车的声学水平控制在可接受的范围之内。因此，基于OEM的车辆资源和试验资源，在量产车型上试装轻量化前围隔音垫，从客观测试和主管评价两方面分析整车声学性能是否能够满足客户要求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (9)
1.一种汽车前围隔音垫，其特征在于，包括隔音垫本体，所述隔音垫本体包括通过纤维注塑成型工艺结合在一起的硬层和声学膜层。
2.如权利要求1所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述硬层包括25-30份的低熔点纤维以及70-75份的回收棉。
3.如权利要求1所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述硬层的面密度为800g/m2-1000g/m2。
4.如权利要求3所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述硬层的厚度为4mm～6mm。
5.如权利要求3所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述声学膜层的面密度为60g/m2。
6.如权利要求2所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述低熔点纤维为聚酯类低熔点纤维。
7.如权利要求6所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述聚酯类低熔点纤维为LPET和PET的混合材料，其中包括按照重量份计的LPET 10-30份，PET 10-30份。
8.如权利要求1所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，所述纤维注塑成型工艺包括吸附、转移、定型、冲切。
9.一种汽车前围隔音垫的试验方法，其用于试验如权利要求1所述的汽车前围隔音垫，其特征在于，包括以下步骤：
S1：材料级声学性能验证，若是合格，执行S2；
S2：平板级声学性能验证，若是合格，执行S3；
S3：部件级声学性能验证，若是合格，执行S4；
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