钟俊

摘  要：随着汽车消费的日益成熟，消费者对汽车品质的要求也日益增高，异响作为影响用户体验的重要因素之一，有必要对其进行研究。车身异响种类复杂多样，涉及因素众多，但根据声音种类的不同，异响可分为共振异响（B）、摩擦异响（S）、撞击异响（R）三类。本文基于自身工作经验，主要从产品结构、制造过程两方面进行研究分析，探究在当前工艺水平的前提下，钣金摩擦异响和共振异响的形成原因和解决办法，旨在总结车身钣金异响的常见异响原因和解决办法，为后续车型开发或面临同样问题的同行提供经验与借鉴。

关键词：钣金异响，产品结构，制造过程

1.前言

由机械工程名词第四册的定义：汽车总成或机构在工作中产生的超过技术文件规定的不正常响声称之为异响。异响具有强烈的随机性，发声的激励随机，大小随机，频率成分随机，出现概率随机。根据发声种类的不同，在欧洲，异响也叫BSR，即Buzz， Squeak，Rattle。

共振异响（Buzz）：结构振动及共振辐射出来的震颤，声音一般为较低沉的“嗡嗡”等震颤声;

摩擦异响（Squeak）：物体表面接触滑动（包括动态、静态、不同温度下）、摩擦产生的声音，声音一般较为尖锐，具体音色随相互摩擦的材质不同而不同;

撞击异响（Rattle）：相邻零部件之间发生碰撞产生的不连续的声音，如“咔嗒”声;

本文主要针对后两种钣金异响，即摩擦异响和撞击异响进行讨论。

2.异响原因探究与实践

2.1非连接面间距不足

车辆在特定工况下，如颠簸路面、气流影响等，板件受到激励产生撞击，形成异响。此种异响常见于非连接面之间，如外板与内骨架等;

案例：

某车型在路试时，侧围上部产生 “哒哒哒”的撞击声。经调查分析，发现内骨架横梁与外板之间最小间距截面仅有2.2mm，在高频路面下，外板受激励后会与内骨架产生持续的撞击，形成异响;故采用隔断的方法，提出方案：在横梁处增加减震胶条。减震胶条经涂装烘烤后膨胀，阻隔骨架与外板的撞击（如图1所示）。经充分验证后，异响问题得到消除。

解决办法与防再发措施为：

1）对CAE位移结果进行分析，找到有接触/穿透的地方，此处地方发生撞击的可行性较大，需留有足够的避让间距。一般情况下内板之间留有3mm避让，外板和内板则需留有5mm以上的间距（如图2所示）;

2）在内板上施涂减震胶，阻断零件面与面之间的接触撞击;

2.2制造公差引起干涉

在制造过程中，制造公差的存在不可避免，如冲压面轮廓度、孔精度、切边精度、回弹量、焊接定位精度等等，如设计间距处于公差带之间，钣金则有概率产生干涉。车辆在行驶过程中车身产生扭曲，干涉部位会出现摩擦，形成异响;此种异响常见于焊接接头或配合面之间，如零件切边与切边、切边与圆角、圆角与圆角等位置。

案例：

某车型后围出现异响，是由于某零件切边与对手件圆角产生了干涉。上检具测量后发现，内板侧壁有回弹，切边位置超差，产生干涉（如图3所示）。增加加强筋，减少切边增大间距;方案实施后异响消除。

解决办法与防再发措施为：

1）设计间距应充分考虑制造公差，在现有工艺水平前提下，尺寸公差累積之后，切边到切边、切边到圆角之间的间距不应小于4mm，如图4所示;

2）圆角与圆角的配合，内圆角应避让外圆角3mm以上;

3）如不能满足一般性要求，则需采取措施对相应公差进行控制;

2.3焊点布置不合理

焊点点距过大，车子在特定工况下行驶时，焊点之间的两条钣金搭接边受到挤压产生位移，相互之间撞击产生异响。此种异响常见于梁、柱等容易形成型腔无法布置焊点的接头处，如B柱等。焊点点距多大会产生异响，暂无明确的数值，车身的刚度不一样，对振动激励的响应不一样，产生的结果也不一样。但根据实践结果，焊点间距超过90mm时，存在较大概率出现异响。

案例：

某车型侧围出现异响。某一段搭接边受腔体影响，焊点点距相对较大，调查时，撬开两搭接边之后，发现在两板之间，有明显的撞击印记（如图5所示）。后在两搭接边之间增加一片减震胶片，异响问题得到解决。

解决办法与防再发措施为：

1）不影响梁、柱强度的前提下，在接头型腔处开工艺孔，让焊钳通过此工艺孔进行点焊（如图6所示），通过增加焊点的方式解决两搭接边的撞击;

2）使用结构胶（环氧粘合剂）对搭接边进行连接，具有良好力学性能的同时也隔断了搭接边的接触;

3）如搭接强度已经满足要求，无需增加焊点或环氧粘合剂连接时，则无连接的搭接边应做出间距（如图6所示），避免产生异响;

焊点布置不合理的其他情况：

a.焊点点距不应大于90mm，但亦不应小于30mm。如焊点距离过小，则上一个已经焊接的熔核对正在焊的熔核形成分流，使当前焊接电流密度不足，容易形成虚焊、假焊;

b.点焊焊接层数不应超过三层，超过三层板搭接时应开出缺口。超过三层板以上焊接容易出现虚焊、假焊，行驶过程中有脱落风险，从而转化为上述焊点节距大的问题;

c.二层板焊厚度比不应超过4：1，三层板焊外侧两层板的厚度比不应超过2.5：1。由于散热条件不同，不同厚度的板熔核结晶速度不同，会产生熔核向厚板偏移的现象。当厚度比超过规定时，熔核偏移现象显著，降低熔核强度，严重时会出现未焊合的情况;

2.4异物异响

异物异响，即有异物存在于钣金型腔内。异物异响常见于弧焊工艺，尤其是梁、柱等相关零件的弧焊。弧焊在焊接过程中，产生大量火花和飞溅，常有焊渣、焊瘤附着于零件上，车辆行驶一段时间后，焊渣焊瘤受到振动脱落。零件则在后续制造中，形成了封闭腔体，脱落的焊渣、焊瘤在腔体中跳动，产生异响;

解决办法与防再发措施为：

1）严格遵守工艺纪律，焊后对工件进行检查、清除附着的焊渣、焊瘤，生产过程做好清洁控制、6S工作;

2）调试焊接参数，优化焊接过程，控制焊接飞溅;

3总结

本文主要从产品结构、制造过程的范畴对钣金异响产生的原因及控制措施进行讨论，主要包括产品结构：不合理的间距与避让、不合理的结构形式、不合理的连接布置等等;制造过程：制造精度、尺寸偏差、冲压回弹、生产管理等等;旨在总结车身钣金异响的常见异响原因和解决办法，为后续车型开发或面临同样问题的同行提供经验与借鉴。

参考文献

[1] 全国科学技术名词审定技术委员会：机械工程名词（四）-汽车·拖拉机，科学出版社，2014-3

[2] 黄天泽：汽车车身结构与设计，机械工业出版社，2011-2

[3] 陈祝年：焊接工程师手册，机械工业出版社，2009-10，第二版

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