汽车地毯NVH性能优化

2022-06-24晋加伟

时代汽车 2022年11期

关键词：隔音成型工序

晋加伟

摘要：地毯是车内最大的吸音、隔音零件。优化地毯结构、材料、工艺，可降低零件重量、零件成本、开发投资，提升零件气味，简化生产工序。

关键词：汽车地毯 NVH

Optimization Car Carpet NVH Performance

Jin Jiawei

Abstract：Carpets are the largest sound-absorbing and sound-insulating parts in a car. Optimizing carpet structure， material and process can reduce part weight， part cost， development investment， improve part smell and simplify production process.

Key words：automobile， carpet， NVH

1 引言

地毯为尺寸最大的内饰零件，用来遮挡钣金、线束等零件;地毯为乘员提供舒适的脚部支撑;地毯可集成碰撞时起缓冲作用EPP等材料，提高安全性能;地毯同时也是尺寸最大的声学零件，用来吸收车内噪音、隔离车外噪音。地毯吸音材料一般为多孔的吸音棉、毛毡、再生海绵等;地毯隔音材料一般为高克重的单层或复合材料，如EVA、毛毡、PVC等。为了提高乘员乘坐的舒适性，某乘用车的地毯采用EVA+PU发泡材料，零件成本高，且较重影响油耗。

2 优化方案

2.1 结构优化

本车型优化前地板采取局部加强隔音方案：除了地毯（覆盖仪表板之下至尾门槛饰板整个地板区域）隔音，针对前排座椅之下隔音差问题，增加了EVA（高克重）+PU材质的前隔音垫，针对中排座椅之下隔音差问题，增加了EVA（高克重）+PU材质的后隔音垫（表1），即由3个总装零件组成（共7个子零件）。优化方案为增加整个地毯的隔音性能（地毯面料增加EVA成分），取消局部隔音的前隔音垫、后隔音垫（图1），即仅地毯1个零件（共2个子零件）。

2.2 材料优化

优化前的地毯面料材料为PET+定型胶+PE膜，前隔音垫、后隔音垫的面料材料为EVA（高克重）;优化后地毯面料材料为PET+定型胶+EVA（低克重）+无纺布（图1），即对面料材料成分优化，由局部EVA（高克重）改为整体EVA（低克重）。材料优化后，EVA总重量降低。

2.3 工艺优化

优化前的地毯先把PU发泡成型，再把PU泡沫粘接在热压成型后的面料上（图2）;前隔音垫、后隔音垫先把EVA吸塑成型，PU发泡在成型后的EVA上（图3）。优化后地毯方案为先把面料热压成型，PU发泡在成型后的面料上（图4）。

优化后方案把原方案的3次面料成型（1次地毯的地毯面料成型、1次前隔音垫的EVA面料成型、1次后隔音垫的EVA面料成型）合并为1次地毯面料成型，把4次PU泡沫成型（1次地毯的前PU泡沫成型、1次地毯的后PU泡沫成型、1次前隔音垫的PU泡沫成型、1次后隔音垫的PU泡沫成型）合并为1次地毯的PU泡沫成型，PU泡沫由粘接在地毯面料上更改为直接发泡在地毯面料上，把繁琐的工序简化。

3 效益

3.1 隔音性能不变、EVA总重量降低

经测试，地毯优化后车内总声压级和语言清晰度与原状态几乎持平，但优化后地毯使用的EVA总重量降低，可得结论：整个地板区域噪音泄漏量都较大，对整个地板区域进行隔音的效果较仅针对局部（如油箱处）重点隔音的效果好。

3.2 降成本

零件材料成本下降約11.8%。

3.3 降低模具、检具投资费用

模具、检具投资费用下降38%。

3.4 降低制造、装配、储存、运输费用，促进生产线升级

总装零件减少67%（由3个减少为1个），子零件减少71%（由7个减少为2个）：总装零件和子零件减少，工序减少，制造及装配（设备、人工、能耗、场地等）成本降低;储存场地减小、运输费用降低。更改后地毯工序少，更适合流水线生产，地毯供应商引进自动化程度更高的生产线，人工少，废品率低，质量稳定。

3.5 减重

零件重量下降11.2%（2.1kg/车），提高整车燃油经济性。

3.6 提升零件气味，降低VOC、雾翳