消声补片的制作方法

专利名称：消声补片的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于减少噪声和/或振动的消声补片，更具体地，本发明涉及一种消声补片，该消声补片能够附接至金属部件，使得该补片和该部件能被冲压、拉伸或以其它方式形成在一起。
背景技术：
抑制声音的物品可包括应用至振动物品(诸如机动车部件)的一些类型的粘弹性 材料。通过将与振动有关的机械能转换为在消声材料层内分散的热能，粘弹性材料吸收并耗散由该物品生成的振动能量，并因此降低与其相关的噪声。存在常用于消声目的的不同的结构，包括自由层结构、约束层结构、以及层压制品。自由层结构是消声粘弹性材料本身被应用至振动物品的表面的结构。在这种布置中，由物品一侧的噪声或振动源产生的振动或声能量在相邻的粘弹性层中被耗散以使其减弱。在约束层结构的情况下，消声粘弹性材料可用作粘合剂并且夹在振动物品与附加的刚性约束层之间。振动抑制通常归因于振动物品与刚性约束层之间的相对运动，该相对运动导致粘弹性材料中的剪切运动，该剪切运动转变为热能。声音抑制层压制品以与约束层结构同样的方式实施，然而，振动物品包括中间夹有粘弹性粘合层的一对薄约束层。

发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种面板组件，其包括主面板、消声补片、以及将所消声补片连接至主面板的粘合层。消声补片包括有助于金属成型处理期间的成型性能的至少一个成型特征，并且消声补片减少面板组件中的噪声或振动。根据本发明的一个方面，提供了一种形成面板组件的方法。该方法可包括以下步骤Ca)提供主面板；(b)提供消声补片，其中消声补片包括有助于金属成型处理期间的成型性能的至少一个成型特征；以及(C)通过粘合层将消声补片连接至主面板以形成面板组件。


下面将结合附图描述本发明的优选示例性实施方式，其中相似的参考标号指代相似的元件，其中图IA是经受金属成型处理之前的示例性面板组件的平面图，该面板组件包括主面板和两个单独的消声补片；图IB和IC是在面板组件已形成一对车辆轮罩之后的图IA的示例性面板组件的部分的立体图；图ID是沿线ID截取的图IA的示例性面板组件的截面图；图2A是经受金属成型处理之后的示例性面板组件的一部分的立体图，该面板组件包括主面板和单个消声补片，该消声补片具有位于压缩区中的内部成型特征；如2B和2C是已经经受金属成型处理之后的示例性面板组件的一部分的立体图，每一个面板组件均包括主面板和单个消声补片，该消声补片具有位于扩张区中的内部成型特征；图3A是经受金属成型处理以成为车辆座椅槽的示例性面板组件的立体图，在这种情况下，该金属成型处理是多步骤拉伸处理；图3B是图3A的示例性车辆座椅槽的立体图；·
图4A是示例性车辆前围板的立体图,该车辆前围板包括主面板和单个消声补片；以及图4B是另一个示例性车辆前围板的立体图，该车辆前围板包括主面板和两个单独的消声补片。
具体实施例方式文中所描述的消声补片可用于任何数量的不同应用，以减少噪声或振动、提供热绝缘、和/或改善基础部件的结构完整性。虽然下面在各种车辆应用的背景下描述消声补片，但应理解，该消声补片不限于此，并且还可以用于各种非车辆应用。某些可能的示例包括航空应用、航海应用、军事应用、农场和建造设备、家用器具，以及需要降低金属部件的噪声和振动的任何其他应用。图IA示出被冲压之前的面板组件10，其中该面板组件包括主面板12、一对补片14、16、以及将补片粘附至主面板的粘合层18 (图ID所示)。图IB-C示出已经形成为消声部件20、22之后的面板组件，在这种情况下，消声部件20、22为车辆的轮罩(wheel well)。图ID示出面板组件10的截面图，其中该截面截取自图IA并包括主面板12、补片16和粘合层18。消声补片的其它可能的车辆应用包括座椅槽、备胎槽、前围板、增压室、外壳罩、车身顶盖、底盘、引擎罩、行李箱盖、门内板、行李架、油盘、盖以及用于各种引擎和传动部件的外壳，以及其它车辆和非车辆应用。2009年8月11日提交的第61/232，988号美国专利申请、2009年10月21日提交的第61/253，795号美国专利申请以及2010年2月23日提交的第61/307，158号美国专利申请中教导了消声补片的一些非限制性示例性应用，这些专利申请的全部内容通过弓I用并入本文。主面板12用作被成型的基础部件或零件的结构基础并且可被冲裁、切割、剪切、或以其它方式成型形成为所需形状。在该示例性实施方式中，主面板12以大致椭圆形或卵形坯料(图1A)的形式开始并产生一对弧形或曲轮罩(图1B-C)。消声部件20、22不一定要一起制造，如图所示；它们也可以单独生产。主面板12通常大于消声补片14、16并且可由任何数量的合适材料制成，这些材料包括各种类型和金属合金诸如钢(例如，冷轧钢、热浸镀钢、电镀锌钢、热镀锌板等)和铝。在某些示例性实施方式中，主面板12由钢制成并具有
O.4mm-3. Omm的厚度。然而，主面板12的精确大小、形状、厚度和成分主要由所成型的具体部件决定，并且当然可以不同于这里所示和所述的示例性实施方式。
补片14、16通过粘合层18应用至主面板12并且可减少或减轻轮罩中的噪声或振动。可 称为消声补片的补片14、16可被冲裁、切割、剪切或以其它方式成型为任意多个的形状和大小，但通常被设计为靠近噪声源。例如，在图1A-1D所示的实施方式中，补片14、16被附接至轮罩的内壁，使得它们抑制或最小化车轮或角落处发出的噪声和振动。虽然补片14、16在这里被示出为位于该部件的乘客舱侧(B卩，轮罩的面向乘客舱而不面向车轮本身的一侧)，但补片14、16也可以附接至主面板12的另一侧，使得它们被暴露给车轮。补片14、16可附接至主面板12的两侧，使得它们既面向乘客舱又面向车轮。补片14、16可由任何数量的合适材料构造，这些材料包括各种类型和金属合金诸如钢(例如，冷轧钢、热浸镀钢、电镀锌钢、热镀锌板等)和铝。在一个实施方式中，补片14、16的厚度或厚度尺寸小于基础主面板12的厚度或厚度尺寸并且为O. 2mm-2. 0_。然而，补片14、16的精确大小、形状、厚度和成分可以当然不同于这里所示和所述的示例性实施方式。粘合层18将消声补片14、16粘附至主面板12并且可基于其成分和其所用于的具体应用执行其它功能，诸如振动和/或噪声抑制。根据一个示例性实施方式，粘合层18是由基于丙烯酸酯的热固性树脂构成并具有约O. 005mm至O. 05mm的厚度的粘弹性粘合层；然而，也可以使用其他粘合成分和厚度。具有主面板12、补片14和粘合层18的面板组件10可以约束性阻尼层能力操作。本领域技术人员将理解，通过利用夹层状构造内的切变和应变将振动转换为低级的摩擦热，约束性阻尼层构造可耗散或以其它方式减轻振动能量。如上述所，图IA和ID是具有主面板12和消声补片14、16的成型前面板组件10的图示。图IB-C是已经被冲压或以其它方式成型之后的同一面板组件的图示。消声补片
14、16设置有各种类型的示例性“成型特征”，这些“成型特征”被设计为在不显著削弱其消声特性的情况下改善面板组件10的成型性能。如下所述，存在不同类型的成型特征。例如，补片16设置有内部成型特征30和外部成型特征32，而补片14仅设置有外部成型特征
32。通常，互为镜像的部件将具有相同的基本特征，然而，为了示出一些可能的不同组合，补片14、16在这里被示出为具有不同的成型特征的组合。下面对补片16的描述也可适用于补片14。在这里的示例性实施方式中，补片16包括主面板区40、多个内部成型特征30和多个外部成型特征32，其中内部成型特征30具有开口 42、孔44和缝46的形式，外部成型特征32具有突出部50和凹进部52的形式。主面板区40优选被设置大小和形状，使得当补片16位于轮罩上时，主面板区40充分覆盖轮罩的发出噪声和振动的部分。取代由层压材料制成整个轮罩，通过使用补片16，消声部件22可享受成本节约和/或重量减轻(较少的材料)，并依然呈现合适的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)特性以及期望的刚度和结构质量，以引用多种可能的属性。此外，使用补片替代完全的层压制品可避免穿过粘合层(诸如粘合层18)的焊接，此焊接可能需要特殊的脱气通风设备和制造工厂中的其它设备。内部成型特征30概括地包括位于补片内部的任何孔、缝、狭槽和/或其它开口，其有助于冲压、拉伸或其它金属成型期间的成型性能。如下面更加详细地示出，当面板组件10经受金属成型处理时，主面板12可受到与补片14、16不同的力(例如，扩张力、压缩力、张力等)。这可导致主面板12和补片14、16中的材料以不同速率扩张或收缩，并且可被粘合层18和一个或多个焊点将两个层焊接在一起的事实弄得更加复杂。因此，通过提供在扩张区(即补片正在被牵拉或正在扩张的区域)中的用于扩张的装置和在压缩区(即补片正在被挤压在一起或正在收缩的区域)中的用于压缩的装置，内部成型特征30可减轻面板组件10上的力或应变。开口 42、孔44和缝46全部都是可在扩张区中使用的内部成型特征，因为它们全部允许补片16在该位置处扩张或伸展而不被撕裂或扯裂。然而，在压缩区中，应使用开口 42和/或孔44，因为缝46仅仅是补片中的切口或切缝，因此不具有任何供补片在其本身上压缩的内部空间。移除了一些材料的缝(即，具有基本宽度的缝)通常被称为“狭槽”，并且可用于扩张区或压缩区。总的来说，任何从特征中间移除补片材料的内部成型特征可用于扩张区或压缩区，并且任何未移除补片材料的内部成型特征(例如，切口、切缝、缝等)可用于扩张区。开口 42在这里被示出为大致矩形并延伸至突出部50之一内的长型开口。当然，开口 42可假设具有其他形状并位于其它位置。突出部可包括单个开口、多个开口(如图IB所示)、无开口(如图IC所示)、或内部和/或外部成型特征的一些其它组合。如图IB最佳地示出，开口 42位于突出部50中，突出部50在轮罩的一侧上延伸并经过主面板12中的相当紧的折痕或弯曲60。在形成该紧折痕的冲压过程中，补片16很可能经历大量的材料运动 或使该区域变薄；因此，需要开口 42来包容折痕周围的扩张力和压缩力。开口 42的一些合适形状包括但不限于矩形、正方形、三角形、和其它多边形，以及椭圆形、圆形、新月形、和没有命名的不规则形状。补片16可包括单个开口 42、分布于补片周围的多个开口、聚集在补片的某些区域中的多个开口、包括一个或多个开口的内部成型特征加上一个或多个其他内部成型特征的组合，以及其它实施方式。孔44是补片16中的简单的圆形开口并且可设置在特定区域以减轻在金属成型处理期间作用在该位置上的张力或其它力。孔44可位于扩张区或压缩区中，如上所述；但其还可位于某些特征(如焊点或机械紧固件)附近，使得孔减轻该特征上的力或应变。例如，图IB中的孔44不像开口 42那样延伸经过明显的折痕或弯曲。相反，孔44可位于面板组件的点焊或其它特征附近，从而当面板被冲压时，孔44减轻来自点焊的压力并防止点焊被拉开。孔44还可以是既帮助成型过程又为其他部件(诸如软管、电线等)提供空隙的多功能内部成型特征。在一个实施方式中，孔44设置在用于前置板的消声补片中并帮助成型过程并且还供转向柱穿过。还可使用孔44的其他用途、功能、位置和实施方式。补片16可包括单个孔44、分布于补片周围的多个孔、聚集在补片的某些区域中的多个孔、包括一个或多个孔的内部成型特征加上一个或多个其他内部成型特征的组合，以及其它实施方式。缝46是可战略性地布置在补片16周围以帮助成型性能的切口或切缝。根据这里所示的示例性实施方式，缝46是弧形或新月形切缝，这些切缝位于焊点62附近，使得它们能够在金属成型处理(诸如冲压)期间减轻焊点上的扩张或拉压力。缝46不一定要位于焊点或其它特征附近，因为它们能够以与其它内部成型特征30相同的方式位于补片的其它位置。在大多数实施方式中，希望缝完全穿过补片，然而，这不是必要的，因为缝可以仅部分地穿过补片。如果缝仅部分地穿过补片的厚度，其可被设计为在金属成型处理期间以受控的方式破裂或断裂。缝的大小、长度、深度、形状、定向等主要取决于正在成型的部件的形状和/或被保护的焊点或其它特征。在某些示例中，缝46优选地可通常垂直于补片的应变线或拉伸线而对齐，使得补片在成型期间将缝拉开。某些示例性缝形状包括但当然不限于圆弧、新月、直线、波浪线、虚线、虚线圆等。例如，缝46可比图IA-B中所示更加完整地围绕焊点62延伸，或缝可包括围绕焊点的多个不连续的圆弧(S卩，虚线圆)。为了促进更好的成型，缝46可具有位于缝的一端或两端处的小孔48。孔48在成型处理期间为补片材料提供额外的空隙，它们有助于通过在缝的末端处阻挡裂缝的蔓延来防止撕裂。补片16可包括单个缝
46、分布于补片周围的多个缝、聚集在补片的某些区域中的多个缝、包括一个或多个缝的内部成型特征加上一个或多个其他内部成型特征的组合，以及其它实施方式。外部成型特征32概括地包括沿着补片的周界设置的任何突出部、指状部、凹进部、波浪部或其它外围特征，其在冲压、拉伸或其它金属成型处理期间起帮助作用。与内部成型特征30 —样，外部成型特征32被设计为通过提供在扩张区中的用于扩张的装置和在压缩区中的用于压缩的装置来减轻面板组件10上的力或应变。突出部50和凹进部52是可沿着补片16的周界使用的外部成型特征的两个实施例，其它特征和特征组合当然是可以的。在某些应用中，希望补片16具有大的表面积和/或延伸至主面板12的特定区域，从而可发生显著的消声，但这可能为金属成型处理期间带来挑战。在图IB中所示的示例性轮罩中，例如，可能希望补片16在轮罩的侧壁上延伸并经过折痕或弯曲60，因为大量的声音和振动可能从该区域产生。但对这种形状进行冲压可能导致该补片的撕裂或扯裂。因此， 突出部50和凹进部52可一同工作以实现期望的NVH特性，并减少作用在补片的该部分上的某些应变和力。2007年2月28日提交的第60/903，998号美国申请中示出了具有突出部和凹进部的外周边缘的示例，该申请的全部内容通过引用并入本文。突出部50沿着补片16的周界设置并且可采用多种不同形状和大小。图IA-C中所示的示例性突出部例如为长度大于宽度的大致长方形突出部。当然，这不是必要的，因为突出部还可以更多为手指或具有不规则形状，可以比这里所示的更短或更长，或可以更细或更宽，以引用一些可能性。还可能希望突出部50呈现与形成突出部的金属片的厚度有关的特定长宽关系。因为示例性突出部50延伸经过轮罩的具有较大曲率或紧半径的部分(即，折痕60)，突出部50被设计为在金属成型处理期间伸展，使得补片能够追随部件的最终形状而不被扯裂或撕裂。在具有更大曲率的应用中，更薄的手指状突出部可能是优选的；在具有更小曲率的应用中，可以使用更厚的手指状突出部。突出部50的形状和构造可以是这样的，即，其在其远端处不易分层。还可使用与细手指截然相反的半岛方式的较大的突出部。凹进部52沿着补片16的周界设置并且可具有多种不同形状和大小。在这里所示的示例性实施方式中，凹进部52为突出部50之间的空间；但这不是必要的。凹进部52可包括沿着补片的周界设置的任何凹进特征，包括一直延伸至补片的边缘之外的开口、孔、缝、狭槽等。举例说明，如果孔44被移动使得其沿着补片16的周界，则孔44通常将被认为是凹进部，在这种情况下，孔44为外部成型特征。无论是内部成型特征30还是外部成型特征32都不限于任何具体形状或布置，因为可使用任何合适的实施方式。焊点62可设置在整个补片16上并且常常被设置为帮助控制材料运动并防止在金属成型处理期间分层。如上所述，当面板组件10受到冲压或拉伸操作时，主面板12和补片16通常经历不相同的材料流。焊点62可通过在该操作期间将负荷从主面板12转移至补片16从而减小可由粘合层18负担的一部分应力来解决这一问题。在示例性实施方式中，焊点62位于补片16的边缘或周界附近。还能够在突出部50的端部之外或其它地方提供一个或多个焊点。根据一个实施方式，补片16可包括焊点和内部/外部成型特征的交错序列。例如，补片16可具有沿着补片的边缘之一的一排点焊以及附近的位于点焊之间的大致平行的一排孔。这种焊点/孔组合用于防止成型力使焊点分裂。
如上所述，成型特征30、32在冲压、拉伸或其它金属成型处理期间起帮助作用。确定成型特征在该处理期间起帮助作用的一种可行方式是评估该成型特征所经历的伸展、压缩或其它变形的量。例如，如果成型特征经历多于10%的伸展、压缩或变形，则可假设该成型特征帮助冲压、拉伸或其它金属成型处理。这里，伸展、压缩或变形可以具有单轴向、双轴向或其它多轴向性质，并且可包括从简单到复杂的材料流。也可以使用其它评估方法来检查成型特征在该金属成型处理期间所扮演的角色。参照图2A-2C，分别示出了在经受金属成型处理(诸如冲压或拉伸操作)之前和之后的开口、孔和缝。从图2A开始，示例性消声补片70经由粘合层和多个焊点74附接至主面板72，并包括沿着该部件中的弯曲78设置的开口 76。本领域技术人员将理解，在创建弯曲78的金属成型处理期间，存在多个方向的材料流，包括由压缩负荷引起的朝向开口中心的流。该压缩负荷的效果可从开口 76上看出，开口 76是具有尺寸A的成型前边界80和具有尺寸A’的成型后边界82。通过允许材料在金属成型处理期间流入开口 76，开口的边界收缩或被压缩，从而可避免该区域起皱。如尺寸A和A’所示，压缩或变形的量大于10% ;因此，在该具体实施例中，开口 76在金属成型处理期间起到帮助作用。 图2B示出附接至主面板和坯料86的消声补片84，其中补片包括孔88和成型前边界90和成型后边界92。一对可选焊点94转移孔周围的负荷、应变或其它成型力，并且可战略地设置。在该具体实施方式
中，存在两个点焊，然而，还可使用更多或更少或不同类型的焊点来代替。例如，可沿着补片的某些部分提供一个或多个缝焊(例如，通过激光焊接器)，使得补片和主面板沿着一定距离焊接而非仅在点处进行焊接。如图2B所示，当存在由扩张力引起的材料流时，孔88可拉长并将形状从圆形的形式改变为更加椭圆或卵形的形式。这可导致成型前尺寸B扩张并变成更大的成型后尺寸B’，以及成型前尺寸C收缩并变成更小的成型后尺寸C’，或这些变化的某些组合。在该具体实施例中，尺寸B、B’扩张超过10%;因此指示孔88在金属成型处理期间起到帮助作用。如果补片84上的孔88附近存在双轴向应力，则该孔的边界将在其它方向上扩张和/或收缩。现在转到图2C，示出了通过粘合层和点焊104附接至主面板或坯料102的消声补片100。为了防止点焊在金属成型处理期间受到过大应变、负荷或其它力，缝110形成于焊点104附近并且被设计为接收并偏转一些成型力。缝110具有成型前边界112和成型后边界114。如图所述，在成型处理期间该缝可被拉开和打开而不是焊点脱开。在该具体实施例中，缝110最初成型为具有宽度D的细切缝或缝，但其在制造过程中稍微被拉开以成为具有成型后宽度D’的狭槽。如尺寸D和D’所示，缝被拉开的距离大于窄切缝的原始宽度的10%。因此，可以假设，缝110在该示例性金属成型处理期间起到帮助作用。虽然图2A-C示出了可用于确定成型特征在金属成型处理期间是否起到帮助作用的一些度量或参数，但它们不是唯一标准。也可以使用其他标准来确定成型特征在冲压、拉伸或其它金属成型处理期间是否起到帮助或协助作用。此外，图2A-C中所示的成型前边界和成型后边界以及材料流变形仅仅是示例性的并且被提供仅用于说明目的。其它的边界和材料流变形当然也是可能的。在示例性成型处理中，消声补片14在主坯料12被冲压、拉伸或以其它方式成型为成品部件之前应用至主坯料12。在一个实施方式中，消声补片和主坯料在它们被粘附和/或点焊在一起时均为平坦平面件。可使用任何数量的粘附和/或点焊方式以在后续成型过程中使两个工件更好地保持在一起；这种技术可减少消声补片和主坯料之间的材料流的差异。优选可先粘附补片，随后，在粘合层固化之后增加点焊。在消声补片14充分附接至主坯料12 (诸如通过粘合层、点焊等)之后，这两个部件可一起经受冲压、拉伸、或其它成型过程。该过程确保所产生的部件具有更完整的形态，即主坯料12与消声补片14之间具有更紧的容差和更好的一致性。本领域技术人员将理解，使用具有三维构造的已成型的补片和主坯料的组装过程是具有挑战性的，因为它们必须以相当精确的方式彼此匹配。这种组合式冲压、拉伸或成型过程还导致制造步骤的消减，因为消声补片和主坯料不需要被单独冲压。金属成型处理可以是单步骤过程或多步骤过程。通过使用类似上述过程的组合式成型过程，还可存在其它优点。前面对内部和外部成型特征的描述，以及消声补片和面板组件的其它方面还应用于图3A-4B中所示的示例性实施方式。因此，这里省略重复描述和说明。图3A主要示出了用于车辆座椅槽(诸如容纳折叠座椅等的类型)的金属成型处理。最初，提供面板组件150，面板组件150包括主面板152和补片154。该补片包括围绕补片周界的一系列突出部和凹进部160、162 (即，外部成型特征)，突出部和凹进部160、162不但有助于减少噪声或振动，还协助或帮助两级拉伸过程。第一拉伸步骤在面板组件中产生深穴或凹陷170和凸缘或唇边172，使得突出部和凹进部160、162的交错序列在凹陷侧壁上延伸。第二拉伸步骤进一步形成该部件的凹陷或内部170并完成座椅槽的边缘172。此时，最终部件或车辆座椅槽180形成有外部成型特征，该外部成型特征具有部分地在侧壁上延伸的突出部和凹进部160、162的形式。这些外部成型特征当然能够比图中所示的更长或更短，或者补片154当然能够包括内部和/或外部成型特征的一些组合。消声补片154还能够位于座椅槽的另一侧(即，外侧)或同时位于座椅槽的两侧，而非仅附接至座椅槽的内侧。在示例性实施方式中，用于形成座椅槽180的拉伸模可包括用于夹紧或接触主面板152的粘合材料的某些异型垫。参照图3A，例如，示出了用于上部模的示例性垫的轮廓或区域190，上部模被设计为使垫可接触主面板152的粘合区而不接触消声补片154(即，上垫将不接触补片)。该垫可被设计为在位于突出部或指状部160之间的凹进部162中部分地延伸，或其可被设计为避免一同进入凹进部。两种情况均在图3A中示出。该垫还能够在该部件的一些侧上接触主面板152上的粘合材料和消声补片154，但仅在其它侧接触主面板。·上垫的具体布置主要取决于被成型的特定部件并且可进行相应的改变。图4A-B示出车辆前围板组件的两种不同实施方式，其中图4A的前围板组件的主面板200仅具有单个消声补片202，而图4B的前围板组件的主面板250具有多个消声补片252、254。应理解，任何数量的消声补片可被应用至主面板或坯料，并且这里所示的示例性轮罩、座椅槽和前围板应用均不限于所公开的特定实施方式。主面板和/或消声补片甚至还能够以剪裁拼焊坯料、层压制品、或某些其它多部件构造的形式提供。消声补片202包括位于整个补片上的多个内部和外部成型特征。内部成型特征210包括开口 212(另一个开口可允许转向柱穿过)、孔214、以及缝216。孔214和缝216通常沿着补片202的边缘设置并且可保护位于附近的一系列焊点220。如上所述，孔和焊点的交错和偏移布置可减轻点焊有时在金属成型处理期间被施加的极大压力。外部成型特征230可在金属成型中起到帮助作用，并提供前围板所需的NVH特性。当然也可以使用成型特征的其它组合。
在图4B的实施方式中，一对消声补片252、254在可帮助减轻噪声或振动的位置处被粘附至前围板250。在该具体实施例中，消声补片252包括位于大轮廓区域中的一系列缝260 ;如果该区域位于扩张区中，则这些内部成型特征可特别有用。消声补片还包括位于补片另一侧的多个狭槽262。这些狭槽在这里被示出为像鱼鳃一样大致平行对齐，虽然这不是必要的，但可对扩张区或压缩区起到帮助作用，如前所述。消声补片254包括一些狭槽或开口 280，以及一些孔282。应理解，内部成型特征和/或外部成型特征的任意组合可与文中所述的消声补片一起使用。这些特征可使人们能够操纵冲压、拉伸或其它成型过程的材料流特性而不需要重新更换上部模和/或下部模，更换上部模和/或下部模可能需要耗费相当大的成本和时间。相反，改变可出现在主面板和/或消声补片中而不会出现在成型工具中。可以理解，以上描述并不是对本发明本身的限定，而是对本发明的一个或多个优选示例性实施方式的描述。本发明并不局限于本文公开的具体实施方式
，而是仅由下面的权利要求限定。此外，以上描述中所包含的说明与特定实施方式相关并不解释为对本发明 范围的限制或权利要求中使用的词语的限定，除非词语或用语在上文进行了明确地限定。多个其它实施方式和对所公开实施方式的多种改变和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。所有这些其它实施方式、改变和修改旨在落入所附的权利要求的范围内。在本说明书和权利要求中使用的词语“例如”、“如”、“比如”、“像”和“诸如”以及动词“包括”、“具有”、“包含”及它们的其它动词形式在与一个或多个部件列表或其它物体一同使用时，这些用语均被解释为开放式的，意味着列表不被认为是排除其它、另外的部件或物体。其它词语被解释为使用其最宽泛的合理意义，除非它们被用于需要不同解释的上下文语境中。
权利要求
1.面板组件(10)，包括 主面板(12)，由金属制成； 消声补片(14、16)，由金属制成并包括至少一个成型特征(30、32)，所述至少一个成型特征(30、32)有助于金属成型处理期间的成型性能；以及 粘合层(18)，将所述消声补片(14、16)连接至所述主面板(12)，其中所述消声补片(14、16)减少所述面板组件(10)中的噪声和振动。
2.如权利要求I所述的面板组件(10)，其中所述粘合层(18)由粘弹性粘合剂制成，所述粘弹性粘合剂将所述消声补片(14、16)连接至所述主面板(12)，使得所述面板组件(10)以约束阻尼层能力操作。
3.如权利要求I所述的面板组件(10)，其中所述消声补片(14、16)包括至少一个内部成型特征(30)，所述至少一个内部成型特征(30)位于所述消声补片(14、16)的内部并有助于金属成型处理期间的成型性能。
4.如权利要求3所述的面板组件(10)，其中所述内部成型特征(30)位于所述消声补片(14,16)的扩张区并包括选自开口(42)、孔(44)、缝(46)、或狭槽的至少一个特征。
5.如权利要求4所述的面板组件(10)，其中所述内部成型特征(30)包括具有第一尺寸的成型前边界(80、90、112)和具有第二尺寸的成型后边界(82、92、114)，并且在金属成型处理期间，所述第一尺寸扩张至少10%以产生所述第二尺寸。
6.如权利要求3所述的面板组件(10)，其中所述内部成型特征(30)位于所述消声补片(14、16)的压缩区并包括选自开口(42)、孔(44)、或狭槽的至少一个特征。
7.如权利要求6所述的面板组件(10)，其中所述内部成型特征(30)包括具有第一尺寸的成型前边界(80、90、112)和具有第二尺寸的成型后边界(82、92、114)，并且在金属成型处理期间，所述第一尺寸压缩至少10%以产生所述第二尺寸。
8.如权利要求I所述的面板组件(10)，其中所述消声补片(14、16)包括多个内部成型特征(30)，所述多个内部成型特征(30)位于所述消声补片(14、16)的内部并有助于金属成型处理期间的成型性能。
9.如权利要求8所述的面板组件(10)，其中所述多个内部成型特征(30)包括第一内部成型特征和第二内部成型特征，所述第一内部成型特征包括开口(42)、孔(44)、缝(46)、或狭槽，所述第二内部成型特征包括开口(42)、孔(44)、缝(46)、或狭槽，并且所述第一内部成型特征和所述第二内部成型特征是不同类型的内部成型特征。
10.如权利要求I所述的面板组件(10)，其中所述消声补片(14、16)包括至少一个外部成型特征(32)，所述至少一个外部成型特征(32)沿着所述消声补片(14、16)的周界设置并有助于金属成型处理期间的成型性能。
11.如权利要求10所述的面板组件(10)，其中所述外部成型特征(32)包括选自突出部(50)、指状部、凹进部(52)、或波浪部的至少一个特征。
12.如权利要求I所述的面板组件(10)，其中所述消声补片(14、16)包括多个外部成型特征(32)，所述多个外部成型特征(32)沿着所述消声补片(14、16)的周界设置并有助于金属成型处理期间的成型性能。
13.如权利要求12所述的面板组件(10)，其中所述多个外部成型特征(32)包括第一外部成型特征和第二外部成型特征，所述第一外部成型特征包括突出部(50)或凹进部(52)，所述第二外部成型特征包括突出部(50)或凹进部(52)，并且所述第一外部成型特征和所述第二外部成型特征是不同类型的外部成型特征。
14.如权利要求I所述的面板组件(10)，其中所述消声补片(14、16)同时包括内部成型特征(30 )和外部成型特征(32 )，所述内部成型特征(30 )和所述外部成型特征(32 )有助于金属成型处理期间的成型性能。
15.如权利要求14所述的面板组件(10)，其中所述内部成型特征(30 )是开口( 42 )、孔(44)、缝(46)、或狭槽，并且所述内部成型特征(30)通常位于呈突出部(50)的外部成型特征(32)内。
16.如权利要求I所述的面板组件(10)，还包括 至少一个焊点(62)，将所述消声补片(14、16)连接至所述主面板(12)，其中所述成型特征(30、32)位于所述焊点(62)附近，使得所述成型特征(30、32)在金属成型处理期间减轻所述焊点(62)上的一些应力或压力。
17.由根据权利要求I所述的面板组件(10)制成的车辆轮罩(20、22)，其中所述主面板(12)形成所述轮罩(20、22)并且所述消声补片(14、16)减少从车辆轮罩(20、22)发出的噪声或振动。
18.由根据权利要求I所述的面板组件制成的车辆座椅槽(180)，其中所述主面板(152)形成所述座椅槽(180)并且所述消声补片(154)减少从车辆外部发出的噪声或振动。
19.由根据权利要求I所述的面板组件制成的车辆前围板，其中所述主面板(200、250)形成所述前围板并且所述消声补片(202、252、254)减少从引擎室发出的噪声或振动。
20.形成面板组件(10)的方法，包括以下步骤 (a)提供由金属制成的主面板(12)； (b)提供由金属制成的消声补片(14、16)，所述消声补片(14、16)包括至少一个成型特征(30、32)，所述至少一个成型特征(30、32)有助于金属成型处理期间的成型性能；以及 (c)通过粘合层(18)将所述消声补片(14、16)连接至所述主面板(12)以形成所述面板组件(10)。
21.如权利要求20所述的方法，还包括以下步骤 (d)使用金属成型处理以将所述面板组件(10)形成为成型的部件，其中所述主面板(12)和所述消声补片(14、16)通过所述金属成型处理同时形成。
全文摘要
用于包括多种车辆应用的任何数量的不同应用的面板组件(10)减少噪声或振动、提供热绝缘和/或改善结构完整性。根据示例性实施方式，该面板组件(10)，包括由金属制成的主面板(12)；同样由金属制成的一个或多个消声补片(14、16)；以约束层构造将补片(14、16)连接至主面板(12)的粘合层(18)。该消声补片(14、16)可包括一个或多个成型特征(30、32)，该一个或多个成型特征(30、32)被设计为改善面板组件(10)的成型性能而不显著削弱其消声特性。存在不同类型的成型特征，包括位于补片内部的内部成型特征(30)(即，开口、孔、缝、狭槽等)、以及沿着补片周界设置的外部成型特征(32)(包括突出部、指状部、凹进部、波浪部等)。
文档编号B60R13/08GK102947134SQ201180029857
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月10日 优先权日2010年6月16日
发明者斯蒂芬·A·费特斯科, 詹姆士·F·基斯, 乔纳森·W·菲斯克, 保罗·A·安德尔, 克里斯·莫里斯 申请人:夏伊洛工业公司