车门系统设计指南

汽车车门设计车门是车身上相对独立的总成，与车身组成一个有机的整体，因此，在车门的设计过程中，需要充分的考虑结构要素的完整统一和与车身其他相关要素的协调匹配。

1 车门的类型和功能要求，1.1车门的类型 车门有多种类型，详见上表1，车门可分为车门本体和车门附件两部分，车门本体可归于白车身范畴，指作为一个整体涂漆，未装备状态的钣金焊接总成，包括车门内外板，内外腰线加强板，防撞梁，锁加强板和铰链加强板（有些采用激光拼焊门板无单独的锁加强板和铰链加强板），玻璃导轨等，是实现车门整体造型效果、强度、刚度及附件安装的基础框架。

而附件则是为满足车门的各项功能要求，在白车身上装配的零件和总成，其中包括车门锁、铰链、限位器、玻璃、拉手、操纵扭、密封件及内外装饰件等。

1.2 车门及附件的功能要求车门的功能要求详见上表2。

对车门总成的功能要求，一方面，车门作为车身结构中的 重要组成部分，其造型风格、强度、刚度、可靠性及工艺等必须满足车身整体性能要求，另一方面，车门开关及上下车的方便性又是车门结构首要满足的要求，而车门结构自身的视野性、安全性、密封降噪等性能，又对整个车身结构影响较大，也是车门功能安全的重要组成部分。

车门附件的功能要求详见下表3。

在表3中列出了车门主要附件的结构形式，功能要求等，其中铰链和门锁是车门承力件，开门时铰链受力，关门时铰链和门锁同时受力。

因此，铰链、门锁的强度和刚度要求比较重要，车门限位器虽然不直接承受车门重量，但是起到了开关限位作用，与门锁和铰链在寿命、可靠性方面的要求应该一致。

另外，玻璃升降器、锁操纵手柄、按钮等的可靠性也不能忽视，其他附件结构和功能一般也要与主要附件的要求一致。

2 车门结构分析2.1 窗框形式和车门结构的关系窗框的结构形式对车门的影响较大，可分为分体式车门和整体式车门、有窗框车门和无窗框车门，因此，在对车门结构进行分析时，车门窗框的结构形式和特点很关键。

2.1.1分体式车门及窗框结构分体式车门的窗框结构通常为滚压型材，经成型焊接等工序后制成独立的窗框总成（E31结构），再与内板焊接，最后合成车门焊接总成。

第八章前车门系统结构设计第一节概述1.前车门系统零部件结构组成：一般情况下，前车门系统零部件包括：车门钣金焊接总成、车门铰链、车门玻璃、玻璃呢槽、玻璃升降器总成、玻璃导轨、内外挡水条、门锁总成（含锁体、锁扣、锁芯、内外把手等）、车门限位器总成、车门内饰板等。

如图1所示。

图1 前车门系统零部件组成车门钣金焊接总成是车门系统各零部件的安装载体，因此车门的结构布置设计是否合理、车门的结构刚性和结构强度是否能够满足车门系统各零部件的功能实现就成了车门系统设计的主要内容。

车门钣金焊接总成组成零件：车门外板、车门内板、车门防撞梁、车门玻璃导轨、车门锁安装加强件、车门铰链安装加强件、外后视镜安装加强件及其它局部加强件等。

如图2所示。

图2 车门钣金焊接总成零部件组成2.车门系统设计的基本技术要求：（1）车门开启时应保证乘员上下车的方便性，要合理确定车门数，车门的开口位置，设计车门的开口大小和形状，并且车门要能够停留在最大开度的位置上。

（2）车门在开启过程中不应和车身的其它部位发生干涉。

（3）车门关闭后，要锁止可靠、安全，行车中车门不会自动打开。

（4）车门机构操纵要方便，包括车门开关自如，玻璃升降轻便等。

（5）车门应具有良好的密封性能。

（6）具有大的透光面，满足侧向视野要求。

（7）门体应具有足够的强度和刚度，保证车门工作可靠，减小车门部分振动，提高车辆侧向碰撞的安全。

（8）车门应具有足够的安装刚度，防止车门下沉。

（9）车门应具有良好的制造工艺。

（10）车门造型上应与整车协调一致，包括外表面形状，覆盖件的分块，门缝的设计和内饰。

3.车门系统设计的原则：（1）车门系统设计的总原则：由外而内、先外板后内板、先断面再数模、先周边再内部的而过程。

（2）车门结构设计原则：零件的结构设计尽可能简单，便于制造；零件之间的搭接结构合理，便于装配操作；零件的分块尽可能过合理，减少废料的产生，减低成本；在制造可行的前提下，零件的数量和分块尽可能少。

摘要车门是汽车的重要组成部分，也是汽车设计里面最为复杂的一部分，轿车车门的设计包含造型、人机工程、运动校核、结构设计、附件布置校核、装配工艺性校核等等因素。

设计的车门满足一定国家相关法规要求，满足人机舒适要求，满足一定的刚强度要求，满足正面碰撞及侧面碰撞时的C-NCAP的要求。

本设计在参考了多种车门构造模式的基础上，结合实际工作经验，详细论述了一个分体式前车门结构设计流程，并且对汽车车门附件布置给出了基本说明。

关键词：轿车车门；结构设计；附件布置第1章前言车门是白车身设计中非常重要的一个零部件总成，它是整个白车身设计的基础，铰链的布置直接是影响造型的直接因素，车门的结构对内外饰及电器系统的布置有重要影响，并且关系到人机舒适性，碰撞法规要求。

车门结构的性能对整车NVH性能也有着很大的影响。

车门是白车身中工艺比较复杂的部件，涉及到零部件的冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺、总装工艺等四大工艺，因此对生产工艺要求和装配工艺都有着严格的要求。

此外，车门的结构还要求气密性能较高，满足防尘、防水、隔音等性能要求。

如果车门结构及附件布置不满足要求，长时间容易对车门的性能产生影响，造成玻璃无法升降，车门关闭不牢，车门异响等，而且容易对汽车车门零部件造成损伤，增加维修成本，降低了整车品质。

以前的车型工艺及模具的加工达不到很高的精度要求，所以国产大部分车型都以整体式车门结构为主，只有在部分日系高端车型上才使用分体式车门。

随着工艺水平的提高，国内辊压窗框工艺水平也满足了生产需要，渐渐的分体式车门得到了普及，其有点是造型美观，材料利用率高，可有效降低白车身重量，从而提高燃油利用率。

根据目前的造车理念，“安全、舒适、节能、环保”的造车思想已被各个主机厂及消费者认可，车门的结构在传统车型上已经有了很大的提高。

消费者对汽车安全的性能要求也在不断的提高，成熟的车门结构可以更好的保护意外发生时车内乘客的安全，各大主机厂也在车型上不断的推出满足消费者要求的产品，激光拼焊的车门内板及高强度钢板车门防撞梁正在替代传统板材，随着汽车行业近几年的蓬勃发展，车门结构也更加成熟。

车门设计浅谈摘要：现代汽车车门设计是一个非常复杂的系统工程，应在满足造型要求、法规要求、人机工程要求和功能要求的前提下，进行布置一个车门系统，本文着重从几个方面对车门功能零件布置进行简要说明。

关键词：车门、铰链、限位器、车门锁、玻璃升降器1.前言车门的结构型式很多，主要旋转门、拉门、折叠门和外摆车门，本文主要介绍旋转车门。

车门的作用是，乘员上下车时打开和关上，行驶时防止乘员掉出来，并防止乘员和车室内被风吹雨淋。

车门是车身上的一个独立总成，它的设计好坏，将直接影响到安全性、侧面视野性、进出方便性、密封性及噪音等方面的性能。

车门的设计过程是整车开发流程中的一部分，而且是和其他结构设计工作并行的，不同的公司可能会略有不同的阶段划分，但主要分为概念设计和工程设计两大主要阶段。

概念设计阶段主要是根据竞争车型或经验值制定车门的主要性能指标，再根据造型曲面的输出、结构配置等输入条件布置车门、绘制主要断面；工程设计阶段主要是实现概念阶段所提出的要求，同时完成三维数据等细节的工作。

下面讨论的是车门概念设计阶段的主要工作。

2.车门结构类型的制定车门(旋转门)结构可以分为以下几种形式：整体车门：内外板都为有框是车门结构，该结构车门采用内外板卷边固定形式；冲压件分体车门：车门外板无框，只有下半部分，内板有框为整体结构；无框式车门：只有车门内外板的下部结构，没有车门门框，一般这种结构车门多用于活动顶盖的运动型车上，车门玻璃的安装需要特殊的夹具定位，保证车门的密封性能；框式车门：车门内外板均无框，门框采用单独设计另外一个零件与车门内外板焊接。

不同的车门结构，有不同的优缺点和不同的工艺要求，应根据工厂的实际情况和造型特点进行选择；不同的车门结构功能零件布置亦略有不同，但是不论哪种结构，车门的功能要保证、法规和造型的要求应满足。

3.车门目标性能参数的制定在整车开发的概念设计阶段，车门的主要性能指标需要定义，包括车门的静态弯曲扭转刚度、一阶二阶模态、表面抗凹性能等，目标值的制定可以通过测量竞争车型或根据经验值确定。

返回1汽车门锁系统设计指导1简要说明1.1门锁系统知识简要介绍锁系统主要功能为保证车主及乘客在行车、泊车过程中车主及其乘客的人身、财产安全。

由锁体、锁扣、锁芯、钥匙、内/外把手、连接拉杆/拉线等件（或部分件）联合工作，以实现车门（盖）安全关闭开启的机电集成功能系统，集功能性、安全性与装饰性于一体其中强度、碰撞安全性和耐久是系统关键特性，其次外观造型、人机工程为系统重要特性。

所有车型的锁系统布置、设计工作均需将其作为重中之重来考虑。

使这些方面性能达到最佳。

强度要求为国家强检项，必须满足GB15086强检要求，通过国家强制性认证"China Compulsory Certification"的强制认证；同时其他国家也有相应的法规要求，如FMVSS206,FMVSS401，ECE11等。

碰撞安全性主要满足GB15086中30g 加速度要求（可计算）和GB11551乘用车正面碰撞的乘员保护、GB20071汽车侧面碰撞的乘员保护等。

人机工程包含了车主操作性人机工程和装配人机工程。

操作性人机工程主要为内/外开把手、保险手柄/锁止拨钮的人手抓握空间、开启行程、开启力等，装配性人机工程则考察锁系统各组成件可装配性、安装工具通过性、和装配方便性等。

另外还需考虑售后维修性，及锁体卡死无法开启时从内部开启可行性等。

外观造型是工程中不可忽视的环节，造型在满足工程的前提下，时尚与否将决定了顾客对车的第一印象，如某网站统计“全球前十汽车钥匙设计”（仅供参考）如下：名次车型钥匙造型1宾利Flying Spur 和大陆GT2奔驰3捷豹XK24路虎揽胜运动款和LR35奥迪6宝马3、5、6和7系7雷克萨斯8沃尔沃S809无限10凯迪拉克目前的发展趋势，结构性方面，门模块是趋势，但因价格，车型档次等限制，XX 公司目前未引入。

返回3功能性方面，高端产品向无钥匙进入、行李箱自动开启、防夹等方向发展。

1.2锁体分类按门锁所在位置不同，可以分为侧门锁（分机械锁体、电动锁体）、滑门锁、行李箱锁、前舱锁体。

车辆工程技术45车辆技术 车门系统的设计是从造型阶段开始的。

造型阶段造型师的创意中定义了各处缝线，这其中就包括门缝线以及概念性的门洞密封面。

这个过程需要得到总布置、车身结构等部门的工程师协助，只有符合了基本的法规和使用限制、具备了初步的结构可行性，造型师的工作才是真正有成效的。

只有这样闭合件工程师才能在造型定义的门缝线、门外观面的基础上开展进一步的工作。

在造型面的基础上，闭合件工程师需要校核和定义玻璃表面，并通过型面工程师反映到外观数据上（A面）；随后还需要在造型面的基础上定义门各处基本结构和密封结构，并使用截面进行表达。

设计开始前，我们还需要总布置工程师在初步的门洞定义（包括门结构）上开展人机方面的校核，比如障碍角、乘降性等。

车门、侧围结构也需要进一步的细化，甚至搭建初步的数据结构，以确保各处可以按截面布置中的定义执行，对其中表达不足或不完善的地方进行补充，进行初步的运动、装配校核。

经过这样一个初期阶段的工作，门洞、门这个区域的定义基本成熟，外表面、分缝线、密封面、截面定义和初步结构都经过了必要的法规、人机和运动/设计校核，可以在此基础上开展详细的结构设计、机构附件设计等等。

下面我们主要从材料选择、门止口设计及各零部件的设计三个方面进行论述。

1　车门钣金材料选取 汽车覆盖件（车门内、外板等）一般所用材料为冷轧钢板。

冷轧钢板按照表面质量分为I，II两级：I级质量最好，适用于外板；II级次之，适用于内板和加强件。

按照冲压拉延等级可以分为P，S，Z，F，HF，ZF六级。

一般外板的材料是08F、08AL等，厚度0.8mm，拉延级别为Z，外表面质量级别为I。

内板材料为08F、08AL等，厚度1.0mm，拉延级别根据内板的成型难度而定，表面处理级别一般为II。

2　门洞止口边设计 门洞止口的设计对车门的影响很大。

在正向开发的车身设计中，门洞止口边的设计是整车车门密封系统的第一步。

门洞止口边受车身布置的限制，如：H点的确定，出入的方便性，安全带的布置。

侧门开闭系统结构设计目录1开闭件系统概述1.1开闭件系统主要功能1.2开闭件系统结构形式2开闭件系统性能对整车性能的相应3开闭件系统的设计流程及设计硬点4车门本体设计方法及要求5附件设计方法及要求1.开闭件概述轿车的开闭件一般由车门本体、车门附件和内饰盖板三部分组成。

1.1车门分类按开启方式可分为以下几种:1.1.1顺开式车门：铰链布置在门洞前侧，门锁布置在后侧，在汽车行驶时仍可借气流的压力关上，比较安全。

1.1.2逆开式车门：铰链布置在门洞后侧，门锁布置在前侧，在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开，一般只是为了改善上下车方便性及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。

1.1.3水平移动式车门：采用滑轨形式，轨道布置在侧围上下两侧。

它的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的情况下仍能全部开启，开启后门洞完全打开，改善了上下车方便性。

1. 1.4上掀式车门：铰链布置在门洞上侧，广泛用作轿车及轻型客车的后门，也应用于低矮的汽车。

1.1.5折叠式车门：铰链布置在门洞侧面，有对开和单开，广泛应用于大、中型客车上。

2.开闭件系统性能对整车性能相应开闭件系统作为整车的重要组成部分，对整车的性能有决定或者不同程度的影响，如下表所示车门开闭冲击载荷，针对承受力不同，要求外板质量轻而内板刚性强，能够承受较大的冲击力。

在设计时要考虑车门关闭时力与车门的变形程度的分析，按照美国的试验方法（FMVSS），是用一直径为12英寸（304.8毫米）的圆柱体，由一液压装置将它压向固定于车身本体的车门，观察车门变形与受力的情况。

- 车门下垂刚度，下垂刚度是车门在重力作用下车门变形程度的指标。

如果车门的垂直刚度不足，会导致以下不良结果：影响门缝间隙及表面平齐度、车门关闭力增加、密封性变差、车门音品变差、严重的情况还会出现干涉和磕碰。

因此车门的垂直刚度一直以来都作为车门性能设计的首要目标，所以在设计中就要求车门下沉量越小越好。

2.2关门音品从开关车门可以大致判断出车门的质量。