车门附件设计要点
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汽车门部件结构设计概 述车门是汽车车身的主要部件之一,它不仅为司乘人员上下车提供方便的条件,而且与整车动力性(空气动力性)、舒适性(风流噪声、密封等)和使用性能(开启方便灵活)等有着密切的关系,同时对整车造型起着协调作用,并直接影响车身外形的美观。
一、车门的结构型式——分类现代汽车的车门结构型式很多,一般可按下述几种方式进行分类: 1.按运动形式,分为:①旋转式向上旋转开启的车门。
近年轿车上出现的一种—c)翼开式前方旋转的车门;近年轿车上出现的向上—b)垂直旋转式、内摆门等;常见的司机门、折叠门—a)水平旋转式⎪⎩⎪⎨⎧②平移式——拉门、外摆式车门(外移门)等。
2.按结构,分为: ·无骨架式——车门由内外两部分冲压钣件组焊而成,大部分司机门、 折叠门均采用此结构;·有骨架式——车门内外蒙皮焊接在骨架上——外摆式乘客门。
3.按门叶的数目,分为:·单叶式(单扇门)——如司机门、安全门、单叶乘客门等;平移式旋转式·双叶式——乘客门 )双叶外移门(一前一后—平移式旋转折叠(两叶一组)—折叠式旋转式·四叶式——四叶式折叠门(两叶一组),主要用于城市客车。
各类车型的驾驶员用门,货车及轿车车门多为旋转式,开门方向可以向前(顺开),或往后(逆开)。
顺开门在行车时较为安全。
平移门(外移门)主要用于客车的乘客门。
4.按有无运动轨道,分为: 有轨式、无轨式二、对车门设计的要求1.具有必要的开度,并能使车门停在最大开度上,以保证上、下车方便;2.安全可靠。
关闭时能锁住,行车或撞车时不会自动打开;3.开关方便,操纵方便——升降玻璃,锁止等,或在低气压下(≤0.3MPa)也能开启灵活;4.具有良好的密封性——涉及密封胶条特性、设计精度、间隙大小、配合精度等;5.具有足够的刚度,不易变形下沉,行车时不振响;6.制造工艺好,易于冲压成形,便于安装附件和维护调整;7.外形上与整车协调;8.操纵机构必须易于接近,便于调整保养。
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。
车门系统设计要点作者:王光来源:《汽车世界·车辆工程技术(下)》2019年第04期摘要:本文主要从车门系统设计的设计经验方面对整个车门系统所涉及的零部件的设计方法进行了论述。
通過对各分系统的论述,描述了车门系统的设计方法以及在设计中应注意的问题。
关键词:闭合件;设计;注意问题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。
车门及车窗设计要点浅析摘要汽车门窗是车身的重要组成部分,汽车车门为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道,并保证安全;汽车车窗向驾驶员和乘客提供光线、视野和通风;汽车车门的质量直接关系到整车的舒适性和安全性。
关键词密封噪音胶条一、车门设计要点研究(一)车门功能车门的基本功能是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道,并保证在行驶时车内的成员安全。
(二)车门开启方式分类车门的开启方式按照不同车型主要分为五种:顺开旋转式、逆开旋转式、移动式、上掀式和推拉接叠式。
顺开旋转式即使在汽车行驶时仍可借助气流的压力关上,比较安全,而且便于驾驶员在倒车时向后观察,故被广泛采用。
移动式的优点在于车身侧壁与障碍物距离较少的情况下仍能打开车门,保证成员的上下车。
上掀式车门一般用于放杂物的后备厢,该出很少有人员出入,一般也应用于低矮的汽车。
推拉折叠式则广泛应用于大、中型客车上。
在有些大型客车上,还备有加速乘客撤离事故现场以及便于救援人员进入的安全门。
逆开旋转式在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开,因而用得较少,一般只是为了改善上下车方便性和适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。
(三)车门组成车门由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁及门窗附件等组成。
内板装有玻璃升降器、门锁等附件,为了装配牢固,内板局部还要加强。
为了增强安全性,外板内侧一般安装了防撞杆。
内板与外板通过翻边、黏合、滚焊等方式结合,针对承受力不同,要求外板质量轻而内板刚性要强,能够承受较大的冲击力。
(四)车门设计要点在进行车门设计时,主要从铰链机构、门锁机构以及密封性等三方面进行考虑。
车门铰链是由铰链座和铰链轴组成。
它应当转动灵活,不滞涩,不会发出杂音。
车门的开启角度以75度为基础,不应当与车身有任何干涉。
门锁是重要的安全件。
门锁由两个零件构成:一个零件固定在车门上(锁体);另一个零件固定在车身上(锁钩),通过锁舌阻止车门向外打开,通过简单的杠杆运动或压揿按钮的动作将它们脱开。
从造型开始,就需要在造型师的创意中定义各处缝线,这也包括门缝线以及概念性的门洞密封面。
这个过程当然要得到总布置、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。
在造型定义的门缝线、门外观的基础上才可能进一步工作,定义密封面。
这个区域与侧围和门的配合相关,基本上需要以门的工作为基础开展工作。
在造型面的基础上,设计门的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;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,使用截面进行表达,这样就基本上建立了门洞止口的基础。
总布置需要在初步的门洞定义(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,同时还需考虑初步的工艺可行性,确保加工、装配工艺不出问题。
有了断面和初步结构,甚至CAE部门也开展了相应的前期分析工作。
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、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,这时的门洞缝线、密封面基本完整和成熟,侧围也相应可以开展详细的设计工作了。
门洞止口边设计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。
影响门的厚度的一个关键的因素,就是门洞止口边的弧度,它决定了玻璃的弧度,从而影响了玻璃运动的轨迹。
它的形状也基本确定了车身三大立柱的截面。
1、为了更好的出入方便性,R1 R3一般来说,要设计的比较小;2、受座椅的影响,考虑的制造工艺性,R2 R4一般要设计的比较大。
3、考虑到密封条的制造工艺,以及装配上避免起皱,R5,R6一般不适合很小,通常密封条厂家会在R5 R6的位置接一段硬度偏软的条子。
车身附件设计规范本标准给出了车身附件的定义及设计中应注意的问题,可附件设计的依据。
本标准适用于本公司设计的M1类车辆的车身附件设计,其它车辆可参照执行。
本标准主要起草人:陈巧珍。
本标准2005年月日起开始执行。
1、车身附件的定义车身附件是指安装在车身上能独立实现其功能的总成或零件,包括遮阳板、内后视镜、外后视镜、雨刮器、安全带、烟灰盒、(活动的)杯托、脚踏垫、遮阳帘、座椅总成、天窗总成、车顶拉手、衣帽挂钩等。
本标准所述车身附件不包含开闭件上的铰链、锁总面及其操纵机构、玻璃升降装置、气弹簧等。
2、车身附件的逆向设计2.1根据二维图纸逆向2.1.1所有图纸上标注的尺寸,其三维数模上的精确度应在建模误差范围内,即距离误差≯±0.01mm,角度误差≯±0.1°。
2.1.2图纸上未标注的尺寸,可根据图纸或实物测量获得。
要求每个尺寸的测量次数不低于3次。
比较各次测量的数值,其最大值各最小值之间的误差值,按下或计算:误差值=测量最大值-测量最小值计算结果应在如下范围内:外形尺寸误差:距离误差≯0.5~1mm;角度误差≯1~3°。
安装孔位误差:0.2~0.5mm根据尺寸的重要程度不同取值。
若误差值超出上述范围,应重新测量。
标出各次测量的有效数值之平均值,经圆整后,得出最终测量结果。
2.2用激光扫描或三坐标测量仪测量根据所测点云逆向,要求数模与点云的偏差值:一般外形误差≯±1mm;重要特征面及特征孔(安装面、配合面、安装孔、定位孔等)应经手工测量校核(取什方法见2.1.2)并圆整,误差应≯±0.3mm。
2.3对于由配套厂负责设计的附件,要求逆向出所有影响布置、安装及形状判断的外形及特征,内部架构可隐去。
3、车身附件的正向设计及选型3.1车身附件的设计及选型应符合国家及待业有关法规要求;3.2车身附件的设计及造型应符合设计任务书所规定的功能及其它要求;3.3车身附件的设计及选型要尽量标准化,通用化。
车门系统设计一.车门设计条件1.新开发车型的Class-a数模新车型的Class-a数模是以油泥模型为基础,通过测量设备(三坐标测量机、数字扫描设备)取得油泥模型的表面数据而生成的表面数据,它是车身结构设计的基础,其内容主要包括车身外表面和内饰表面的形状数据、车身和内饰的分块数据、分块间隙与面差要求等。
在正式提供Class-a数模前,必须进行造型阶段的工程可行性分析(SEG分析),工程可行性分析主要包括结构可行性分析、冲压焊接工艺性分析、装配性分析等,使Class-a数模满足工程技术要求。
2.车身主断面车身主断面是车身设计的基准,它表达了车身主要零部件的主断面形状特征、相关的尺寸,零件之间的装配、焊接关系。
与车门设计有关的主要断面有:前门上下铰链位置断面(断面与前门铰链轴线垂直,主要表示前门铰链、翼子板、A柱下部、前门前部之间的关系)、A柱断面(断面与侧围前门分缝线垂直,主要表示前风窗、侧围、前门前上部之间的关系)、顶盖侧围断面(断面与侧围前门分缝线垂直,主要表示顶盖、侧围、前门上部之间的关系)、B柱上部断面(断面与前门分缝线垂直,主要表示前门后上部滚压件、B柱上部、后门前上部滚压件、密封条之间的关系)、后门上下铰链位置断面(断面与后门铰链轴线垂直,主要表示后门铰链、前门后部、B柱下部、后门前部之间的关系)、前门锁环位置断面(断面与后门铰链轴线垂直,主要表示前门锁、前门后部、B柱下部、后门前部之间的关系)、门槛位置断面(断面与车身X轴线垂直,主要表示前后门与侧围门槛之间的关系)、水切位置断面(断面与车身X轴线垂直,主要表示门内外板、内外加强板、内外挡水条、门玻璃之间的关系)3.参考样车选择合适的参考样车对高质量、高速度地设计出整个车身结构帮助很大。
4.相关的技术条件和法规要求二.车门总成设计构想书1.车门总成由门体,车门附件,和内饰护板三部分组成,车门外板车门内板门体车门加强横梁车门加强板车门铰链门锁机构及内外手柄车门车门附件车门玻璃玻璃升降器密封条固定板芯板内饰护板内饰蒙皮内扶手图1构成车门的主要零部件2.新开发车型零件的名称,图号,材料,料厚,面积,重量和参考样车的零件的名称,图号,材料,料厚,面积,重量。
浅谈汽车门护板与周边配合设计要点文章介绍了汽车门护板的设计流程和断面设计要求,人机舒适性校核,供内饰设计人员进行参考。
标签:汽车;门护板;间隙引言门护板总成是汽车内饰的重要组成部分,主要功能是覆盖车身钣金,有一定的储物空间,为驾驶员提供一个舒适的操作环境,在发生侧部碰撞时,有一定的缓冲作用,以减少驾驶员被伤害的可能性与仪表板等内饰协调一致,有效控制各部件的间隙、面差,避免多余的装配调整,提升装配效率。
1 相关法规门护板不仅是汽车内饰的重要的组成零件,其设计须满足一下法规:GB 11552-2009乘用车内部凸出物、GB 8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性、碰撞法规设计优化、人机舒适性。
2 设计流程2.1 熟悉效果图,领会造型师设计意图和造型风格。
分析各部分安装结构实现的可能性。
如结构不能实现或有疑问,则立即反馈给造型师,让造型师修改造型或作出解释。
2.2 熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件,注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。
2.3 确定结构分块及固定方式、确定主断面、硬点。
(1)硬点:主断面、造型面、安装点、门玻璃密封条、门框密封条、仪表板、门内板、门锁及其拉杆、门锁止装置、防水膜、配套电器开关、线束等。
(2)固定方式:螺钉连接:主要用在门内开拉手和门内把手的连接上。
还有门护板的下部和仪表板的配合部位。
卡扣连接:主要用在门护板周边和中部,起到拉紧固定做用。
(3)确定材料、料厚、成形方式、拔模方向、安装结构。
材料:PP、ABS、PE等,料厚:2.5-3mm。
(4)外表面光顺(逆向设计)。
外表面光顺由光顺所完成,但要检查光顺质量。
光顺要求:a.高可见区,A级曲面,局部相切连续。
少可见区,B级曲面,相切连续。
不可见区,C级曲面,位置连续。
b.是否可增厚;c.特征及特征分块是否正确,有无多余特征,是否缺少特征。
d.特征棱线趋势是否正确,棱线曲率梳是否光顺连续。
e.分析并初步确定开模方向,依据开模方向检查光顺后的表面是否存在开模负角(一般为绝对Y轴),是否存在拔模角过小。