汽车侧门铰链设计培训
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.车门铰链布置和运动校核车门铰链的设计是车门设计的一项重要工作,直接关系到车门能否正常开启。在铰链设计中,铰链中心线定位和铰链中心距是重要的设计硬点。铰链轴线一般设计成具有内倾角和后倾角。内倾角指铰链轴线在x=0平面上的投影与z轴之间的夹角,内倾角一般为0~4°,见图4;后倾角指铰链轴线在y=0平面上的投影与z轴之间的夹角,一般为0~2°,见图5。内倾角和后倾角都是为了使车门开启时获得自动关门力,也有个别汽车门铰链具有前倾角,但一般不会有外倾角。车门铰链轴线的设计先确定铰链轴线沿车身方向的尺寸变化范围(X1,X2),并在此范围内任选一值Xm,将轴线限制在与x轴垂直的平面x=Xm内,在x=Xm平面内确定铰链轴线的倾斜状态:先分别求出x=Xm平面与内外板曲面的交线C1和C2,并求出C1和C2对应的y方向的极限坐标位置Ymin(内板投影线最左端)、Ymax(外板投影线最右端);在x=Xm平面内通过输入直线方程y=B,B∈(Ymin,Ymax)来生成一条与z轴平行的轴线Z1Z2;确定铰链轴线中心点的z坐标值:通过内板上下边框或外板上下边框求出平均位置坐标z=C,并根据它在y=B直线上求出一点O;根据铰链轴线内倾角范围θ∈(0°,4°),将y=B直线绕O点逆时针旋转θ角度,得到轴线位置O1O2。根据铰链间距L∈(300mm,500mm),以铰链中心O为初始点,沿直线y=B确定两点D和E,使两点间线段长度为L,调整L值以及轴线外板的距离,保证在铰链宽度方向不与外板干涉的情况下,轴线尽量靠近外板的极限位置(L值确定已知时)。若L值可以改变,则可以考虑稍微减小L值,轴线更靠近外板(车门外板曲率较大时)。可以通过改变最初的B值重新生成轴线O3O4或作O1O2的平行线来改变轴线到外板的距离。当轴线位置最终确定后,根据D、E两点位置可将铰链模型正确地放入车门门腔内,待进一步运动校核及干涉检验。铰链中心距的确定可参考车门长度,一般铰链中心距/车门长度=33%,或者更长。需要说明的是在布置铰链时,应注意在结构允许的情况下,车门上下两铰链之间的距离应尽可能大。为了避免打开车门时与其它部分干涉,铰链的轴线应尽可能外移,使其靠近车身侧面。铰链中心线位置和中心距确定后,需要进行运动干涉校核,这也在主断面设计中完成,可能出现的干涉位置有前后门干涉、前门与A柱翼子板干涉、门与铰链干涉等,在可能干涉的位置取主断面,将车门延中心线旋转,即可一目了然,如图6。1.6车门玻璃设计以及车门玻璃升降器的设计布置玻璃要设计为双圆环面,可以和外造型匹配,达到玻璃升降的平顺性,圆环面的数学方程如下,其思想简图与基本参数见图7、8:当R足够大且圆柱半径r远远小于R时,从圆环面上截取的玻璃曲面仍近似为柱面。玻璃的运动可以认为是一种绕圆环面中心引导线的旋转运动,其运动轨迹是与引导线成一定夹角的圆环截面线的一部分。R=15~25km,r=1200~2000m;大客车为R=∞,r=4000~7000m。玻璃升降器是车门设计中很重要的一个环节,它的合格与否直接影响到车窗的开闭。玻璃升降器在设计过程中,关键在于安装和玻璃导轨的曲线确定。有了玻璃的数据后,可求出玻璃的质心位置,根据以往设计经验和一些样车数据,一般单导轨的位置是在玻璃质心位置向B柱方向偏移15~25mm,双导轨的间距应在不干涉内门板和其它附件的情况下尽可能大,但两个导轨的中线应该在玻璃质心位置向B柱方向偏移15~25mm。导轨位置确定后,通过偏置玻璃面求出导轨的弧度,此导轨弧度为空间螺旋曲线。由于玻璃运动近似圆弧运动,但升降器的长导轨在自由状态下是平面运动,所以在玻璃升降过程中,升降臂和平衡臂会变形随长导轨一起运动。为了提高升降器的寿命,应使运动过程中升降臂和平衡臂的变形量尽可能小。图9表示了玻璃运动轨迹和长导轨在自由状态下的运动轨迹,A、B、C分别表示了玻璃在上、中、下3个位置时升降臂和平衡臂的最大变形量,其中C>A=B。2 结语设计硬点控制在车门设计的灵魂,主断面是车门设计的重要手段,以此为思路,使车门设计有条不紊,效率得以提高,质量得以保证。车门设计是车身设计中最复杂、难度最大,实际过程中可能会遇到很多情况,有时甚至会出现控制硬点之间相互矛盾,需要具体问题具体分析,不断调整以达到最优结果。。
汽车门铰链结构布置设计车门铰链作为汽车车门的关键部件,其设计、布置关系到车门使用性能。
1车门铰链概述1.1车门铰链基本构成车门铰链是与车门和车身相联接,能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
如图1,车门上下铰链,由固定件、旋转件和铰链销三部分组成。
旋转件通过螺栓与车门相连接,固定件与车身相连接。
在车门开闭过程中旋转件和车门围绕铰链轴做旋转运动。
固定件对车门要求有限位保护作用。
铰链轴和转动件间装有轴套,铰链轴套采用高耐磨材料制成。
图1车门铰链结构图1.2车门铰链布置要求车门铰链是车门总成中的受力构件也是运动构件,当车门关闭时,车门上的承力件为门锁和铰链;当打开车门时,车门的重力完全由铰链来承受。
铰链轴线的布置会影响车门的开度、门柱的尺寸、以及车门开缝线的位置和形状。
铰链的布置设计包括铰链轴线的确定、铰链间距确定和开启角度的确定三个步骤。
在铰链布置设计中,铰链轴线确定和铰链间距是重要的设计硬点。
在布置铰链时,应注意以下几方面的问题:(1)根据外表面及车门分缝,确定铰链轴线;(2)铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利,避免干涉;轴线越靠近车门前端,门旋转时,其对A、B柱的侵入量就越小;(3)车门绕铰链旋转的过程中,保证车门与翼子板的间隙在3.5mm以上;(4)车门上下铰链的跨距应大于车门横向长度的1/3;(5)车门上下铰链一定要同轴;(6)铰链旋转轴线一般都会要求有一定的内倾角和前倾角,角度一般在1° ~3°,来保证车门足够的开度,而且可以避免车门打开的时候碰撞到路边的台阶;使车门有自关力。
2车门铰链轴线的确定根据以上布置要求,对车门铰链轴线进行确定。
铰链轴线在整车坐标下的XZ和YZ平面内的位置是确定的,因此分别对轴线在两个平面上的投影线进行拉伸得到两个面,这两个面相交线即为铰链的轴线。
在设计过程中做两条投影线时,要按照以上讲述的原则和要求进行约束,如图2,XZ平面上铰链轴线与垂直方向夹角为α,YZ平面上铰链轴线与垂直方向夹角β。
车门铰链设计指南目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 车门铰链的选型 (1)3.1 车门铰链组成 (1)3.2 车门铰链安装方式 (1)3.3 车门铰链结构型式 (2)3.4 车门铰链成型方式 (2)3.5 车门铰链选型要求 (2)4 车门铰链的布置设计 (3)4.1 车门铰链轴线位置确定 (3)4.2 车门铰链轴线倾角确定 (3)4.3 车门铰链开启角度 (4)4.4 车门铰链上下位置确定 (4)4.5 车门运动干涉检查 (5)5 车门铰链的结构设计 (6)5.1 车门铰链主断面设计原则 (6)5.2 车门铰链结构设计注意事项 (6)6 车门铰链的性能要求 (6)7 车门铰链的材料选用 (7)7.1 冲压铰链材料选用 (7)7.2 锻造铰链材料选用 (7)7.3 铸造铰链材料选用 (8)前言为保证本公司车身设计开发质量,特制定本指南。
本指南参照国内外汽车设计公司及汽车生产企业的先进经验编制而成。
本指南由产品管理中心提出并归口。
车门铰链设计指南1 范围本指南介绍了车门铰链的选型、布置、结构设计、性能要求及材料选用等。
本指南适用于本公司设计开发的各类车型旋转式车门铰链。
2 规范性引用文件GB 15086—2013 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法 QC/T 323-2007 汽车门锁和车门保持件 QC/T 625-2013 汽车用涂镀层和化学处理层 3 车门铰链的选型3.1 车门铰链组成车门铰链属于功能件和安全件,由三部分组成: 1)与车身连接的静片;2)与车门连接的动片;3)连接静片和动片的其它部分,如铰链轴和衬套等。
3.2 车门铰链安装方式车门铰链安装方式有以下三种: 1)采用螺栓与侧围和车门连接紧固;2)采用完全焊接的方式;3)一侧采用焊接,另一侧用螺栓连接。
铰链与车门、车身安装方式参见表1所示。
表1连接方式特点实例图片代表车型 螺接铰链动片、静片分别与车门、车体螺栓连接。
XX公司企业规范编号xxxx-xxxx汽车设计-汽车车门铰链设计规范模板XXXX发布汽车车门铰链设计规范1 范围本规范规定了汽车门铰链的设计要点及其判定标准等。
本规范适用于新开发的M1类和N1类汽车侧门铰链设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是不注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB15086-2013汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法3 术语和定义3.1 侧前门从侧面看,当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时,车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的前方。
3.2 侧后门从侧面看,当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时,车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的后方。
3.3 门铰链装置确定车门与车身的相对位置,并能控制车门运动轨迹的装置。
3.4 门铰链与车门和车身相联接,能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
3.5 纵向当门锁处于锁紧位置时,在锁体和挡块(或锁扣)的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内,并与门铰链旋转中心线垂直的方向。
3.6 横向当门锁处于锁紧位置时,垂直于锁体和挡块(或锁扣)的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向。
4 技术要求4.1 门铰链支架可靠性好,满足重复试验要求,且碰撞或受冲击后不脱落。
4.2 门铰链衬套转动灵活,不滞涩。
4.3 两铰链轴的轴线必须在一条直线上,为了使车门有自动关闭的趋势,铰链轴线应有一定的内倾角度(一般为0°~4°)和前、后倾角度(一般为0°~3°),但不宜过大(图1为某一款车的倾角设计)。
4.4两铰链的间足距应尽量大,一般不小于车门总长度的1/3或不小于300mm,以减小铰链的受力。
4.5铰链轴线应尽量布置得靠车门外板和车门前端,以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量。
汽车设计-汽车车门铰链设计规范模板汽车车门铰链设计规范1 范围本规范规定了汽车门铰链的设计要点及其判定标准等。
本规范适用于新开发的M1类和N1类汽车侧门铰链设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是不注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 15086-2013 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法3 术语和定义3.1 侧前门从侧面看,当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时,车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的前方。
3.2 侧后门从侧面看,当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时,车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的后方。
3.3 门铰链装置确定车门与车身的相对位置,并能控制车门运动轨迹的装置。
3.4 门铰链与车门和车身相联接,能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
3.5 纵向当门锁处于锁紧位置时,在锁体和挡块(或锁扣)的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内,并与门铰链旋转中心线垂直的方向。
3.6 横向当门锁处于锁紧位置时,垂直于锁体和挡块(或锁扣)的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向。
4 技术要求4.1 门铰链支架可靠性好,满足重复试验要求,且碰撞或受冲击后不脱落。
4.2 门铰链衬套转动灵活,不滞涩。
4.3 两铰链轴的轴线必须在一条直线上,为了使车门有自动关闭的趋势,铰链轴线应有一定的内倾角度(一般为0°~4°)和前、后倾角度(一般为0°~3°),但不宜过大(图1为某一款车的倾角设计)。
4.4 两铰链的间距应尽量大,一般不小于车门总长度的1/3或不小于300mm,以减小铰链的受力。
4.5 铰链轴线应尽量布置得靠车门外板和车门前端,以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量。
4.6铰链要固定牢固,活动件间隙尽量小,避免车门下沉。
侧门铰链设计指南——乘研三院车身部门盖科会签:审核:批准:车身技术委员会目录第一章概论1-1 该指南的主要目的.......................................................................3 1-2 该指南的主要内容......................................................................3第二章侧门铰链初步可行性设计2-1 侧门铰链设计流程.......................................................................3 2-2 侧门铰链前期可行性分析.................................................................4 2-3 侧门铰链概念描述、布置及BENCHMARKING 研究........................................5 2-4 侧门铰链法规要求.......................................................................6第三章侧门铰链详细结构设计3-1 铰链的结构设计......................................................................7 3-2 典型截面的解析......................................................................9第四章侧门铰链设计校核、失效模式、图纸、结构设计4-1 侧门铰链数模校核.....................................................................10 4-2 侧门铰链的图纸标注...................................................................12 4-3 侧门铰链的技术要求...................................................................16 4-4 侧门铰链失效模式及相应措施...........................................................18第五章侧门铰链设计总结与展望5-1 侧门铰链设计心得.....................................................................19 5-2 侧门铰链设计的发展方向...............................................................21第六章侧门铰链历史经验总结.................................................................22第一章概论1.1 该指南的主要目的该指南的撰写主要解决两方面的问题:1.1.1铰链的设计需要满足哪些方面的要求,包括法规要求、布置要求、工艺要求等;1.1.2铰链的设计应该遵循哪些规律性的东西,尤其是设计细节和经验值。
车门铰链、限位器和玻璃升降器学习笔记第一篇:车门铰链、限位器和玻璃升降器学习笔记车门铰链、限位器和玻璃升降器学习会笔记2009.10.231.这些基本上都是新人的学习资料。
其中可以注意到玻璃升降器的资料封面上写着“基础的基础的基础”。
2.门铰链有横式和纵式两种。
其中横式所能承受的力比较大,强度高,但是如果立柱上的安装平面不是足够大的话,有可能需要使用纵式的。
而横式一般都是车外侧打螺钉紧固,作业性好;纵式需要做立柱内打螺母紧固,作业性差,所以现在很少使用了。
稍为注意一下的是立柱上焊接的用于紧固交流的螺柱,上面是有一个起到定位作用的台阶的。
3.为了门的关闭性能,铰链的安装轴线会相对垂直方向做一个倾斜,一般来说就是前后方向是前倾,车内外方向的话是内倾,具体原理和作用可以参考学习资料。
4.车门铰链有上下两个,其距离是有较严格要求的,除少数车辆外,一般都是标准上规定的距离(350mm?),而且车门重心应该在两铰链中心线上。
做layout的时候,车门重心是根据Benchmark等预测出来的。
5.门铰链通常都是流用零件,但是每种车的车门布置方式和形状等都不一样,因此一定要设计好车门开闭的layout。
另外铰链安装螺柱是向内侧倾斜的,就是为了避免与车门外板的干涉。
6.车门铰链有两种制造方式:冲压和铸造(型钢)。
冲压的铰链比较便宜,但是受板厚限制,强度稍差,一般需要加翻边来增大强度,但这个时候就有增加车门全开时与车门外板干涉的风险。
而铸造的门铰链,成本大约相当于冲压铰链的3倍,其厚度可以自由设定,并且layout方面也比较好做,目前日产只有枥木工厂生产的车型,也就是高档车上才采用。
7.门限位器(CHECK LINK)方面记录较少,请参考资料,需要特别注意的事项是运动时限位器与其他部件的干涉,其中间隙最小的地方,一定不能是门全开或者全关的位置。
另外,立柱(PLR)的设计担当也必须了解门限位器,因为其固定位置会很受立柱的影响。
、门铰一、门铰可调卡式调节滑入式调节卡式调节非阻尼向阻尼方向发展3D 门调节盖位调节隐藏式铰链深度调节高度调节隐藏式铰链的特征值与值介绍K LC80A686铰链选择时需要同时考虑门板厚度,盖位值,A值和L值之间相对应的关系例如:客户的门板厚度为22mm;要求留3mm的门缝,那么我们选择的K值就是3mm;同时也要求客户需要留一下L值=0.9若客户同时要求L值=0,那么此款铰链用不上,需要换成C80A676门铰特点原材料采购回厂后,先期进行热处理,提高原材料的各项性能;●原材料采购回厂后先期进行热处理提高原材料的各项性能;●使用意大利和德国进口的自动化生产线●生产过程中对部件进行复杂的工艺处理,确保开启次数在十万次以上;●当开门到15±4°时,关门即有缓冲;●铰链铁件表面及钢件表面均采用加厚A级电镀镍,防锈要求更高时也可以进行多层防锈处理,能通过48小时盐雾测试;●拥有自己的电镀工厂,最大限度地保证电镀质量;拥有自己的电镀工厂最大限度地保证电镀质量●推出不同高度的安装板,可与铰链自由组合,实现客户不同的设计要求;●产品通过DIN EN15570I级标准测试柔顺牵C80系列铰链特点•通过欧洲EN 标准测试,开合80000次,负重35KG ;中性盐雾测试可达72小时(特殊表面处理)力内系轻•亚洲首创两段力内置阻尼铰链传动系统,门开轻柔,门关自然柔顺;铰链的类型40杯厚门铰铝框门铰26杯小门铰玻璃门铰镜子门铰美式门铰开启大角度铰链隐藏式铰链的开启角度如角柜或电视柜门板开启角度标准开启角度铰链120155o o角度铰链的应用橱柜角柜门应用圆弧门应用阻尼铰链阻尼效果不好1.铰链底座高度选择不合适2.底座安装位置不在37mm线上3.铰杯固定螺丝不水平注:铰链在不进行任何调整时使用是最佳的效果二、轨道的种类1.隐藏式导轨两种安装方式带前连接件带钩三节同步隐藏轨三节隐藏轨承重有40KG 和60KG 两种三节隐藏轨承重有25KG 和35KG 两种节隐藏轨承重有25KG 和35KG 两种二节隐藏轨二节隐藏轨承重25KG 承重25KG隐藏式轨道的种类两种抽屉厚度隐藏式轨道的安装柜子内部空间的最小要求:轨道的长度+3mm柜子内部空间的最小要求轨道的长度3抽屉深度的要求:轨道的长度-10mm轨道的安装要求:第四个孔距柜边37mm,或者轨道距边4mm或者轨道距边隐藏式轨道的安装抽屉的宽度:抽屉内宽=柜子内宽-49mm抽屉底板下沿与抽屉侧板下沿之间的设计值最大不13超13mm;抽屉的安装与轨道的安装相对值为10.5mm隐藏式轨道的安装22.按弹导轨洲首创隐藏轨同步反弹装按•亚洲首创隐藏轨同步反弹装置,按压抽屉面板任何位置均可弹出。
侧门铰链设计交流•侧门铰链法规要求•侧门铰链设计流程•侧门铰链详细设计•侧门铰链数据校核•侧门铰链发展趋势侧门铰链法规要求国际上不同的国家对铰链都作了详细的法规要求,下表是针对中国、欧洲、美国的法规对铰链的技术要求及试验方法进行详细说明:中国:欧洲北美侧门铰链设计流程侧门铰链详细设计•初步确定门的信息;•铰链轴线的确定;•选用合适的铰链结构形式;•铰链间距的设定 ;•确认门铰链的最大开启角度 ;•铰链与周边的布置关系;一、初步确定门的信息1.门的长度2.门宽度3.门重量4.门缝间隙二、铰链轴线的设定铰链轴线的布置是整个四门两盖后续结构设计的基础。
其具体原则如下:(1)、铰链轴线应该平行于”Z”轴,既没必要里倾或外倾,也没必要前倾或后倾;但有时,为了符合人们的心理习惯,设计者常常把铰链轴线定成里倾或后倾,通常以内倾0—2度,后倾0---1.5度,以便门在自身重力的作用下能够自动合上。
但是,由于各种条件限制,铰链的轴线不但无法里倾或后倾,而且还可能需要外倾或前倾;(2)、铰链轴线无论如何设定,其倾角(相对Z轴)尽可能不要大于2°;(3)、铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利;原因是:轴线越靠近车门外板,门完全打开后,其前门与翼子板间隙以及前后门间隙就越大,避免干涉;轴线越靠近车门前端,门旋转时,其对A、B柱的侵入量(dig-in)越小;(4)、铰链在验证时,要考虑生产中可能的误差,一般铰链轴线的验证时按(X:±2° ; Y:±1° )进行。
如下图所示:在装配调整过程中翼子板相对于车门面差为0-1mm,在此把翼子板看固定件,门向Y正方向移动1mm校对三、选用合适的铰链结构形式1、从车门铰链的结构型式分:明铰链,暗铰链(S11、B11、等)尺寸大、成本高体积小,重量较,成本低,制造简单,且可以改善车身的外形和减小空气阻力,因此现在轿车上大多数使用暗铰链。