侧门铰链设计

.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｡。

车门铰链的布置和分缝线设计是车辆设计中非常重要的一部分，它直接影响到车门的开启、关闭以及密封性能。

以下是关于车门铰链布置及分缝线设计的一些建议指南：
车门铰链布置设计指南
1. 结构强度：车门铰链的布置应考虑车门的重量和结构强度，确保在正常使用情况下不会出现变形或破损。

2. 开合角度：车门铰链的设计要充分考虑车门的开合角度，以便乘客能够方便地进出车辆，并且要避免与车身其他部件碰撞。

3. 平衡性：车门铰链设计应考虑车门的平衡性，使得车门在打开和关闭时能够平稳运动，避免产生过大的惯性力。

4. 润滑和防锈：考虑使用耐用的铰链材料和润滑系统，以减少摩擦和延长使用寿命。

同时，应考虑防锈处理，特别是对于车辆在恶劣环境下的使用情况。

分缝线设计指南
1. 密封性能：分缝线设计要确保在车门关闭时能够有效地密封，避
免外部灰尘、水汽等进入车内。

2. 外观和匹配度：分缝线设计应考虑与车身板金的匹配度和美观性，使得整体外观更加流畅自然。

3. 减少噪音:分缝线的设计要尽量减少风噪和路噪的传入，提高车内的舒适性。

4. 材料选择：选择耐用、柔软的密封材料，能够适应车门在开合时的变形，同时具有良好的回复性能。

5. 防水处理：在分缝线的设计中要考虑防水性能，特别是对于车辆在多雨或多泥泞的道路行驶时，确保车门的密封性。

以上只是一些车门铰链布置及分缝线设计的基本指南，实际设计中还需要根据具体车型、品牌和使用场景进行更为具体的设计和优化。

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。

10.16638/ki.1671-7988.2018.16.051基于CATIA的侧门铰链布置设计胡建锋（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章介绍了侧开门铰链类型选择标准，设计性能要求，铰链布置设计的位置选择，与周边件的关系确认，参数化布置，车门分缝的确定。

关键词：铰链；设计；参数化；布置；分缝中图分类号：U463.8 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)16-143-03The design of auto outside door for light busHu Jianfeng( Anhui Jianghuai Automobile Group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )Abstract:This article introduced the kinds of vehicle side door hinge, the requires of design performance, how to select hinge position when to design, how to confirm distance with around parts, parameterized layout, how to sure the parting of side door.Keywords: hinge; design; parameterized; layout; partingCLC NO.: U463.8 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)16-143-03前言车门铰链是车门重要的运动零部件，是车门设计中最先设计确定的。

铰链确定后，门锁、限位器、升降器等零部件才能布置。

因此，铰链设计的成功与否，直接决定了整个车门系统的性能能否达标。

1 侧门铰链类型设计选择一般根据车门的尺寸大小、重量，综合考虑车门铰链性能、成本、工艺方便性、精度等因素，初步确定铰链的结构形式，安装方式及尺寸、料厚、材料等。

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。

车门铰链布置设计规范3 要求3.1车门铰链型式铰链有明铰链和暗铰链之分，暗铰链常用，且有内开式和外开式两种（铰链的结构型式很多，主体采用冲压件的较多）运动方式。

3.2车门铰链的固定型式门铰链一般采用螺栓和侧围，门连接紧固；也有采用半焊接，半用螺栓连接的方式或采用全焊接的方式。

由于焊接引起的变形较大，现普遍采用螺栓连接的方式。

a）螺栓连接门和侧围的方式b）与门焊接，螺栓连接侧围的方式c）采用全焊接的方式3.3车门铰链的布置位置内开式铰链外开式铰链（铰链轴线在分缝线后） （铰链轴线在分缝线前）3.4车门铰链轴线参数内外倾角前后倾角3.4.1 车门内、外倾角铰链轴线在x=0平面上的投影与z 轴之间的夹角。

建议内或内倾角不超过3°； 一般没有外倾角。

3.4.2 车门前、后倾角铰链轴线在y=0平面上的投影与z 轴之间的夹角。

建议前或后倾角不超过3° 3.4.3 门铰链的最大开度角车门铰链所能开启的最大角度值，车门铰链自带限位机构，最大角度值制造误差为±3°。

铰链轴线分缝线分缝线3.4.4 车门最大开度角车门所能打开的最大角度值，一般是指限位器的最大开启角度值，开启角度值制造误差为±3°。

3.4.5 上下门铰链中心的距离上下门铰链中心的距离一般与车门的自重、分缝线的曲率及固定立柱的外形等有关，中心距一般不小于300mm , 推荐330 mm以上3.5 车门运动干涉检查3.5.1铰链必须保证车门从闭合到最大设计开启角度+3°过程中不与车身上任何部位发生干涉；在运动过程中车门与车身之间最小间隙为：设计门缝间隙4mm时，最小间隙为1.8~2.5mm。

最小间隙一般出现在车门刚开启时(3°～8°内)及车门外板最大凸弧面处。

3.5.2前门开启角度一般不小于60°，极限的超程角度为64±3°；后门开启角一般不小于66°，极限的超程角度可达70±3°；车门在打开过程中，不能和铰链本体及铰链本体固定螺栓干涉。