汽车门饰板检具设计结构解析
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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。
8110.16638/ki.1671-7988.2020.20.026汽车前后门窗饰板间隙问题研究章雨亭(上汽通用汽车有限公司整车制造工程部,上海 201206)摘 要:众所周知,汽车的车身和外饰能给顾客良好的第一印象,内饰能给顾客持久的愉悦感受。
而尺寸技术规范(DTS )是车辆匹配工作的目标,尺寸技术规范的制定直接决定该整车厂的质量目标以及客户的外观满意度。
尺寸技术规范对各可见的区域都定义了相应的尺寸要求:包括间隙、平整度、直线度、对称度、测量方法等。
而在外饰匹配中,前后门窗饰板区域由于其特殊的位置,处于客户易见区域,因此重要性不言而喻。
关键词:造型;尺寸配合;外饰;前后门窗饰板配合中图分类号:U461.99 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2020)20-81-02Research of vehicle gap between front door and rear door appliqueZhang Yuting( SAIC General Motors Co., Ltd. Vehicle Manufacturing Engineering Department, Shanghai 201206 )Abstract: As we all know, the vehicle body and exterior can give customers a good first impression, and the interior can give customers lasting pleasure. The vehicle specification (DTS) is the target of vehicle matching work. The formulation of the size specification directly determines the quality target of the whole vehicle factory and the customer's appearance satisfaction. The dimension specification defines the corresponding dimension requirements for each visible area, including gap, flush, straightness, symmetry, measurement method, etc. In the exterior, the front and rear door and window panel area is easy to see by customers because of position, so it is important. Keywords: Studio; Matching; Exterior; Front and rear door appliqueCLC NO.: U461.99 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)20-81-02引言本文从尺寸匹配评估的角度,对前后门窗饰板间隙进行问题分析,研究通过实车的制造经验、对可选方案评估,从而归纳出一套切实可行的高效降本的解决方法。
轿车车门结构及相应密封条结构介绍车门板金结构和车门密封系统的组成车门板金的最主要组成部分是车门内板和车门外板,把它们合拢后会形成一个腔体,我们通常把窗台以上部分称为窗框,窗框内有密封条用于固定车门玻璃和导向玻璃升降,窗台以下的腔体内可以布置一些加强梁、加强板和一些功能附件,比如摇窗机、门锁和玻璃等。
车门的密封系统主要针对两个区域,一个是门洞区域的密封,它主要是靠安装在侧围门洞翻边上的一圈内侧门密封条或是安装在车门上的一圈外侧门密封条来密封整个门洞。
有些车型两圈密封条都有,有些只用一圈密封条,不同车型根据性能需求或成本目标来选取采用何种密封策略。
车门上另外一个需要密封的区域是门窗区域,这主要是靠窗框上的玻璃导槽密封条和内外侧两根窗台密封条来实现密封,它们同时还要起到使门窗玻璃能够平稳地上下升降的作用,通常玻璃导槽密封条是整车密封系统中要求最高、结构最为复杂的。
接下来将介绍三种目前主流的门结构,这三种结构是目前被众多车型采用最多的。
分别是:全尺寸车门内外板板金结构、滚压窗框结构和半开放式车门结构。
1、全尺寸车门内外板结构全尺寸车门内外板主要由全尺寸的冲压外板、全尺寸的冲压内板和嵌在内外板间的窗框导轨组成,导轨为U 字形滚压成型件,焊接在内板上,最后外板与内板总成通过包边方式闭合起来,见图1。
图1 全尺寸车门内外板结构这种车门板金结构在许多早期的车型被普遍采用,它的优点是有比较好的完整性,整个门的刚性比较好,一体冲压出来门板能够得到比较好的尺寸精度,并且由于制造中的工序比较少、工艺简单,所以整个门板金总成的制造精度相对容易控制。
同样这种结构也存在一些缺陷,比如它的窗框外边框通常比较宽大,窗框的可装饰性不强,对造型有限制,不太符合现代造型的要求,而且全尺寸的门板需要比较大的冲压模具,对冲压模的要求也比较高,整套模具的成本很高,由于窗框是一体冲出来的,所以废料面积比较大,材料的利用率比较低。
目前新款的车型采用这种结构的越来越少,目前市面上的代表车型有:大众宝来、标致307、老款蒙迪欧和斯柯达明锐等。
汽车门饰板检具设计结构解析摘要:概述了汽车门饰板与周边零件的匹配关系,从匹配关系出发阐述了检具结构设计的合理性,还介绍了门饰板检具的摆放、定位及检测块的设计,重点描述和对比了2种定位方式对于检测结果的影响,并分析了各匹配位置的检具结构设计。
关键词:门饰板;检具;匹配;定位基准:检测块
0引言
门饰板是装饰车门内部重要的塑料零部件,随着车内饰板的发展,现在高端车也选择注射后进行软包覆。
成型门饰板常用改性PP复合材料,PP属于热塑性材料,具有刚度不足、塑性较好的特点。
门饰板的装配方式常与本体配合的尼龙卡扣过盈拍入门钣金孔内固定,卡扣材质为PA66,比PP的强度和刚度较高,属于工程塑料。
与门饰板匹配的部件主要有:仪表板组件、门钣金、内水切、三角窗饰板(窗框饰板)、侧窗框饰板等。
门饰板作为整车内饰的重要零件,其与部件的匹配状态直接影响整车的感知质量,对其尺寸的控制很关键,因此检具的结构设计直接影响产品尺寸检验的真实性。
以下探讨了一种门饰板检具模拟装车状态的定位及检测方式。
1门饰板与周边部件的匹配关系分析
图1所示为某SUV轿车门饰板与周边部件的匹配关系。
从图1可以看出,门饰板装配在门内钣金上,周圈与门内板匹配,门饰板周圈的间隙及面差检测是其关键控制尺寸。
在关门状态时,上部与仪表板总成匹配,驾驶员及副驾驶侧可以直观地看到这2个零件的匹配间隙,
此处的尺寸检测是关键尺寸之一。
门饰板上部两侧与窗框饰板匹配,而上侧一整条均与门玻璃间隙匹配。
2检具设计要点分析
2.1零件在检具中的摆放方式
为真实测量零件尺寸装配时与整车其他零件的实际匹配情况,门饰板检具一般按照在车身的装配位置摆放,如图2所示。
模拟装车位置摆放可以避免产品自身重力因素对尺寸测量的影响。
为便于观测零件基准与检具装配时的情况,在充分考虑检具强度的情况下,可在检具背部加工观测孔,可以伸手用塞尺进行探测。
检具设计也应充分考虑人机操作的可行性,常规检具总高不能超过 1.4m,操作最低点勿低于0.5m,否则会影响操作。
2.2检具定位基准设计
(1)带卡扣上检具,检具为了再现实际门饰板与车身钣金的装配状态,一般定位基准都模拟钣金设计、门饰板带卡扣设计,则检具对应位置需设计为与门钣金孔大小及厚度一样的孔,如图4所示。
由于卡扣与门钣金是过盈配合,为了在检测完成后顺利取件且不刮伤零件,该基准机构应设计为可打开的形式,常规使用刹车线装置实现锁紧及开合功能。
由于该处基准需模拟钣金厚度,一般钣金厚度较薄约为0.8mm,而检具需重复使用,反复使用多次后,基准变形,为保证检具的耐用性,此处钣金厚为ϕ0.8mm的有效宽度常规设计需小于2mm,且在根部进行R角加强处理。
(2)某些车型不带卡扣上检具,卡扣安装面基准设计为在卡扣安装面处设计定位面,正面使用快速压钳压紧,
如图6所示。
该定位方式的缺点:未能完全模拟零件的装车状态,测量值易产生误差,与实际装车有差异。
压钳正面压紧产品,橡胶压头与产品过盈接触,易造成产品表面有压痕、零件无法使用的结果。
(3)2种定位方式对测量结果的影响。
表1所示为2种不同定位方式与实车装配情况的对比,门饰板测量点如图8所示。
从测量结果对比可知,带卡扣上检具的测量值更接近实车装配状态,而不带卡扣上检具的设计间隙值则整体偏小,无法真实反映零件的尺寸状态,产生偏差的原因是压钳压紧力度无法真实模拟卡扣与钣金匹配的拉紧力。
2.3门内开手柄及扶手面板处设计要点
实车装配时,门内开手柄处和扶手面板处与门钣金各有一处螺钉固定,检具设计时,此处需设计定位面压紧零件,此处常规设计为螺纹,即在销子前端制造螺纹,在检具本体上设计螺纹孔,定位时拧紧螺纹销即可达到定位效果,如图9所示。
2.4与水切匹配处的设计要点
在实车装配时,水切处与门钣金匹配,控制门饰板零件前后方向的自由度。
检具此处常规模拟门钣金设计定位且需设计为活动机构以方便取件,一般设计为一组拉绳机构控制该基准上下方向活动,如图10所示。
2.5与门钣金匹配检测块设计
装配时,门饰板与门钣金周圈均有匹配,所以检具需在零件周圈设计检测块,检测零件的间隙及面差。
检测块固定于底板上,为避免零件与检具干涉,此处常规设计检测块与零件的理论间隙为3mm,
检测块边缘与零件最外面齐平,如图11所示。
2.6与窗框饰板处的匹配检测块设计
常规车型门饰板的前后上侧2个角部与窗框饰板匹配,一般在此处设计检测块与零件间隙3mm,为了便于安装零件,此处需要设计为活动检测块,一般选用推拉机构或翻转机构。
2.7与仪表板组件处的匹配检测
门饰板在关门状态与仪表板组件有间隙匹配,此处的检测在旧车型关注度较低,但近年来,随着客户群体的变化,驾驶员及副驾驶侧对此处的间隙感知质量提升,在新车型均增加了此处的检测。
一般在匹配处设计3mm检测块,为了便于拆装零件,此处设计为活动机构,常规使用翻板打开,如图13所示。
由于此处检测块较大,在设计时需注意进行减重(掏孔或减薄)。
3结束语
图13与仪表板组件匹配的检测块门饰板检具定位方式的选择直接影响测量结果的真实性,在进行检具设计时,定位基准需模拟整车装配。
针对门饰板检具关键测量点的要求,检具设计时应注意覆盖所有测量点。
以上门饰板检具的设计要点可为后续车型的开发提供技术经验积累,对门饰板检具的标准化开发提供方向。
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作者:廖永灵顾林霞李俊锋刘琴陈良宁单位:上汽通用五菱汽车股份有限公司。