汽车门铰链结构布置设计
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一、车门铰链的功用铰链是车身与车门之间实现联接固定的关键部件,是车门主要承重部件,车门绕铰链轴线转动,实现车门开闭功能。
分类方式加工方式冲压方式冲压铰链具有质量小、成本低等优点,但其缺点主要有制造一致性不易保证,承载能力较铸造铰链弱。
铸造铰链铸造铰链可以将结构做得比较复杂,能够保证良好的制造精度和一致性。
缺点是质量大,成本高。
经销商采用“叠罗汉”展示安全性。
VS VS 铸造铰链感官上比较厚实冲压铰链看起来柔弱一些实际上,由于各部分受力不同,轴销孔的壁厚,轴销的强度更应该受到关注。
分类方式装配方式焊接铰链焊接铰链主要集中在欧美车型上,其特点是连接强度可靠。
由于其产生热变形的缘故,越来越多的欧美车开始放弃这种安装方式。
总装铰链总装铰链采用螺栓安装的方式连接车门和车体。
螺栓安装可以避免焊接过程中产生的热变形及应力集中,安装工艺简单,得到广泛的应用。
•车门铰链一般由阴铰链、阳铰链、铰链销和衬套组成。
阴铰链通过焊接、螺栓等方式固定在车身上,阳铰链则通过焊接、螺栓等方式固定在车门上。
在阴铰链和阳铰链之间,通过铰链销组合在一起。
铰链销提供铰链乃至整个车门的旋转中心。
由于铰链销在车门运动时,承受的摩擦较大,一般应增加自润滑衬套,以减少铰链销的磨损。
1、车门铰链的组成•铰链属于精密零部件,装配配合方面的要求很高。
因此,对铰链总成中每一个零部件的要求都比较高,这里主要介绍阴阳铰链、铰链销的设计尺寸要求。
•在尺寸方面,需要定义安装孔的位置、大小和相对距离,以及铰链销通过孔的直径和相对位置等。
在公差方面,安装孔的位置公差一般为±0.2mm,孔径应规定+0.2mm的上偏差,下偏差为0,铰链销通过孔径应规定+0.05mm的上偏差,下偏差为0,另外还要规定两个孔之间的同轴度,一般为0.1。
对各孔的内部,还需要有1.6的表面粗糙度要求。
对阴铰链安装面还要有平面度要求,一般设定为0.1。
•图3为一种阳铰链的设计样图。
在尺寸、形位、公差、表面粗糙度等方面与阴铰链类似。
车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算沈茂涛【摘要】对轿车车门铰链、车门前侧分缝线、行李箱盖扭杆弹簧的布置进行了研究,总结了轿车设计中车门铰链及其轴线的布置方法、步骤及校核要点.介绍了车门与翼子板之间、前后车门之间分缝线的位置以及形状走向的确定方法,论述了行李箱盖铰链及其平衡支撑机构的形式、行李箱盖重力力矩以及扭杆弹簧力矩曲线的绘制方法,明确了扭杆弹簧扭转刚度系数的计算方法.%ln this paper, investigation is made to car door hinge, door front separating line, trunk lid torsional bar spring. Layout method, procedure and checking points were summarized to door hinge and its axial line in car design. Position of separating line between door and fender, between front and rear door as well as determination method of shape direction are introduced. Trunk lid hinge and the form of its balance supporting mechanism, the plotting method of trunk lid gravity moment and torsional bar spring moment curve are elaborated, the calculation method of torsion stiffness coefficient of torsional bar spring is defined in the paper.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P29-31,36)【关键词】车门铰链;车门分缝线;行李箱盖扭杆弹簧;扭转刚度系数【作者】沈茂涛【作者单位】上海同捷科技股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】U463.81 前言在以往的轿车车身设计中,车门铰链轴线基本是先沿用标杆车设计,车门前侧分缝线直接由造型给定,然后工程设计人员进行车门运动分析,根据最小运动间隙要求再去调整铰链轴线或车门前侧分缝线。
汽车车门铰链的种类一、什么是车门铰链车门铰链是连接车门和车身框架的重要组件,它通过支撑和控制车门的开合运动,保证车门的平稳可靠开关。
车门铰链的种类有很多,下面将详细介绍几种常见的车门铰链。
二、普通铰链普通铰链是最常用的一种车门铰链,它由两个金属板通过凸缘和螺栓固定在一起。
普通铰链适用于大多数汽车车门,它结构简单、安装容易,并能够承受一定的开合力。
然而,普通铰链在承受较大压力时容易产生松动和磨损。
三、隐藏式铰链隐藏式铰链是为了美观而设计的一种铰链。
它将铰链隐藏在车门内部,只有当车门打开时才会显露出来。
隐藏式铰链不仅使车门外观更加整洁,还增加了车辆的安全性,因为隐藏式铰链使得车门更难以被撬开。
四、气压铰链气压铰链是一种使用气压作为动力的铰链。
它通过气压弹簧来控制车门的开合,使得车门开合过程更加轻松。
气压铰链不仅可以减轻车门的重量,还能够提高车门的密封性和安全性。
然而,气压铰链的维护和更换成本较高,需要定期检查气压弹簧的状态。
五、滑动门铰链滑动门铰链是一种用于侧滑门的特殊设计铰链。
它通过滑动装置使车门能够沿车身滑动打开,而不是向外旋转。
滑动门铰链广泛应用于商务车和家用MPV等车型,因为它可以提供更大的进出空间和更方便的使用体验。
六、旋转门铰链旋转门铰链是一种特殊的铰链设计,它使得车门能够围绕垂直轴旋转。
旋转门铰链通常用于超跑和敞篷车等高端车型,它不仅提供了独特的开门体验,还体现了车辆的豪华和个性化。
七、有序列表总结根据车门铰链的种类可总结如下: 1. 普通铰链 2. 隐藏式铰链 3. 气压铰链 4. 滑动门铰链 5. 旋转门铰链以上就是几种常见的汽车车门铰链种类。
不同的铰链设计适用于不同类型的车辆和用途,车门铰链对于车辆的安全性、舒适性和美观性都起着不可忽视的作用。
了解车门铰链的种类和特点,有助于我们选择适合自己车辆的铰链,并在使用过程中做好维护和保养工作,延长其使用寿命,确保车门的正常开合运动。
两厢车后背门铰链设计规范1范围本标准规定了两厢车后背门铰链(以下简称后背门铰链)的术语和定义、设计规范、工艺要求及其它技术要求等。
本标准适用于设计开发的后背门向上开启的两厢车用铰链。
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。
凡是注日期的引用文件,仅所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。
JT020汽车车门铰链技术条件043汽车用紧固件扭矩选用规范GY063焊装白车身数模审核标准3术语和定义本标准采用下列术语和定义。
3.1后背门tail gate位于机动车辆后端的车门或车门系统,通过它乘客可以进入和离开车辆,装入或取出货物。
3.2后背门铰链hinge assy,tail gate与后背门和车身相连接,能够绕同一轴线回转且相互结合部件的总称,具体构成见图1。
3.3铰链销hinge pin铰链的一部分,通常用来连接铰链座和铰链板,并作为旋转轴。
3.4铰链座hinge seat铰链的一部分,通常是和车身连接的构件。
3.5铰链板hinge panel铰链的一部分,通常是和后背门连接的部件。
3.6铰链衬套hinge Bush铰链的一部分,同时连接铰链座、铰链板和铰链销的部件,在三者之间形成转动副。
3.7垫片gasket铰链的一部分,用于密封和防腐。
4设计规范4.1目前车身后背门广泛地采用冲压成型的合页式铰链连接,其具有质量轻、成本低、刚度高、易装配等优点。
4.2铰链布置要点4.2.1两铰链轴线必须在同一条直线上,并且轴线应与整车坐标系下的Y轴平行。
4.2.2两铰链总成在没有特殊要求的情况下,一般设计为共用,且除安装孔外,关于ZX面对称。
4.2.3在整车坐标系下,两铰链外端的距离在满足整车的要求下,越大越好,其距离根据整车的造型和后背门总成的结构而定。
4.2.4铰链板的安装面必须与后背门内板贴合,铰链座(包括垫片)在与车身连接时,需要考虑后背门下沉的影响,一般在设计时做干涉处理,干涉量根据车型的特点控制在1.0mm~2.0mm之间,见图2所示。
汽车车门铰链的种类汽车车门是汽车的重要部件之一,而车门铰链是车门的重要组成部分。
车门铰链的作用是连接车门和车身,使车门能够开合。
汽车车门铰链的种类有许多,下面将详细介绍几种常用的车门铰链。
1. 上挂铰链上挂铰链是一种比较常见的车门铰链,它的安装方式是通过车门上端的两个孔和车身上的两个铰链座进行连接。
上挂铰链的结构简单,不易出现故障,因此得到广泛应用。
但是,由于上挂铰链的设计原理,车门打开时需要向外翻转,因此车门的开启空间有限,不利于车内乘客的上下车。
2. 下挂铰链下挂铰链是一种安装在车门下部的铰链,它与上挂铰链相比,车门打开时向外翻转的幅度更大。
这种铰链的优点是车门开启空间大,方便车内乘客上下车。
但是由于铰链的位置较低,容易受到路面的冲击,容易出现故障。
3. 中挂铰链中挂铰链是一种安装在车门中部的铰链,它的结构比较复杂,需要安装在车门内部。
中挂铰链的优点是车门开启时不需要向外翻转,因此车门开启空间大,方便车内乘客上下车。
但是,由于中挂铰链的结构复杂,故障率较高,维修比较麻烦。
4. 滑动门铰链滑动门铰链是一种安装在滑动门上的铰链,它的结构与上挂铰链类似。
滑动门铰链的优点是车门打开时不需要向外翻转,因此车门开启空间大,方便车内乘客上下车。
不过,由于滑动门铰链需要承受较大的重量,因此需要选用较强的材料,成本较高。
5. 翼子板铰链翼子板铰链是安装在翼子板上的铰链,它的作用是使翼子板能够开启。
翼子板铰链的结构较为简单,但是需要承受较大的压力,因此需要选用较强的材料。
翼子板铰链的故障率较低,一般不需要经常维修。
不同种类的车门铰链各有优缺点,选择合适的车门铰链需要根据车型的特点、使用环境等因素进行综合考虑。
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。
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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。
正常车门及车门铰链结构图正常车门及车门铰链结构图•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。
正常车门及车门铰链结构图门铰链作为车门与车身的连接部件,作用非常重要,奇瑞A1 自动关门的奥秘就在这里!它的门铰链特别增加了一个结构看似挺有学问的限位装置您可别小看这么一个小小的车门限位器,它的功能确是不容忽视的,它会跟据你开关车门的角度,来自动的调整车门保持开启位置或者自动关闭,通俗点解释就是当你关车门时,只需要轻轻的施加一个力,达到车门限位器的限位值,车门就会自动关闭.这小小的配置还保护车门前边框,防止与车身板金接触。
刮风的时候特别是车辆顺风开门时,它能很好的保护车门,限制到一定程度、而不被损坏。
由此可见,这虽然只是车门上的一个小小的配置,可是确可以给车主带来很多的好处与方便。
第一节车身壳体、车前板制件及车门、车窗车门的构造如下图所示:2.车窗1)风窗汽车的前、后风窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃,轿车的前后风窗又称前后风挡玻璃。
2)三角通风窗为便于自然通风,某些汽车在车门上设有三角通风窗,三角通风窗可绕垂直轴旋转,窗的前部向车内转动而后部向车外转动,使空气在其附近形成涡流并绕车窗循环流动。
3.车门玻璃升降器现代轿车广泛采用圆柱面的车门升降玻璃,通常采用齿轮齿扇交叉臂式和钢丝绳式两种玻璃升降器。
4.客车的侧窗客车的侧窗可设计成上下开启式或水平移动式。
侧窗玻璃采用茶色或带有隔热层,可使室内保温并有安闲宁静的舒适感。
具有完善的冷气、暖气、通风及空调设备的高级客车常常将侧窗设计成不可开启式,以提高车身的密封性。
5.轿车的遮阳顶窗遮阳顶窗(也称天窗)及其他车窗开启时可使汽车室内与外界连通,接近敞篷车的性能,以便乘员在风和日丽的季节里充分享受明媚的阳光和新鲜的空气。
遮阳顶窗不但可以增加室内的光照度,而且也是一种较有效的自然通风装置。
根据不同的需要,可把遮阳顶窗部分或全部关闭,这样就形成了功能优异的全天候式车身结构。
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计时代汽车 车门铰链轴线内倾角设计探析张朝林奇瑞商用车(安徽)有限公司 安徽省芜湖市 241000摘 要: 车门铰链轴线是车门设计的核心部位,同时也是检验车门造型可行性的重要依据,是整个车门附件布置的基础所在。
随着人们生活水平的提升,不论是从汽车产品的性能还是整体品质来讲,人们的汽车消费需求越来越多,而作为相对独立的部分,车门的设计更是备受关注。
而对于汽车制造行业来讲,车门铰链轴线布置是设计人员需要考虑的重要因素,本文以此为背景,重点对车门铰链轴线内倾角设计要点进行了分析。
关键词:车门铰链;轴线;内倾角1 车门铰链轴线设置关键影响要素1.1 车门铰链轴线倾角车门铰链轴线倾角主要分为内倾角、外倾角、前倾角和后倾角。
内倾角和后倾角主要是为车门开启提供势能、为关闭车门提供自动关闭能量,其中铰链轴线内倾角提供的关门能量最具明显。
铰链间距指的是车门上下铰链中心平面距离,在汽车空间允许的条件下,间距越大产生的效果越好,因为间距越大,车门铰链在x方向上的受力也会越小,这样可以避免车门下沉,提升车门刚度。
然而在设计过程中,可能会受到整车外观设计、钣金成形性等因素的限制,所以铰链间距实际上无法达到最理想的状态。
1.2 车门最大开度所谓车门最大开度实际上指的是车门能够打开的最大角度,通常最大开度就是限位器的最大限位角度(一般在65-75°),铰链的最大开度是其具备的限位角度,通常车门最大开度为3°。
校核角度是车门运动校核角度,通常在铰链最大开度基础上增加2-4°。
1.3 车门提升量车门开启的时候,Z向向上的运动趋势让车门产生势能,关闭车门时,势能转化为关门能量,即为车门提升量,也就是Z向产生的高度差,通常前门提升量在12.7-13.3mm 之间,因为后门重量要大于前门,所以提升量也较大,在20.3-27.94mm之间。
1.4 车门开关方便性评价指标1.4.1 静态关闭力所谓静态关闭力指的是车门从半锁状态到全锁状态的过程中,车门外把手拉置需要的操作力,静态关闭力的测量需要借助维力计,量程为500N。
以下是一种型钢车门铰链及汽车的制作方法的概要描述:
1. 型钢车门铰链设计
1.1 型钢选择
选择高强度、耐腐蚀的型钢材料,以确保铰链在汽车使用寿命内具有良好的性能。
1.2 铰链结构设计
设计型钢车门铰链的结构,确保其能够承受汽车开启和关闭的应力,并具有耐磨、耐久的特性。
2. 制造型钢车门铰链
2.1 型钢裁剪
根据设计要求,对型钢进行裁剪成合适尺寸,确保适配车门结构。
2.2 成型
采用冷弯或热加工工艺,将型钢成型为设计好的铰链形状,保证铰链的强度和形状的一致性。
2.3 热处理
进行热处理,提高型钢的强度和硬度,增加耐久性。
2.4 表面处理
对型钢表面进行镀锌或其他防腐蚀处理,以增加型钢的耐腐蚀性。
3. 车门安装
3.1 铰链固定
将制作好的型钢车门铰链固定在车身和车门上,确保连接紧密。
3.2 测试
进行铰链的开合测试,确保铰链运作平稳,无卡阻和异响。
4. 汽车制造
4.1 车身结构
设计和制造汽车车身结构,包括车门位置和结构。
4.2 铰链安装
在车身和车门上安装型钢车门铰链,确保铰链与车身结构完美匹配。
4.3 安装其他部件
安装车门锁、把手等相关部件,确保车门的完整性和安全性。
4.4 汽车组装
将各个部件组装在一起,完成整车组装。
4.5 质量检测
进行汽车的质量检测,包括铰链的耐久性和安全性测试。
通过以上步骤,完成了型钢车门铰链及汽车的制作。
这种设计和制造方法的优势在于采用高强度型钢,提高了铰链的耐久性和安全性。
基于CATIA的汽车车门铰链设计作者:李辉禹文涛张胜俊来源:《企业技术开发·中旬刊》2013年第03期摘要:文章论述了车门铰链的设计过程,车门铰链各个零部件的参数设计、干涉检查、有限元分析全部都可以在CATIA软件中进行,应用CATIA软件做简单模型的有限元分析不仅结果可靠,还可以大大提高了工作效率。
关键词:CATIA;车门铰链;有限元分析中图分类号:U463.343 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)08-0005-02车门作为汽车车身的设计中的重要组成部分,它的设计过程直接影响着两侧前后翼字板、顶盖、车门框等相关结构的设计,同时车门作为一个旋转运动件,在关闭的时候必须满足车身整体的造型要求。
作为支撑车门旋转的重要附件铰链就显得尤为重要,它将直接影响车门的使用性能。
一个良好的铰链设计应该具备质量轻、刚度大、易安装等优点。
铰链的种类很多,现代轿车车身广泛采用合页式铰链,它的刚度比较高,采用隐蔽式布置。
为此,本文就以某车型为例,重点介绍车门铰链的设计过程。
1 铰链的设计1.1 车门铰链的跨距要求铰链把车门与车身本体连接在一起,车门在关闭的时候,车门门锁与铰链是承力件;车门打开的时候,很明显车门的重量都由车门铰链来承担。
因此引起车门下沉的主要原因是车门与铰链、立柱与铰链连接刚度不足。
为了加强其连接刚度,除了在铰链安装部位加装加强板外,在布置铰链时,要尽量加大两铰链之间的间距,改善其受力状况。
通常上下铰链的跨距Z与车门长度L之比为Z/L>1/3,而且上铰链的上端到下铰链的下端要保证350 mm以上。
设计车型为微型轿车,车门相对较小,同时考虑到车身造型的需要,两铰链的间距选择330 mm。
1.2 铰链的轴线设计铰链轴线的位置会影响车门体和翼子板的分缝线位置、车门的自动闭合趋势等。
限制车门铰链轴线的参数主要有车门倾角。
我们把铰链轴线在xz平面上的投影与z轴之间的夹角称为车门前后倾角,向后为后倾,向前为前倾。
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。
最后按前述布置铰链的注意事项,要通过不断地调整这两
条直线的位置来得到合适的铰链轴线,如图3所示。
通过上述布置设计得到铰链轴线的布置结果:轴线内倾角3°,后倾角3°。
图2XZ平面与YZ平面铰链轴线夹角3铰链间距的确定
如果铰链布置空间允许,铰链间距设置得越大越好。
越大,铰链在“X”纵向方向上受力越小。
同时,也可以有效地防止门下垂。
但实际设计中,由于受到各种条件的制约,比如车身、A柱、B柱的形状等,常导致铰链间距无法设置得足够大;但经验表明,铰链间距Lh与铰链锁柱间距Ld的比值不小于1/3。
如图3所示。
图3 铰链间距。