汽车车门种类简介
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昆明学院2013届毕业论文(设计)论文(设计)题目大客车车门总成设计子课题题目姓名 ***学号 20090410***所属院系自动控制与工程学院专业年级 2009级机械设计制造及其自动化指导教师 **2013 年 4 月乘客门是客车的重要组成部分,是乘客上下车的通道,对客车的整体造型也起着重要的协调作用。
客车外形是影响客车性能的一个重要因素。
乘客门是车身外形的一个组成部分,它不仅与客车的动力性、经济性密切相关,而且直接影响客车外形的美观与动感。
随着车速的不断提高,客车的空气动力性问题越来越突出。
过去我国采用较多的是折叠式车门,由于车门内陷而增加了汽车的空气阻力,产生风流噪声,而且由于车门缝隙大,密封困难,在形式中产生强烈的振动噪声和漏尘,从而严重影响乘坐舒适性。
导槽滚轮式乘客门虽然无内陷,但是在车身侧壁有导槽。
因此,在国外的许多旅游客车和长途客车上出现了一种使车身表面平整光滑的乘客门,这就是外摆式乘客门。
近年来,内摆门和外摆门已经在我国客车生产中得到广泛应用。
关键词:外摆门动力性密封The passenger door is an important part of the bus, the passengers get on and off the channel, and the overall shape of the car also plays an important coordinating role. Coach appearance is an important factor to influence the bus performance. The passenger door is a part of body shape, it is not only economic power, and the buses are closely related, but also directly affect the bus appearance and movement. As the vehicle speed increases, the problem of aerodynamic car is more and more outstanding. China adopted the past is folding door, because the door invagination and increase air resistance of the vehicle, to produce wind noise, and because the door gap is big, difficult sealing, vibration and noise strongly and dust leakage generated in the form, which seriously affects the ride comfort. Guide roller type passenger door although no retraction, but in the body side wall is provided with a guide groove. Therefore, many tourist bus in foreign countries and long-distance bus appeared on a body surface smooth passenger door smooth, this is the outer swinging passenger door. In recent years, the inner swinging door and door swung outside has been widely used in China's passenger car production.Keywords: The swing door power seal up目录第一章绪论 (6)1.1 汽车工业简介 (6)1.2 车门的发展 (8)1.3 国内外研究状况 (8)1.3.1 国外主要客车 (8)1.3.2 国外客车技术现状 (9)1.3.3 我国城市客车的发展趋势 (9)第二章外摆式车门设计简介 (10)2.1 概述 (10)2.2 汽车车门类型 (11)2.3 外摆式乘客门的优缺点 (11)第三章外摆门结构设计 (11)3.1 外摆乘客门构造 (11)3.2 乘客门门扇 (12)3.3 驱动机构 (13)3.3.1 转臂机构工作原理 (13)3.4 气路控制系统 (15)3.5 支撑机构 (16)3.6 下拉杆 (16)3.7 锁止机构 (16)第四章外摆式乘客门运动分析及设计 (17)4.1用作图法确定车门的运动轨迹 (17)4.2 基本参数确定 (18)4.3 主动臂-弯臂与立轴连接的中心O和与车门铰接中心A的确定 (18)4.4 约束杆两端铰接中心点D和E的确定 (20)第五章外摆门密封结构的设计 (22)5.1 客车外摆密封结构 (22)5.1.1 单层密封结构 (22)5.1.2 双层密封结构 (22)5.1.3 内藏式密封胶条 (23)第六章外摆式乘客门在使用中的问题及解决措施 (25)6.1 门与门框没有完全贴合到位就提升 (25)6.2 门下降后打不开 (25)6.3 应急阀打开放气后,手动开关门费力 (25)6.4 门夹住人后不能及时自动打开 (25)参考文献 (26)附录 (27)谢辞 (28)第一章绪论1.1 汽车工业简介19 世纪末20世纪初,欧美一些主要资本主义国家都相继完成了工业革命,随着生产力大幅度地增长,要求用于交通运输的工具也要有相应的发展。
汽车车门的分类及设计要求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;双叶式——乘客门四叶式——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。
气动双扇折叠门设计:主要用于中、大型客车的乘客门。
一、特点:①乘客门由两叶门扇组成,相互用铰链联接;②由气动门泵驱动,实现关、闭;③适用于远距离操纵。
——大量中低档客车使用。
优:•结构简单,制造方便,成本低;•操纵方便——只需驾驶员控制气源开关;•开启、关闭可靠;缺:•密封性较差——上、下门缝和门轴处密封困难;•门开启、关闭将占用一定的踏步空间——使踏步台阶削去一块;•难以与车身外形协调;•门开启、关闭过程中噪声较大。
汽车车门组成及各部件作用一.组成及设计要求1.组成:门体分类:1.整体式:窗框与车门内外板一体冲压成型;2.框架式:窗框与门内外板分开制造,通过螺钉或焊接方式与内外板连接。
2.设计要求:⑴.保证乘客上下车方便性,最大开度控制在65°~70°左右;⑵.开启过程中不应与其他部位发生位置干涉;⑶.车门关闭时要锁止可靠,不会在行车中自行打开;⑷.车门机构操纵反便,包括关门自如,玻璃升降轻便等;⑸.良好的密封性能要求;⑹.具有大的透光面,满足侧向视野要求;⑺.要有足够的强度与刚度,保证车门工作可靠、减小车门部分振动,提高车辆侧向碰撞安全性,防止车门下沉;⑻.良好的车门制造、装配工艺性;二.门体结构:1.车门外板:0.6~0.8mm的薄钢板冲压成型;2.车门加强横梁:即车门防撞梁,有封闭的圆管截面形式,也有高强度钢板冲压成型;3.车门内板:重要的支撑板件,又是车门附件的安装体,一般采用较厚的薄钢板。
具有以下的特点:⑴.需拉延出较深的周边形成门厚;⑵.板面上需要冲压出各种形状的凸凹台,用于附件机构的安装;⑶.冲压出各种加强筋,以提高刚性,减小振动噪声。
4.车门加强板:对门体局部加强而设置。
⑴.内板面上安装车门附件机构的部位,提高安装部位的刚度和连接强度;⑵.在门体安装铰链处、开度限位器处和门锁处等部位设置1.2~1.6mm厚的加强板,与车门内板焊接;⑶.车门内、外窗台处设置加强板,要考虑断面形式、密封条的固定安装结构。
5.车门窗框:大多采用薄钢板冲压成型或滚压成型。
窗框结构断面要考虑的要点:⑴.与车身侧围门框的正确配合;⑵.良好的密封性能,密封条、玻璃导槽的布置和安装结构;⑶.符合玻璃升降的要求;⑷.窗框本身刚度,这对密封影响较大;⑸.窗框与内、外板的连接结构。
三.车门附件1.铰链:⑴.铰链的连接刚度不足,是车门下沉的主要原因,除了在连接位置加加强板外,在布置铰链是尽量加大两铰链之间的间距,一般来说,上铰链的上端到下铰链的下端要保持在400mm左右的间距;⑵.两铰链的轴线应在同一直线上。
汽车车门设计车门是车身上相对独立的总成,与车身组成一个有机的整体,因此,在车门的设计过程中,需要充分的考虑结构要素的完整统一和与车身其他相关要素的协调匹配。
1 车门的类型和功能要求,1.1车门的类型 车门有多种类型,详见上表1,车门可分为车门本体和车门附件两部分,车门本体可归于白车身范畴,指作为一个整体涂漆,未装备状态的钣金焊接总成,包括车门内外板,内外腰线加强板,防撞梁,锁加强板和铰链加强板(有些采用激光拼焊门板无单独的锁加强板和铰链加强板),玻璃导轨等,是实现车门整体造型效果、强度、刚度及附件安装的基础框架。
而附件则是为满足车门的各项功能要求,在白车身上装配的零件和总成,其中包括车门锁、铰链、限位器、玻璃、拉手、操纵扭、密封件及内外装饰件等。
1.2 车门及附件的功能要求车门的功能要求详见上表2。
对车门总成的功能要求,一方面,车门作为车身结构中的 重要组成部分,其造型风格、强度、刚度、可靠性及工艺等必须满足车身整体性能要求,另一方面,车门开关及上下车的方便性又是车门结构首要满足的要求,而车门结构自身的视野性、安全性、密封降噪等性能,又对整个车身结构影响较大,也是车门功能安全的重要组成部分。
车门附件的功能要求详见下表3。
在表3中列出了车门主要附件的结构形式,功能要求等,其中铰链和门锁是车门承力件,开门时铰链受力,关门时铰链和门锁同时受力。
因此,铰链、门锁的强度和刚度要求比较重要,车门限位器虽然不直接承受车门重量,但是起到了开关限位作用,与门锁和铰链在寿命、可靠性方面的要求应该一致。
另外,玻璃升降器、锁操纵手柄、按钮等的可靠性也不能忽视,其他附件结构和功能一般也要与主要附件的要求一致。
2 车门结构分析2.1 窗框形式和车门结构的关系窗框的结构形式对车门的影响较大,可分为分体式车门和整体式车门、有窗框车门和无窗框车门,因此,在对车门结构进行分析时,车门窗框的结构形式和特点很关键。
2.1.1分体式车门及窗框结构分体式车门的窗框结构通常为滚压型材,经成型焊接等工序后制成独立的窗框总成(E31结构),再与内板焊接,最后合成车门焊接总成。
汽车的车门和车窗2005-8-15 14:25:08 来源: 编辑:一.车门车门是车身上重要部件之一。
按其开启方式可分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。
顺开式车门即使在汽车行驶时仍可借气流的压力关上,比拟平安,而且便于驾驶员在倒车时向后观察,故被广泛采用。
逆开式车门在汽车行驶时假设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及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。
水平移动式车门的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的情况下仍能全部开启。
上掀式车门广泛用作轿车及轻型客车的后门,也应用于低矮的汽车。
折叠式车门那么广泛应用于大、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平安门。
轿车、货车驾驶室的车门以及客车驾驶员出入的车门通常由门外钣、门内钣、窗框(有的车上还装有三角窗)等组成。
门内钣是各种附件的安装基体。
在其上装有:门铰链、升降玻璃及其导轨、玻璃升降器、门锁、车门开度限位器等附件。
有的轿车门内还布置有暖气通风管道和立体声收放音机的扬声器等等。
车门借铰链安装在车身壳体上。
在汽车行驶时,车身壳体将产生反复扭转变形。
为防止在此情况下车门与门框摩擦产生噪声,车门与门框之间留有较大的间隙,橡胶密封条将间隙密封。
二.车窗汽车的前、后窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃,借橡胶密封条嵌在窗框上或用专门的粘合剂粘贴在窗框上。
为便于自然通风,汽车的侧窗玻璃通常可上、下或前、后移动。
在玻璃与导轨之间装有呢绒或植绒橡胶等材料的密封槽。
某些汽车的侧窗还采用有利于汽车布置的圆柱面玻璃。
侧窗玻璃采用茶色或降热层可使室内保温并具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玻璃设计成不可移动的,以提高车身的密封性。
三.车窗的玻璃汽车玻璃以前挡风玻璃为主。
早在80多年前,玻璃已装在美国福特厂出产的T型车上,当时是用平板玻璃装在车厢的前端,使驾车者免除风吹雨打之苦。
第八章 车门部件结构设计§8-1 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、车门的结构型式一一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:「a )水平旋转式 一常见的司机门、折叠门、内摆门等;① 旋转式{ b )垂直旋转式 一近年轿车上出现的向上 前方旋转的车门;I C )翼开式一近年轿车上出现的一种 向上旋转开启的车门。
② 平移式——拉门、外摆式车门(外移门)等。
2. 按结构,分为:•无骨架式一一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;•有骨架式一一车门内外蒙皮焊接在骨架上一一外摆式乘客门。
3. 按门叶的数目,分为:旋转式-双叶式一一乘客门 折叠式一旋转折叠(两叶一组)\平移式一双叶外移门(一前一后)•四叶式一一四叶式折叠门(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:-单叶式(单扇门)如司机门、安全门、单叶乘客门等;平移式有轨式、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(W 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。
车门研究报告汽车门研究报告一、汽车门分类1. 前排车门:是指位于车辆前排座位之后的车门。
前排车门一般为左右双门,有时也可以采用多排车门设计,如三排门、四排门等。
2. 后排车门:是指位于车辆前排座位之后的车门。
后排车门通常是中央车门,它们可以有单独的锁死装置,也可以有其它的安全装置。
3. 车顶车门:是指位于车辆顶端的车门,一般用于轿车或货车,为方便车辆后院内部的装卸,它们一般都具备手动或者电动的操作。
二、汽车门的性能特性1. 加固性:汽车门在对撞碰击时要具备足够的加固性,以便能够抵抗外力的冲击,保护车辆和乘客。
2. 耐久性:汽车门需要耐久性,这是因为车辆普通使用过程会产生拉扯、磨擦等作用,它们需要有良好的耐久性来抵抗这些,否则会发生解体和磨损。
3. 抗水性:汽车门需要具备良好的抗水性,因为它们是车辆最易受潮的部分,潮湿环境会影响到车辆的使用性能,抗水性的车门能够带来良好的舒适性。
4. 抗紫外线:汽车门需要具备较强的抗紫外线能力,紫外线会损坏车辆表面,勾起老化,影响车辆使用寿命。
三、汽车门常见问题1. 仓门和车窗噪音:当仓门和车窗关闭时,会出现发出噪音的情况。
这是因为车门的密封脆弱或者门框上有缝隙,都会引起噪音的产生。
2. 车门机械故障:汽车门在使用过程中会出现机械故障的现象,其中包括车门锁的损坏或者卡死、车门开关的故障等,这些会影响到车辆的安全性。
3. 汽车门磨损:汽车平时都要经常洗车,在洗车过程中,如果洗车工使用不当,可能会导致车门表面出现磨损,从而影响车辆的外观。
四、汽车门的结构特征1. 密封性:汽车门的密封性表现为车门的密封条能够有效隔离室内外空气,可以提高室内空气的洁净度,改善车内的安全性和舒适性。
2. 结构可靠性:汽车门的结构需要可靠性,这是指车门在外力作用下能够保持稳定,同时还能够承受一定的外力。
3. 材料特性:汽车门通常使用钢材和塑料等轻量材料来制作,这可以提高车辆的整体重量、便于维修和维护,降低费用。
目前市面上大部分主流车型采用的车门板金结构主要有“全尺寸内外板结构”、“滚压窗框结构”和“半开放式车门结构”,这些不同结构的车门上采用的密封条结构也是不一样的,本文将对上述几种车门结构一一介绍,分析它们各自的特点,以及各自所采用的密封条的结构形式。
在多年的发展过程中,汽车强国们逐步形成了各自的技术特点和工艺基础,它们所设计生产的产品都具有各自的特点和差异性。
在作为最能体现个性的车身设计上更能反映出这种差异化特征,特别是在车门结构的设计上,我们能找出好多种在形式上和制造工艺上都不同的车门结构。
经过对大量目前市场中,主流的一些轿车的车身结构的研究分析,我们总结归纳出几种比较典型的轿车车门板金结构和对应的车门密封系统,下面将一一介绍。
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。
接下来我们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,它们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。
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。
针对这种车门板金所采用的密封系统结构一般会比较简单,见图2 。
图2 全尺寸车门门窗框顶部截面
由于玻璃导槽密封条是嵌在隐藏于车门内的窗导轨中的,有较好的隐蔽性,密封条外露部分会比较少,所以对密封条的外观要求比较低。
在有些经济型车上,车门窗框导轨的两个顶角被设计成为半径比较大的圆角,这样可以将导槽密封条设计成只用一种断面而且不需要接角的结构,比如象OPEL CORSA、标致206 就是这种形式,密封条的成本可以被大大地降低。
滚压窗框结构
在这种车门结构中,整个窗框部分从内外板中被分离出来,门内外板尺寸缩小为只有窗台以下部分,窗框是由几段通过滚压工艺成型的窗导轨和一些小冲压件拼焊而成的一个总成件,然后窗框总成与门内板在窗台位置通过焊接的方式连接成一个完整的车门,见图3。
图3 滚压窗框门结构
这种结构的优势是窗框宽度可以不受冲压和焊接工艺的限制设计得比较窄,有利于车身造型,也有利于乘员视野,并且滚压窗框的截面形状受工艺影响较小,可以比较自由地根据密封条或者造型的需要设计成很多样子。
由于内外板尺寸缩小了一半,所以相应模具成本降低了许多,同时内外板的材料利用率也大幅提高,节省了材料成本。
组成滚压窗框的几段导轨的截面形状还可以设计成统一的截面,被多个车型采用,增强了通用性,节省了重复开发成本。
滚压窗框结构的缺点是,滚压件受弯曲工艺影响,容易出现径缩现象,而且弯曲半径不能过小,否则会出现褶皱,造型受到制约。
窗框与门内板在窗台区域焊接时需要有较长的交叠部分,设计时需考虑留出空间避免出现干涉,同样也会影响门分缝线设计。
另外,滚压窗框本身是多段导轨拼焊而成的,并且整个窗框总成也是和门内板焊接连接的,制造精度比较难控制。
这种滚压窗框的结构形式目前主要被日韩系车广泛采用,美系车也有少量采用,而欧洲车很少采用。
由于车身大部分零件都是用冲压工艺形成的,冲压工艺要求零件的角部特征是圆角,而滚压和焊接形成的窗框角部特征往往都是棱角,这两种工艺形成的零件相匹配时会遇到很多麻烦。
比如,窗框在B 柱上角形成的是一个尖角,它将侵占侧围板的空间,使得侧围B 柱上
端连接处无法设计成有利于车身碰撞的宽大特征,并且侧围上的门密封条安装翻边在此处是圆角,与门的密封面无法重合,通常采用密封条接角或加装内饰件的方法来弥补。
另外,窗框与内板在窗台两端的焊接接合处会造成密封面不光顺,焊痕明显,影响外观,有些车采取用整圈门内饰来遮盖这些焊痕,但会增加额外的成本。
图4 滚压窗框顶部截面
滚压窗框结构采用的密封系统(见图4),通常采用两圈门密封条,外侧门密封条安装在门上,它的压缩面来自于侧围外板,整个一圈压缩面比较光滑,并且与密封条的安装面重合得比较好。
它将起到主密封作用,密封条的形状和结构通常比较复杂,它窗台以上的部分通过嵌入窗框上的沟槽中固定,窗台以下的部分通过装在密封条上的塑料扣钉卡在门内板上一排相间隔的圆孔内固定,由于窗框的几段导轨在拼焊连接处都是尖角,所以这几个部位需要接角过渡。
内侧门密封条安装在侧围的门洞翻边上,它的压缩面来自于门上,有时一圈压缩面并非来自于一个零件,可能一部分来自于板金、一部分来自于门内饰件,几个零件的过渡区域和窗框与门内板的焊痕都会导致压缩面不光顺,并且安装面与压缩面的重合性不好,所以它只是起辅助密封作用。
玻璃导槽密封条是传统结构,同样因为密封条是嵌在车门板金内的,可视部分较少,所以外观要求不高。
图5 半开放式车门结构
半开放式车门结构
这种结构的门板金主要由全尺寸的冲压内板、窗框加强板和一半尺寸的冲压外板组成,窗台以上是没有外板遮盖的,意味着整个窗框内部结构是暴露于车外的(见图5),通过安装一些装配件到窗框内板上将形成窗框外表面,比如导轨饰板和密封条。
由于车门外板没有了窗框部分,使得外板模具尺寸减小,板材的利用率提高,白车身的重量减轻了,同时窗框外侧通过安装一些带有装饰性作用的附件,使得车窗外边框具有很强的装饰性,有利于车身造型设计。
这种车门结构的缺点有,玻璃周边的装配附件比较多,增加了装配的难度,各零件相互间的匹配精度比较难控制,容易影响玻璃升降。
图6 半开放式车门窗框顶部截面之一
通常在这种结构的车门密封系统中,玻璃导槽密封条的结构将变得很复杂,不仅要有密封作用、导向玻璃的作用,还要有外观装饰作用。
由于没有了窗框外框,对玻璃导槽密封条而言,外侧没有板金箍住密封条,顶部条条的外侧完全暴露于车外,要求密封条本身要具有一定的钢性,这可以通过内嵌骨架或使用硬度较高的材料实现。
图6 和图7 显示了两种不同的密封条截面设计,一种设计采用在密封条中嵌入金属骨架,靠骨架的刚性夹持在板金翻边上,固定住密封条(见图6);另一种是将密封条卡在板金或内饰板的钩子上,起到固定作用(见图7)。
可以看到玻璃导槽密封条的截面形状比传统截面复杂很多,极大增加了设计难度和制造难度,作为外观件,质量要求和外观要求也大大提高,大大地增加了密封条的成本。
图7 半开放式车门窗框顶部截面之二
由于这种结构的车门在门窗区域的外观装饰效果比较好,目前被越来越多的欧美车系所采用,比如大众的帕萨特B5、迈腾、福特的新蒙迪欧和上海通用的新君威。
车门密封系统的发展趋势
随着对车身外观和密封性能要求越来越高,以及密封条制造工艺和模具水平的提高,车身密封系统呈现出一些新的设计趋势。
1.对车门分缝线做密封处理,既可以减少风噪又能达到更好的外观效果。
2.密封条集成化程度越来越高,现在有很多设计把三角窗、三角窗导轨和玻璃导槽密封条做成一体,有些甚至把窗台外侧密封条也集成进来形成一个零件,这样可以减少多个单件匹配产生的尺寸偏差,提高了装配效率,同时得到更好的外观效果。
3.节能和环保要求在密封条设计中将被更加注重,传统的密封条使用的橡胶材料硫化后不利于废料的回收处理,一种新的材料TPE/TPV 正在密封条行业被应用推广,容易实现回收再利用,而且其密度比橡胶更小,能够使密封条的重量减轻。
结束语
上面介绍的几种车门结构是目前应用比较广泛的结构,每种结构各有特点,对于一款新的车型,我们在做概念选型时,应该根据平台的定位,综合考虑性能、成本和工艺成熟度来选取合适的车门结构。