汽车玻璃升降器设计说明
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Q C T636-2000汽车电动玻璃升降器QC/T 636-2000(2000-01-19发布,2000-07-01实施)前言本标准的技术内容是在综合分析国外先进汽车企业标准的基础上进行试验验证,并结合我国汽车电动玻璃升降器的实际情况而制定的。
鉴于目前国内尚未制定汽车行业传导和耦合造成干扰的标准,本标准中有关抗干扰性要求直接引用ISO 7637-1:1990《道路车辆—传导和耦合造成的电气干扰》的第一部分。
本标准由国家机械工业局提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:武汉汽车车身附件研究所、上海实业交通电器有限公司。
本标准主要起草人:李再华、侯少俊、缨幼熙、徐平瑚、方家鎏、季多闻。
本标准由全国汽车标准化技术委员会负责解释。
中华人民共和国汽车行业标准汽车电动玻璃升降器 QC/T 636-20001 范围本标准规定了汽车电动玻璃升降器的技术要求、试验方法和检验规则等。
本标准适用于标称电压为12V的绳轮式电动玻璃升降器,其它形式的电动玻璃升降器(如齿轮臂式、软轴式等)也可参照执行。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 2423.17-1981 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka盐雾试验法GB/T 2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB/T 4942.2-1985 低压电器外壳防护等级QC/T 413-1999 汽车电气设备基本技术条件ISO 7637-1:1990 道路车辆—传导和耦合造成的电气干扰第一部分:标称电压为12V的客车和轻型商用车辆—电源线引入干扰3 定义本标准采用下列定义3.1 电动玻璃升降器(以下简称升降器)是指由电机驱动,并通过传动机构将汽车车窗玻璃沿玻璃导向槽上升或下降,并能按要求停留在任意位置的装置。
第1章概述1.1冲压模具特点模具可保证冲压产品的尺寸精度,使产品质量稳定,而且在加工中不破坏产品表面。
用模具生产的零件可以采用廉价的扎制钢板或钢带为坯料,且在生产中不需要加热,具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点,是其他加工方法所不能比拟的,使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
现代制造工业的发展和技术水平的提高,很大程度取决于模具工业的发展。
1.2我国冲压模具的发展90年代到21世纪初我国开始从计划经济转向市场经济过渡,并初步建立了市场经济体制,国际分工不断深化,科技技术发展突飞猛进。
在经济和科技技术、市场等各个方面我们不断与世界接轨。
我们抓住机遇,迎接挑战坚决贯彻“以科技为先导,以质量主体”的方针,进一步推动企业的振兴。
而要实现振兴就必须不断提高企业的产品自主开发能力和制造水平。
随着经济总量和工业产品技术的不断发展,各行各业对模具的需求量越来越大,技术要求也越来越高。
由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。
因此,一些重要的模具标准件也必须重点发展,而且其发展速度应快于模具的发展速度,这样才能不断提高我国的模具标准化水平,从而提高模具质量,缩短模具生产周期及降低成本。
由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势,因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。
模具生产的工艺水平及科技含量的高低,已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力,决定着一个国家制造业的国际竞争力。
1.3本次模具设计主要内容冲压工艺规程是模具设计的依据,而良好的模具结构设计,又是实现工艺过程的可靠保证,若冲压工艺有改动,往往会造成模具的返工,甚至报废。
冲制同样的零件,通常可以采用几种不同方法工艺过程,依据技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全可靠的原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下,达到最佳的技术效果和经济效益。
(5)传输速率最高达20Kbit/s。
从LIN协议通讯的角度来看,一个LIN网络由一个主机任务模块(master task)和若干个从机任务模块(slave task)组成。
主机节点中既有主机任务模块又有从机任务模块,其它的节点都只有从机任务模块。
在LIN网络中,由主机任务模块来决定什么时候在总线上传输什么报文帧,而从机任务模块则提供每一帧需要传送的数据。
从机任务模块和主机任务模块都是帧处理层的组成部分[4]。
本次车窗控制系统把驾驶室侧作为主节点,其他的作为从节点构成了车窗系统的LIN.0网络,如图2-2所示。
在车窗LIN网络中,主节点的主要功能是用来采集车窗升降信号和温度传感器信号,同时控制整个网络通信的发起;从节点的主要功能是来通过判断由主节点发来的控制信息和本身所采集的状态,控制相应的车窗电机工作。
如图1-2所示。
图1-2 LIN总线网络结构图LIN总线最初是为汽车电子控制系统设计的,也可以用于工业控制或者家用电子产品如冰箱中、洗衣机。
对车载网络的典型应用是在汽车中的联合装配单元,如车门、车灯、座椅、温度传感器等。
对于这些比较敏感的单元,LIN总线可以把这些器件很容易的连接到车载网络中,并可以得到十分方便的维护和服务。
1.3 LIN总线协议LIN协会于1998年由主要汽车制造商成立,主要目标是定义和实现汽车使用的高品质线性总线系统的低成本、开放式标准。
LIN协会在1999年7月发布了最初的LIN v1.0版本。
在2006年11月,LIN协会推出了目前为止最新版本的LIN v2.1协议,它对以前的版本的兼容性增强了,对部分LIN v2.0的功能进行了说明,其中详细说明和修改了总线配置部分,增强了传输层,增加了总线诊断功能LIN v2.1总线规范包括了3个主要部分:LIN v2.1协议规范——介绍了LIN的物理层、数据链路层和传输层的协议规范;LIN API操作规程建议——介绍了网络和应用程序之间的接口;LIN配置语言规范——介绍了LIN配置文件的格式,用于配置整个网络。
汽车设计-玻璃升降系统设计规范模板玻璃升降系统设计规范1 范围本规范定义了汽车玻璃升降系统设计校核工作内容及要求等。
本规范适用于的电动玻璃升降器,包括绳轮式电动玻璃升降器、齿臂式电动玻璃升降器等。
手动玻璃升降器生产设计可参考执行。
2 术语与定义下列术语和定义适用于本文件。
2.1 玻璃升降系统汽车车门上,实现提升或降低车窗玻璃的功能,并能将玻璃保持在行程内任意位置的若干零部件组成的系统。
2.2 电动玻璃升降器(以下简称升降器)是指由电机驱动,并通过传动机构将汽车车窗玻璃沿玻璃导轨上升或下降,并能按要求停留在任意位置,并能控制和保持玻璃在车门内姿态的装置。
2.3 运行速度是指单位时间内汽车车窗玻璃的行程。
玻璃上升时为上升运行速度,玻璃下降时为下降运行速度。
2.4 关闭力是指汽车车窗玻璃上升时,在运行的反方向施加力而使电机堵转,此时升降器对堵转物的作用力。
2.5 玻璃升降系统阻力是指汽车车窗玻璃在升降过程中阻碍玻璃升降的一系列阻力之和,包括玻璃自重、玻璃呢槽与玻璃之间的摩擦力、玻璃与内水切之间的摩擦力、玻璃与水切之间的摩擦力等。
2.6 上止位是指玻璃上升到门框顶点时玻璃滑槽的位置。
2.7 下止位是指玻璃下降到最下端时玻璃滑槽的位置。
2.8 有效行程升降器的上止位到下止位的距离。
2.9 侧门结构件玻璃升降系统内,用于为系统功能的实现提供强度、刚度的支撑部件,例如车门内板、加强板等。
2.10 玻璃导轨玻璃升降系统内,实现对玻璃边沿的约束,并对玻璃的上升下降的运动方向和位置进行约束的结构件。
2.11 玻璃呢槽玻璃升降系统内,与玻璃导轨配合,实现对玻璃的约束,并在车窗完全关闭时起密封作用的挤出成型的橡塑件。
下文简称呢槽。
3 分类按玻璃升降器型式分类:(1)齿臂式玻璃升降系统;(2)绳轮式玻璃升降系统。
按车门的设计型式分类:(1)无窗框门玻璃升降系统;(2)辊压式窗框玻璃升降系统;(3)冲压式窗框玻璃升降系统。
汽车玻璃升降器设计说明一、引言二、设计原理汽车玻璃升降器的设计原理主要是基于电动机的运动机构和控制系统。
电动机通过驱动齿轮来控制升降器的上升和下降。
控制系统可以根据车内开关或遥控信号来控制玻璃升降器的操作。
此外,为了保证玻璃升降的平稳性和安全性,设计中还需要考虑防夹手、防砸玻璃等功能。
三、设计结构1.电动机:汽车玻璃升降器使用直流电动机,通过电源系统提供供电。
2.齿轮组:齿轮组由主齿轮和从齿轮组成,通过齿合传动,提供升降力。
3.导轨:导轨用于固定传动杆,保证传动杆的平稳运动。
4.传动杆:传动杆与齿轮组相连,通过齿轮的旋转实现玻璃升降。
5.支撑杆:支撑杆用于固定玻璃,保证玻璃的稳定性和安全性。
6.上下车窗导轨:上下车窗导轨用于固定车窗,保证车窗的升降稳定和精确性。
7.电线:电线连接电动机和控制系统,提供电力和信号传输。
四、功能1.车内开关控制:通过车内的升降开关,驾驶员和乘客可以控制玻璃的升降。
开关配有上升和下降两个方向的按钮,方便用户操作。
2.遥控控制:车辆还可以配有遥控升降系统,通过遥控器发送信号,可以方便地控制玻璃的升降。
3.防夹手功能:设计中需要加入防夹手装置,当玻璃遇到阻力时停止运动,避免夹伤人员。
4.防砸玻璃功能:设计中需要加入防砸玻璃装置,当玻璃升降过程中出现故障或意外时,能自动停止运动,避免玻璃破碎。
5.自动停止功能:当玻璃完全升起或降下时,设计中应添加自动停止功能,避免过度运动。
6.可编程控制系统:设计中可以采用可编程控制器,通过编程实现不同的控制模式和策略,提高升降器的使用便利性和功能性。
五、安全性和可靠性为了确保升降器的安全性和可靠性,应考虑以下几个方面:1.电气安全:设计中需要采用合格的电气部件和线缆,以保证电路的安全性和稳定性。
2.机械安全:设计中应选用高品质的机械零部件,确保机械结构的强度和耐久性。
此外,还需要加入防夹手、防砸玻璃装置,以保证升降器的安全性。
3.控制系统稳定性:控制系统需要具备稳定的工作特性,能够通过车内开关或遥控信号准确地控制玻璃的升降,并且能够自动停止运动。
轿车玻璃升降器设计任务书
一、任务概述
汽车玻璃升降器设计是汽车上应用最为普通的一种电动系统,它完成的功能是控制车窗在一定范围内的上下升降。
目前主流的汽车玻璃升降器设计采用双电机实现,车窗升降运动控制系统需要考虑电动机的起动、停止、转向等问题,以及升降路径规划的细节,这些都会影响到车窗的升降性能,也会影响到用户的使用体验。
为了有效提升汽车玻璃升降器设计,本次设计任务就是利用特定的技术原理,研究并设计一种汽车玻璃升降器,使其在安装的车辆上能够保证安全可靠性,并具有良好的使用体验。
二、主要任务
1.对当前现有汽车玻璃升降器设计方案进行分析,并提出改进建议。
2.根据现有技术条件,确定汽车玻璃升降器设计方案,包括电动机型号及参数,车窗升降轨迹,控制机构设计及部件分析等。
3.分析不同选配设置的所需电机特性及参数,设计出符合要求的汽车玻璃升降器,并确定升降轨迹及控制机构的设计及部件分析。
4.设计满足特定要求的汽车玻璃升降器,评估可行性,确立可行的技术方案,实现高效的设计。
汽车玻璃升降器目录第一章绪论21.1冲压加工的概述21.1.1 冲压的概念21.1.2 冲压加工与分类21.1.3 冲压与其模具技术发展21.2 冲压设备的选用与制造特点31.2.1 冲压设备的选用31.2.2 制造的特点和模具材料选用的原则31.3 模具CAD/CAE/CAM技术41.4 模具的发展与现状4第二章产品分析62.1汽车玻璃升降器的应用62.2 升降器外壳的说明6第三章设计方案分析83.1分析零件的冲压工艺性83.1.1零件的使用条件和技术要求83.1.2冲压工艺分析83.2确定冲压工艺方案103.2.1计算坯料尺寸103.2.2计算拉深次数123.2.3冲压工艺方案的确定14第四章工艺分析计算234.1 工艺计算234.1.1确定排样、裁板方案234.1.3计算各工序压力、选用压力机274.2冲压工艺过程30第五章模具设计325.1模具结构形式选择325.2 模具工作零件设计345.3 模具其他零件的选取和设计36第六章设计心得38 致39参考文献40第一章绪论1.1冲压加工的概述1.1.1 冲压的概念冷冲压是在室温条件下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需冲件的一种压力加工方法。
在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成冲件(或零件的一种特殊工艺装备,称为冷冲模。
合理的冲压成形工艺,先进的模具,高效的冲压设备是必不可少的三要素。
冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法,用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势,其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化与生产效率高等优点,是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术,在制造业中具有很强的竞争力,被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。
1.1.2 冲压加工与分类冲压加工因冲件的形状,尺寸和精度的不同,所采用的工序也不同,概括起来可以分为分离工序和成形工序。
分离工序是指坯料在模具刃口做用下,沿一定的轮廓线分离而获得冲件的加工方法。
分离工序主要有冲孔、落料、切断等。
成形工序是指坯料在模具压力作用下,使坯料产生塑性变形,但不产生分离而获得具有一定形状的尺寸的冲件的加工方法。
成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、胀形等。
1.1.3 冲压与其模具技术发展(1)冲工艺分析计算现代化(2)模具计算机辅助设计、制造分析(CAD/CAM/CAE)一体化的研究和应用。
(3)冲压生产自动化。
(4)为适应市场经济的需求,大批量与多品种小批量生产共存,开发了适宜于小批量生产的各种简易模具、经济模具、标准化且容易交换的模具系统等。
(5)推广和发展冲压新工艺和新技术。
(6)与材料科学结合,不断改进板料性能,以提高冲件的成形能力。
(7)开发新的模具材料。
1.2 冲压设备的选用与制造特点1.2.1 冲压设备的选用压力机应根据冲压工序的性质、生产批量的大小,模具的外形尺寸以与现有设备等情况进行选择。
压力机的选用,包括选择压力机类型和压力机规格两项容。
1.压力机类型的选择(1)中,小型冲压件选用开式机械压力机。
(2)大,中型冲压件选用双柱闭式机械压力机。
(3)导板模或要求导套不离开导柱的模具选用偏心压力机。
(4)大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机。
(5)校直、整形和温热挤压工序选用摩擦压力机。
(6)薄板冲裁,精密冲裁选用刚度高的精密压力机。
(7)大型,形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机。
(8)小批量生产中的大型厚板件的成形工序多采用液压压力机。
1.2.2 制造的特点和模具材料选用的原则冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还在经济方面,都具有许多独特的优点。
主要有:1)冲压加工是少无切削加工方法之一,是一种省能、低耗、高效、的加工方法。
因而成本较低。
2)具有一模一样的特征,所以产品质量稳定。
3)冲压加工可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好.4)冲压生产靠压力机和模具完成加工过程,其生产效率高、操作简便、易于机械化与自动化。
模具材料的选用,不仅关系到模具的使用寿命,也直接影响到模具的制造成本。
选择模具材料应遵守如下原则:1)满足使用要求,应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击性、抗疲劳。
2)根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料。
3)模具材料应具有良好的加工工艺性能,便于切削加工,淬透性好、热处理变形小。
4)满足经济性要求。
1.3 模具CAD/CAE/CAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。
对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。
20世纪60年代初期,国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。
通过以计算机为主要技术手段,以数学模型为中心,采用人机互相结合、各尽所长的方式,把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体,使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。
模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技、高效益的系统工程。
它以计算机软件的形式,为企业提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工与生产管理进行设计和优化[4]。
模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。
展望国外模具CAD/CAE/CAM技术的发展,本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中,通过与计算机技术的紧密结合,人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以与关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快,学科领域交叉之广前所未见。
今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物,其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。
主要表现在[4]:(1)模具CAD/CAM的专业化程度不断提高;(2)基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪;(3)模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;(4)与先进制造技术的结合日益紧密。
1.4 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备,是一种高附加值的高技术密集型产品,也是高新技术产业的重要领域,其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。
随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展,各行各业对模具的需求量越来越大,技术要求也越来越高。
目前我国模具工业的发展步伐日益加快,“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 [2]:(1)汽车覆盖件模;(2)精密冲模;(3)大型与精密塑料模;(4)主要模具标准件;(5)其它高技术含量的模具。
目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三,其中,冲压模占模具总量的40%以上[2],但在整个模具设计制造水平和标准化程度上,与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。
以大型覆盖件冲模为代表,我国已能生产部分轿车覆盖件模具。
轿车覆盖件模具设计和制造难度大,质量和精度要求高,代表覆盖件模具的水平。
在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在轿车模具国产化进程中前进了一大步。
但在制造质量、精度、制造周期和成本方面,以国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,与国外多工位级进模和多功能模具相比,存在一定差距]。
第二章产品分析2.1汽车玻璃升降器的应用汽车玻璃升降器在车辆的运营中属于常用件,使用频次较高,用户对该件的关注程度也很高,为此生产出既满足数量又满足使用要求的较高质量的零件尤为重要。
从目前汽车功能件发展的趋势看,为方便使用,提升车辆部品质,许多厂商已将电动玻璃升降器系统作为车辆的基本配置来设计,手动玻璃升降器己经用得越来越少,己经有被电动玻璃升降器系统替代的趋势,为此国外众多汽年制造商以与玻璃升降器生产商都己将精力与财力集中到电动玻璃升降器系统的研究与开发中。
2.2升降器外壳的说明汽车车门上的玻璃升降是由升降器操纵的,主要作用就是保证车门玻璃能够顺畅升降,以方便驾乘人员在车辆上进行正常活动—保证车辆部有良好的通风、方便驾乘人员在车不下车就能与车周围的人员进行交流。
升降器部件装配如图2-2-1所示。
升降器的传动机构装在外壳,通过外壳凸缘上均布的三个Φ3.2 mm 的小孔铆接在车门板上。
传动轴6 以IT11 级的间隙配合装在外壳件右端Φ16.5 mm 的承托部位,通过制动扭簧3、联动片9 与心轴4 与小齿轮11 连接,摇动手柄7时,传动轴将动力传递给小齿轮,继而带动大齿轮12,推动车门玻璃升降。
本冲压件为其中的件5,如图2-2-2所示。
采用1.5 mm的钢板冲压而成,保证了足够的刚度和强度。
外壳腔主要配合尺寸Φ16.5+0.12 mm ,Φ22.3+0.14 mm,16+0.2 mm 为IT11~IT12 级。
为使外壳与座板铆装固定后,保证外壳承托部位Φ16.5 mm 与轴套同轴,三个小孔Φ3.2 mm与Φ16.5 mm 的相互位置要准确,小孔中心圆直径Φ42±0.1mm 为IT10 级。
图2-2-11—轴套;2—座板;3—制动扭簧;4—心轴;5—外壳;6—传动轴;7—手柄;8—联动片;9—挡圈;10—小齿轮;11—大齿轮图2-2-2第三章 设计方案分析3.1分析零件的冲压工艺性3.1.1零件的使用条件和技术要求该零件是汽车车门上玻璃升降器的外壳。
升降器的传动机构装于外壳腔,并通过外壳凸缘上均布的三个 3.2mm ∅小孔,以铆接在车门的座板上。
一传动轴以IT11级的间隙配合装在外壳右端16.5mm ∅的承托部位,摇动手柄可通过传动轴与其他零件,推动车门玻璃升降。
外壳腔主要配合尺寸为0.20.20.1400016.5,16,22.3mm mm mm +++∅∅∅为IT11︿12级,为使外壳与座板铆装后,保证外壳承托部位16.5mm ∅处于正确位置,三个小孔 3.2mm ∅与16.5mm ∅的相互位置要准确,小孔中心圆直径420.1mm ∅±为IT10级。
3.1.2冲压工艺分析该零件是薄壁轴对称壳体零件。
可采用1.5mm 厚的08钢板冲成,保证了足够的刚度和强度。
壳体形状的基本特征是一般带凸缘的圆筒件,且/,/F d d h d 都较合适。
拉深工艺性较好。
只是圆角半径偏小些,0.20.20.1400016.5,16,22.3mm mm mm +++∅∅∅ 几个尺寸精度偏高些,这可在末次拉深时提高模具制造精度,减小模具间隙。