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车门设计流程表.doc

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车门 设计 流程
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车 门 设 计 方 法 一. 车 门设 计条件 1. 新开发车型的 Class-a 数模 新车型的 Class-a 数模是以油泥模型为基础, 通过测量 设备 (三坐标测量 机、数字 扫描 设备) 取 得油泥模 型的 表面数 据 而生成的 表面 数据 , 它是 车身结构 设计 的基础 , 其内容主 要包 括车身 外 表面和内 饰表 面 的形 状 数 据、 车身和内饰的分块 数据 、 分块间隙与面差 要求等。 在正式提供 Class-a 数模前,必须进 行造型 阶段的工程可行 性分析(SEG 分析) , 工程可行 性 分析主要 包括 结构可 行 性分析、 冲压 焊接工 艺 性分析、 装配 性分析 等 , 使 Class-a 数模满足工程技术要求。 2. 车身主断面 车身主断 面是 车身 设计的基 准, 它表达 了 车身主要 零部 件的 主 断 面形状 特征、相 关的尺 寸 ,零 件之间的 装配 、 焊接关系 。与车 门设计 有关的 主要断 面有:前 门上下 铰链位 置断面 ( 断面与 前门 铰 链轴线垂 直,主 要表示 前门铰 链、 翼子板、A 柱下部 、 前门前部之间的关系) 、A 柱断面 (断面与 侧围前门 分缝线垂直, 主要表示前风窗、 侧围、 前门前上部之间的关系 ) 、 顶盖侧围断 面(断面 与侧围 前门分 缝线垂直 ,主要 表示顶 盖、侧围 、前门 上部之 间的关 系) 、B 柱上部断面 ( 断面与前门分缝线垂直,主要表示前门后上部滚压件、 B 柱上部、 后门前上部滚压件、 密封条 之间的关系) 、 后门上下铰 链位置断面 (断面与 后门铰链轴线垂直,主要表示 后门 铰链、前门后部、B 柱下 部、 后 门前部之间的关系) 、 前门锁环位置断面 (断面与后门铰链轴线垂直, 主要表 示前门锁、 前门后部、B 柱下部、 后门前部之 间的关系) 、 门槛位置断面 (断 面与 车身 X 轴线垂直 ,主要表示前 后门与侧围门槛 之间的关系) 、水切位置 断面 (断面与车身 X 轴线垂直, 主要表示门内外板、 内外加强板、 内外挡水 条、门玻璃之间的关系) 3. 参考样车 选择合适的参考样车对高质量、 高速度地设计出整个车身结构帮助很大。 4. 相关的技术条件和法规要求 二. 车 门总 成设计 构 想书 1. 车门总成由门体,车门附件,和内饰 护板三部分组成, 车门外板 车门内板 门体 车门加强横梁 车门加强板 车门铰链 门锁机构及内外手柄 车门 车门附件 车门玻璃 玻璃升降器 密封条 固定板 芯板 内饰护板 内饰蒙皮 内扶手 图 1 构成车门的主要零部件 2. 新开发车 型零 件的名 称 ,图号, 材料 ,料厚 , 面积,重 量和 参考样 车 的 零件的名称,图号,材料,料厚,面积,重量。 三. 对 车门 设计的 基本 要求 1. 车门开启 时应 保证乘 员 上下车的 方便 性,要 合 理确定车 门数 ,车门 的 开 口位置, 设计 车门的 开 口大小和 形状 。并且 车 门要停留 在最 大开度 的 位 置上。 2. 车门开启的过程中不应和车身的其他部位发生位置干扰。 3. 车门关闭时,要锁止可靠、安全,行车中车门不会自动打开。 4. 车门机构操纵要方便,包括开关车门自如,玻璃升降轻便等。 5. 应具有良好的密封性能。 6. 具有大的透光面,满足侧向视野要求。 7. 门体应具有足够的强度和刚度, 保证车门工作可靠, 减小车门部分振动, 提高车辆侧向碰撞的安全性。足够的车门安装刚度,防止车门下沉。 8. 良好的车门制造,装配工艺。 9. 造型上应 与整 车协调 一 致,包括 外表 面形状 , 覆盖件的 分块 ,门缝 的 设 计和内饰。 四. 车 门结 构类型 : 1. 整体式结构 2. 框架式结构 五. 车门 总体 参数: 1. 车门总长度(X 向) 2. 车门总宽度(Y 向含内饰) 3. 车门总高度(Z 向) 4. 车门总重量 5. 车门玻璃高度 6. 车门玻璃厚度 7. 车门玻璃中心面半径 8. 车门玻璃重量 9. 车门玻璃升降高度 10. 车门内板高度 11. 车门内板宽度 六. 车门 附件 的选择 、布 置和 所需考 虑的 问题 合理选择车门附件并将其布置到合适的位置是车门设计最关键的内容 : 1.铰链 1.1 铰链轴距,前门 要求 320mm 以上,后门要求 300mm 以上。 1.2 铰链轴线内倾角, 要求 0-3°。 1.3 铰链轴线后倾角, 要求 0-1.5°。 1.4 铰链轴中心线与安装面的距离 1.5 铰链料厚, 考虑 铰链的强度、 刚度 , 确保门的整体刚度。 一般 4mm 以上。 1.6 在门开闭过程中,检查门与周围零件的最小间隙, 要求大于 3mm ;前门 检查与翼子板、A 柱、铰链本身的距离;后门检查与前门、B 柱、铰 链本身的 距离。 1.7 铰链的位置确定 1.7.1 确定铰链在 X 方向的位置,同时要考虑铰链安装在 A 、B 柱时 ,工具 的安装空间,即门缝线与铰链安装孔之间的最小 距离大于安装工具的半径。 图 2,铰链在 X 方向位置示意图 2 确定铰链在 Z 方向上 的位置 1, 根 据 示 意 图 确 定 下 铰 链 座 最 低 位 置 距 离 车 门 的 下 边 缘 的 位 置 , 其 值 大于 130MM , 2, 为了加强其连接刚度, 除了在门内板和立柱上布置必要的加强板外, 布置的时候尽量加大两铰链的间距。 上铰链与下铰链的中心间距 (L) a. 前门 L>320mm b.后门 L>300mm 图 3,确定下铰链在 Z 方向最低位置示意图 3.确定铰链在 Y 方向上的位置 在布置上 ,铰 链尽量 靠 近车门外 板, 但是距 离 车门外板 (class-A 表面 )的最小 距离不得小于 10MM 图 4,铰链在 Y 方向位置的意图 3. 锁 2.1 选择锁, a. 前门锁, 内外手柄 开启功能, 锁芯的开启 功能, 止 锁功能 中控功能 1 考虑功能 b 后门锁, 内外手柄开启功能, 止锁功能, 中控功能, 儿童锁防护功能 2.1 锁安装角度 (锁安装面与冲压方向 Y 轴有 3-10°的倾角) : 与 XY 面: 与 YZ 面: 与 XZ 面: 安装位置,锁的安装面与冲压方向有 3 度以上 的倾角,安装面周围的圆角足够大,保证冲压工艺, 为保证锁 有足够 的使用 寿 命,锁 在关闭 的瞬间 锁钩和锁 环之间 的角度 控制在 90 ±3 度 2.2 锁与玻璃导轨的最小距离(要求大于 6mm ) 2.3 锁运动结构与玻璃导轨、 玻璃、 门里板的之间的最小距离 (要求大于 6mm ) 2.4 锁在高度方向上的布置应 布置在车门质心或略高于车门质心的位置上,即 在 上、下门铰链中间的位置或向上偏移一段距离 2.5 锁芯和玻璃外表面之间的间隙大于 7mm 2.6 锁的开启行程 锁开启机构的行程应大于锁体行程 2mm 以上,以保证锁的正常开启。 锁行程开启表 欧蓝德 帕杰罗 空行 程 2.6mm 打开行程 12.2mm 总行程 17.4mm 2.7 锁环安装要求: 3.升 降器 3.1 升降器类型 (1 ).臂式升降器 (2 ).绳索式升降器 根据玻璃的类型选择合适类型的升降器 4. 2 升降器布置时应考虑的事项 玻璃中心面与安装面的距离值 玻璃中心面与安装面的距离值 升降器安装压缩量: 上部 (13 mm 以内) 中部(10mm 以内) 下部(15mm 以内) 导轨半径值: 玻璃升到最高位置时, 玻璃下端与水切口 上端之间的距离值(大于 50mm ) 玻璃升到最高位置时, 玻璃下端与水 切口上端之间的距离值 ( 大于 50mm ) 玻璃下降到最低位置时, 玻璃下端与门里 板下框之间的最小距离值 (大于 15mm); 玻璃上端高出水切口 0--2 mm 玻璃下降到最低位置时 ,玻璃下端与 门里板下框之间的最小 距离值(大于 15mm); 玻 璃 上 端 高 出 水 切 口 最 多 不 大 于 2 mm 升 降 器 与 限 位 器 在 运 动 过 程 中 的 最 小 距 离值(要求大于 6 mm ) 升降器与限位器在运动 过程中的最小 距离值(要求大于 6 mm ) 升降器电机的扭矩值 升降器电机的扭矩值 升降器活动导轨在最高位置、中部位置、 最低位置的布置图, 检查滑轮与导轨之间 位置的合理性 升降器活动导轨在最高 位置、中部位 置、最低位置的布置图 ,检查滑轮与 导轨之间位置的合理性 图 5 臂式升降器压缩量布置图 弦高大于 20mm 的情况 下一般选择绳索式的升降器, 弦高过大使用臂式升降器 很难实现玻璃的顺利升降 压 缩量, 和延 伸量, 导 轨运动平面和玻璃中心面之间的距离, 由于臂式升降器 的导轨的轨迹是一平面。为了消除弦高使玻璃顺利升降 压 缩量 的分配 导轨处在最高位置 L1<13mm 导轨处在基准位置 L2<10mm 导轨处在最低位置 L3<15mm 三者的比例 L1:L2:L3=8:5:10 弦高 h=L2+ (L1+L3 )/2 先定义升降器的最高位置, 玻璃处于最高位置时玻璃下端距水切口的距离大于 50MM ,玻璃夹持器一般水平放置 滑轮位置的确定, 玻璃在运动的时候, 玻璃的质心在两滑轮中心线上, 使玻璃 在升降的时候能保持稳定, 当升降器导轨处在基准位置的时候, 滑轮 与限位点 至少 20mm 的距离。 最低位置的: a 前门玻璃升降器, 由 玻璃的高度确定玻璃升降器的行程, 根据玻璃升降 器的最高位置和形成定义玻璃升降器导轨的最低位 置, 玻璃上端高出水 切口最多不大于 2 mm b.后门玻璃升降器, 玻 璃下降到最低位置时, 玻璃下端与门里板下框之间 的最小距离值(大于 15mm); 图 6 臂式升降器平面布置图 图 7 4.限 位器 4.1 限位器布置时应考虑的事项: (1)限位器旋动轴线与铰链轴线应平行 (2)在车门开启限位角(要求 60°-70°) 与门的宽度有关,门越宽,设计的 角度可以越小 (3) 限位器在高度方向上的布置应尽量布置在上、 下铰链中间的位置上或向下 偏移一段距离 (4) 在车门开闭过程中, 限位器与门玻璃、 玻璃导轨、 升降器之间的最小距离 为 6mm (5)限位器盒安装面和门里板有 2 度以上的夹角,A ,B 柱和限位 器盒的安装面角度一致。 (5)在限位器布置后要进行运动模拟分析 5.门 框滚 压件 5.1 与密封条形状相匹配 对于分体式门内板, 滚压件可以是垂直 ZX 平 面的, 但是对与整体式内板来说 滚压件必须是倾斜的,保证内板在冲压的时候有足够大的拔模角 5.2 与玻璃导轨断面相匹配 5.3 滚压件进入门里板的下方伸入量应大于 100mm , 使滚压件与门 内板有充分 的连接强度和刚度。 5.4 选择滚压件一定要选择成熟的产品, ,选择合理的断面,保证门的刚性 6.玻 璃导 轨 6.1 与门框滚压件的断面相匹配 6.2 与玻璃形状相匹配 6.3 与密封条形状相匹配 6.4 玻璃后导轨应设计成二段,上半部分设计成焊接结构,下半部分设计成活 动导轨 ,以便于锁的拆装性 6.5 与锁之间的距离大于 6mm 6.6 在门开闭过程中,与门限位器的最小距离大于 6mm 7.防 撞杠 7.1 防撞杠断面尺寸要满足侧碰撞要求 7.2 防撞杠外形与门外板之间的最小距离 3mm ,考虑涂胶要求 7.3 在玻璃升降过程中,防撞杠与玻璃外表面之间的距 离大于10mm. 8 密 封条 8.1 密封条类型,密封条分为: 门洞密封条 、玻璃导槽密封条、水切口密封条; 8.2 门洞密封条, 当 二 道 密 封 以 上 时, 门 洞 密 封 为 辅 密 封, 密 封 条 压 缩 量 一般为 3mm 左右, 同 时 要 考 虑 门 洞 焊 接 面 与 门 框 密 封 面 之 间 的 距 离, 一 般 定 义 为 12 ~16mm。 密封 条与密 封面之间 应有 明确的 位 置关系 ( 即密 封条有 明 确的 变形方向性),确保密封效果。 8.3 门框 密封条,门框 密封一般 为主密 封,密 封条的压 缩量一 般为 6mm 左右.为 确保密封效果,应合理定义密封面,密封面的宽度一般定义为 20mm 左右,密 封面 应平滑光顺,无突然变化,面与面之间用大圆角过渡,一般大于 50mm。 8.4 玻璃导槽密封条,与玻璃导轨、玻璃形状相匹配 。 8.5 水切口密封条,确保车门与玻璃的密封性 。 9 扬 声器 9.1 扬声器的布置位置与门护板的扬声口位置相对应 。 9.2 扬声器垂直或倾斜向上安装,以满足声音的良好传递 效果。 9.3 扬声器的电源插头口向下一定角度,以防进水和其它杂质 。 10 门外把 手 10.1 门外把手的运动机构与玻璃外表面之间的间隙大于 7mm 七、 门总成 主要 钣金件 设计 1 门 外板 1.1 门外板设计应满足整体的造型要求,应有足够的强度与刚度. 1.2 门外板与门内板的压合边宽度 8mm 左右,小圆角拐角处不压合. 1.3 门 外 板 把 手 的 安 装 高 度 应 满 足 人 机 工 程 学 要 求, 门 外 板 把 手 的 安 装 处 的 凹 坑 应 能 顺 利 地 伸 进 去 手, 以 满 足 门 开 关 的 要 求, 凹 坑 的 侧 壁 与 门 冲 压 方 向 (一般为 y 轴) 的夹角10o 以上,以满足冲压工艺要求. 1.4 在门 外板水 切口 处,门内 、外板 水切口 加强板之 间的距 离,应 满足玻璃 装配 要求,一般定义为 25mm 以上。 1.5 门外板拐角处的包边尺寸见如图所示。 2 门 内板 2.1 门内 板的类 型:门 内板可分 为整体 式或分 体式.分 体式门 内板一 般分前后二 块,前侧(铰链侧)料厚较厚,一般为1.2mm ; 后侧(门锁侧)料厚较薄,一般为 0.7mm 。车门设计是根据门周围的主断面 进行的,基本要求是:A 柱、B 柱 在 Y 轴方向的高度应大于 60mm,门槛部位在 Y 轴方向的高度应大于 80mm。以保证车身的整体刚性。 2.2 门内板的结构应满足安装车门辅件的要求(门铰链、 限位器、 锁、 升降器等), 包括辅件 的安装 与拆装,因此, 在门内 板上设 计 一些安装 面和安 装孔 。 升降 器安装孔应进行 DMU 拆装分析。 2.3 定义合理的密 封面,确保门的整体密封性 。 密封面包括门洞密封面 和门框密 封面,一 般来 说,门 洞 密封面是 车门 里板和 侧 围门洞口 设计的 基础 , 应首 先完成。 为保 证车门 的 密封效果 ,密 封面的 设 计应保证 没 有异 常的 凸 起和 凹坑,面与面之间应平滑光顺,并采用大半径圆弧过渡 。 2.4 确保 与门护 板有 良好的配 合关系 。定义 合理的内 饰安装 面和安 装孔的 位置 与数量 , 安装 孔包括 卡 扣安装孔 与螺 钉安装 孔 , 安装部 位应有 足够 的 刚度 与强度 。 2.5 在车门设计中, 应在门内板的下边缘处冲出 3 个的小孔,二个 在二侧, 一 个在中间 ;同 时还在 车 门里板与 塑料 薄膜 粘 接 处的下端 开二个 左 右 的 排水 槽,以便把进入车门里的 雨水和小杂质,顺利排出车外。 2.6 为 确 保 门 里 板 的 冲 压 工 艺 性 要求, 车 里 板 的 所 有 面( 尤 其 是 门 洞 面) 应与压 方向(一般是 y 轴方向)有足够的拔模角 度,一般在3o 以上; 没有安装要求 的面与面之间采用大于 8mm 的圆角进行过渡,车里板的压合处采用 4mm 的 圆角进行过渡 。 2.7 车门里板 对线束 的要求 , 车门线 束主要 有:升 降器电机 接口、 升降器 开关接 口、锁中 控接口 、后视 镜接口、 扬声器 接口 等 。在门里 板设计 时,应 为安装 线束提供安装空间与位置。 3 锁 加强 板 锁加强板 的基本形状设计成 Z 字形形状,周围 局部翻边成 45°,以便于灌 胶工艺 的实行 ,防止雨水和小灰尘进入而生锈。 。 灌胶部位 八 、汽 车设计 的公 差要求 :
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