开闭件设计.docx
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开闭件设计
（二）开闭件在车身设计中应完成的工作：
1、开闭件同车身间的间隙断面线的控制，开闭件各个总成断面线的绘制；通过N个断面检查
零件的干涉性；
2、开闭件总成较链的安装位置、狡链中心距、较链结构形式，前后门的狡链轴线确定、内倾角与后倾角的确定；前后门限位器结构形式、安装位置的确定；各个门或盖的开启度的确定；
3、发动机舱盖及行李箱盖（后背门）锁或者锁扣的安装位置、支撑结构的确定；
4、前后门玻璃升降器导轨位置的确定；前后门玻璃最大下降位置确定；
5、后门锁的安装位置（以及侧围上锁扣的安装位置）的确定；锁运动机构布置；门锁相关各部分的运动空间的检查；
6、密封条的安装位置确定；各个密封条的详细截面图的确定与绘制；
7、内饰装配硬点的检查；
8、检查每个零件的制造工艺性；
9、由于开闭件都会有大片的外覆盖面的存在，而这些地方往往都会受到一定的外界冲击，为了增強其刚性而不容易变形，减少相互振动，外板与内板的连接除四周包边连接外，还必须在内板与外板之间局部涂一层3mm~6mm左右的隔振胶粘接。
例如：
发动机罩在锁加强板、内板中心附近，前后门在防撞梁与外板之间，因此，这些粘胶面都应该是山这些开闭件的外板偏置而来的。
（三）在设计开闭件结构之前的准备工作
我们必须了解开闭件及开闭件周边一些总成的内部搭接关系和它们之间的相互关系，往往我们会做一些关键部位的断面，一来作为设计前的参考，从断面图上表示出密封条断面和安装位置、开闭件与周边相关件的间距硬点、大概的玻璃边界各锻金件之间的搭接关系、料厚，一些附件的安装位置还有密封条结构形式的确定等；二来作为设计后的校核硬点、零件的干涉性还有运动时的空间余量检查之用。
1、在开闭件设计开始必须按输入的外表面和分缝线数模及参考车型点云数模进行初步结构关键断面设计（含密封件等总成），此初步断面作为结构设计和开闭件附件采样（如密封条、门锁、内外把手和铁链等）的原始依据在详细设计过程中如有修改，必须及时更改初步断面，在完成设计前冻结关键断面，以供参考（见表一）。
2、下面列出车门设计中的一些关键断面，其中有些尺寸可作为结构设计参考。
初步断面设计代号：
（表一）
序号
号代
注备
TX
左】
F1DF
2
F2
DF
3
丽车门
F3DF
4
DF
5
F5
DF
6
F6
DF
7
F7DF
8
F8DF
9
F9DF
OTX
10F
D
1
1DF
12
左后车门
R2
D
13
R3D
14
R4D
处沿窗nJ后左
15
R6D
16
R7
D
7
1
R8D
8
1
R9D
19
10R
D
20
1
R1
D
21
发动机罩
1
2
2
2
3
2
3
24
4
5
2
5
6
2
6
处子翼左与罩机动发
27
7
8
2
行李箱盖
1
9
2
2
处链餃左盖箱
O
3
3
处链狡右盖箱
31
4
典/（\处边包盖箱
2
3
5
3
3
6
处缝分与盖箱
34
7
行李箱盖与左后灯分缝处
（四）部分关键断面的图解分析
DF1：
左前车门A柱上部：
此处的断面图可以很直观地表现岀A柱内板、A柱加强板、前门内板、前门外板等飯金件的断面结构和A柱内饰件的关系，还有前风窗与A柱、前门内板与侧围、前车门玻璃与玻璃导槽之间的密封关系和间距。
DF2左前车门上窗框处：
此处的断面图可以很直观地表现出前门内外板、侧围外板、顶盖还有顶盖横梁等飯金件的断面结构，还有顶盖和车门、门内板与侧圉、前车门玻璃与玻璃导槽之间的密封关系和间距。
DF3左前车门后柱、后门前柱上部：
此处的断面图可以很直观地表现出前后门与B柱的配合和密封关系，有利于B柱、B柱加强板和前后门的设计和玻璃边界的确定。
DR3左后车门后柱处：
此断面用于确定后车窗玻璃的后部边界和C柱的结构。
DF4左前车门窗沿：
窗沿线用于确定前玻璃下边界，同时确定窗框和玻璃导槽的宽度余量，还可以了解到窗沿加强板的结构，玻璃在玻璃升降器上的固定方式，还有窗沿处密封条的断面结
DF5左前车门窗衬和玻璃前部：
窗衬框用于确定窗框边和门玻璃的询部边界
DF6左前车门上狡链处:
在上较链处的断面图可用来校核门和较链的旋转空间余量，从而改进
前立柱。
体现较链的形式、安装方式、位置。
%即最大开
DF8
左前车门灯开关处
在前车门灯开关处的断面用于给门灯开关定位和开关结构的剖析。
FRONTPILLAR■SECTIONR-R
CEKTERPILLAR•SECTION14
左后车门下狡链处确定下狡链处的B柱结构，体现后门下狡链的结构，安装，也用于校
'间余量,
见后门的
核后门的开启度，还让保险带的下端的安装位置得到体现。
CENTERPILJLAR-SECTION16
祐车门灯开关处在车门灯开关处的断面用于给门灯开关定位和开关结构的剖析。
CEhTTERPILLAR-SECTIONP-P
■■■■■・■•••■■•9,••・■■・・••■■
概的安装结构等
DR3
左后车门锁扣处此处断面表现的是锁和锁扣的配合关系，锁和锁扣在车身上的大概位置,
锁加强板的大概断面结构等
以上只是列举一些比较典型的例子，对于车身上与开闭件有关的断面还有很
多，这里我们就不一一指出分析，在开闭件设计的过程中，断面的制作和分析应该是放在第一位的，无论是正向还是逆向的设计，如果没有对结构断面线的分析，就不可能严谨地设计出一套完整的开闭件来，所以，我们在此次开闭件设计指导书中也着重强调断面分析的重要性！
（五）开闭件中部分零部件的设计要求和设计注意事项
1、车门较链的设计原则
车门狡链是车门能符合设计者的设计思路、按照它的运动轨迹运动的保证。
如果狡链的设计岀了问题，那么，乘客就无法顺利地进出了，可见其重要性！
门狡链装置是确定车门与车身的相对位置，并能控制车门运动轨迹的装冒，它包括门狡链和限位器。
狡链是车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
门较链的技术要求：
1.门狡链表面应进行防腐蚀处理，并符合制造厂要求。
2.门较链的最大开度角应不小于设计要求的车门开度角，门狡链的最小关闭角应小于设计要求的车门关闭角。
对于装有车门开度限位器的门狡链，其限位应可靠。
3.纵向负荷
门狡链装置应能承受11110、的纵向负荷，不得脱开。
4.横向负荷
门狡链装置应能承受8890N的横向负荷，不得脱开。
5・耐久性
门铁链装置应进行10万次耐久性试验，试验后门较链应能正常工作，并能满足4.4和4.5的要求。
门较链的布置
布置门较链时考虑的儿个方面：
a）狡链型式的选择
狡链的选择的基础是：
要能够符合车门的旋转，符合设计时的空间要求和过行程旋转标准。
（互动式冲压狡链示意图）
b）狡链在平面上的定位
内表面极限线是用来确定狡链在侧围部件上的位置的，上下狡链的右角都是用来定位的，此时我们就可以比较方便地确定中心线了。
i计算内表面极限线
ii从内表面极限线出发，利用合适的标准狡链在后视图上给上狡链定位。
iii在设计时允许的两个狡链之间的最大距离，给下狡链在后视图上给下狡链定位。
c）车门长度
车门的长度是从狡链的中心线到在侧视图上类似鱼嘴地方的中心线所测得的距离。
d）车门的开度角
车门的最大开度一般由车门的限位器来限制。
它的作用是防止车门外板与车体相碰，还必须能使车门停留在最大开度，起着防止车门自动关闭的作用。
习惯上，车门的最大开度一般在65°〜75。
，这是根据上、下车方便，上车后关门方便以及车门与车身不干涉等条件而定的。
现在常使用限制器与较链结合在一起的结构，即釆用气弹簧和连杆机构与较链组合成一体。
在气弹簧的作用下，机构对车门产生绕固定轴01转动的力矩Ml,当车门开启到超过中间位置时,此力矩驱动车门自动打开。
为了操纵方便，车门维持在最大开度位置的力矩以20N•m〜30X•m为宜。
前车门：
56°-64°
后车门：
60°-70°有的达到75°甚至80°
e）铁链的内外倾角分别是指狡链轴线在x二0平面上的投影与z轴之间的夹角，较链轴线在y二0平面上的投影与z轴之间的夹角。
较链轴线内倾角一般为0。
〜4。
狡链是车门总成与车门本体的连接件之一，当车门关闭时，车门上的承力件为门锁和狡链;打开车门时，车门的重力完全山狡链来承受！
狡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！
在布置较链时，应注意在结构允许的情况下，车门上下两较链之间的距离应尽可能大！
为了避免打开车门时与其它部分干涉，狡链的轴线应尽可能外移，使其幕近车身侧面！
车门上下较链必须布置在同一直线上，并具有内倾角和后倾角，从车的侧面看过去，一般是一条向车后侧倾的直线；从车的正面看过去，应为一条向内倾的直线！
如图所示，先确定较链轴线沿车身方向的尺寸变化范圉（XbX2）,并在此范圉内任选一值Xm,将轴线限制在与X轴垂直的平面x二Xm内，⑴在x二Xm平面内确定钱链轴线的倾斜状态：
先分别求出x二Xm平面与内外板曲面的交线C1和C2,并求出C1和C2对应的Y方向的极限坐标位置Ymin（内板投影线最左端）、Ymax（外板投影线最右端）；⑵在X二Xm平面内通过输入直线方程y二B,Be（Ymin,Ymax）来生成一条与Z轴平行的轴线Z1Z2；⑶确定狡链轴线中心点的Z坐标值：
通过内板上下边框或外板上下边框求岀平均位置坐标z二C,并根据它在y二B直线上
求出一点0：
⑷根据较链轴线内倾角范围0丘（0°〜4。
）,将y二B直线绕0点逆时针旋转o角度，得到轴线位置0102o根据钱链间距L（300mm,500mm）,以狡链中心0为初始点，沿直线y二B确定两点D和E,使两点间线段长度为L,调整L值以及轴线外板的距离，保证在较链宽度方向不与外板干涉的情况下，轴线尽量靠近外板的极限位置（L值确定已知时）。
若L值可以改变，则可以考虑稍微减小L值，但轴线更靠近外板（车门外板曲率较大时）。
可以通过改变最初的B值重新生成轴线0304或作0102的平行线来改变轴线到外板的距离。
当轴线位置最终确定后，根据D,E两点位置可将狡链模型正确地放入车门门腔内，待进一步运动校核及干涉检验。
f）狡链中心距
由于受到车门外形曲线的限制，一般希望上下两个较链的跨距在330mm〜500mm之间，大多保持在400mm左右。
狡链中心距/车门长度二33%或更长
例如：
狡链中心距二377.19mm车门长度二1143.0mm377.19/1143.0=33%
2、发动机罩、后行李箱的设计原则
R舱盖在较链处需设计成向内收口，否则打开会干涉；
b）舱盖的最大开启度需略大于处于被支撑状态时的开启度；
C）舱盖在被支撑状态时高度应满足国家标准；
d）舱盖内板设计过程中，基准主大面同外板为偏置关系，偏置距离为3、5mm,中空内板偏进15'35mm；
e）舱盖同外板连接方式，除周边的包边外，内板和外板之间还均匀分布涂胶点，涂胶处需设计凸起的特征；
f）有些舱盖表面有喷水口结构；
g）有些舱盖在内板中部位置有折弯特征，主要用途在于碰撞时保证舱盖在该处折弯变形吸能；
h）舱盖同前舱件（横梁）间、后背门和侧圉之间需设有缓冲结构，如橡胶缓冲垫，用以减少路面、开闭时激励引起的震动；
i）舱盖内板结构设计不能太强，一般在发动机舱盖中部设计有一条贯穿的横筋，要保证碰撞过程中不能撞断狡链进入成客舱；
j）对于发动机罩和后行李箱盖（后背门）来说，发动机罩内板的儿何形状是自山选择的。
但有儿点在设计中是需要注意的：
1）由于发动机罩和后行李箱盖（后背门）的原始状态和最大开度的关系，无论是撑杆、狡链还是空气弹簧，它们所起到的都是支撑力的作用。
2）将发动机罩、后行李箱盖打开至预定的角度（一般为90。
左右），它们不应与前后风窗玻璃接触，且应保持一个约为10mm的最小间距，后背门开度角一般在75°到90°之间，或者以后背门打开后最低点距地面高度为1800-2200mm作为标准；
3）还应考虑到它们的加工工艺、轻量化、车身的防腐蚀和最低成本的原则。
由于发动机罩和后行李箱盖（后背门）中附件比较少，而且不需要限位，所以在设计和校核的过程中只需要校核发动机罩和后行李箱盖（后背门）在运动过程中不要与周边零部件干涉。
3、门锁的设计原则
门锁与上下狡链共同构成车门的三个受力点，因此要求门锁高度的理想位置居于狡链轴线中心垂直面；门锁的位置还应保证车门的顺利开启和锁止，因此在后视图中锁舌的中心线必须与较链轴线平行，允许误差±1°;特别需要注意的是，门锁位置必须保证玻璃升降空间，不仅是门锁本体，还包括锁体上相关附件，运动拉杆机构等都要避开玻璃的运动轨迹。
在后视图中校核锁到门外板表面的空间余量。
锁扣到门内板鸭嘴口的距离在设计的时候有两种方案：
1、当锁扣超出车门内板表面时，直接留足锁顺利开启和锁止的余量，超出锁体口边缘3mm；2、当锁扣不超出车门内板表面时，要求锁扣到门内板鸭嘴口的距离在超出锁体口边缘的情况下为10mm以上。
这是考虑碰撞之后车门仍能顺利打开而规定的！
4、门外把手的设计原则
门外把手应在后视图中显示和定位。
门把手的旋转无干涉，旋转角度应能保证锁的开关行程。
一般门外把手安装的结构中应该有三个安装点，外加一个定位销，而且把手与外表面之间必须增加减振垫，一来为了减振，二来可以起到密封的作用。
外板上的结构必须在满足门外把手安装结构、保证强度的基础上，易于冲压。
门外把手一般设计在车门外板的棱线上，门外把手在设计的时候，首先要保证本身运动部分的旋转无干涉，旋转角度应能保证锁的开关行程。
而我们一般选用厂家成熟的产品，所以考虑得更多的是它在门外表面上的安装面既要保证门把手的安装需要，乂要满足车门外表面的冲压工艺性。
而且，门把手的设计开角行程要大于能让车门打开所需的行程。
5、玻璃升降器的设计原则：
玻璃升降器是车门设计中很重要的一个环节，它的合格与否，直接影响到车窗的开闭！
玻璃升降器在设计的过程中，关键在于安装和玻璃导轨的曲线确定。
在安装的过程，包括电机和导轨的安装位置的确定，而玻璃导轨的曲线就要由B柱和玻璃型面来决定了。
车窗玻璃在运动到最低点时与车门内板底部的距离不能小于12・0mm。
给防撞杆定位时从防撞杆边缘到外表面距离最小是5mm。
防撞杆的中心和H点尽可能的近。
确保在调整以后，车窗玻璃下降后和防撞杆有12・5mm的距离。
当把车窗玻璃降到车门窗沿中，从侧面检查限位器（扭杆，较链螺栓，饰钉等）是否有运动干涉。
为了和外造型匹配，达到玻璃升降的平顺性，玻璃要设计为双圆环面，
R=15〜25km,r=12OO〜2000m,大客车为R=ooj=4000~7000m；
对于玻璃升降器的布置，导轨的形状及位置是关键。
导轨的导动面必须保证与玻璃形面相一致，尽量使玻璃重心偏向导槽较长的一边，以便玻璃能平稳运动。
一般为：
前门靠后，后门靠前。
建立玻璃升降器的初步轮廓。
玻璃通过玻璃托槽的夹持可以在规定位置间上下滑动。
在这个断面中门槽空间余量和机构应进行校核。
计算玻璃的重心将决定玻璃升降器导轨的安放。
1、找玻璃表面的重心，将玻璃的四个边分成三段。
2、从每个角的第一个点，延长一条通过这些点的线形成一个三角形。
这样得到四个点并连接对角线。
则重心就是两对角线的交点。
PT2
6.密封条的设计原则：
各个密封条的安装位置确定；各个密封条的详细截面图的确定与绘制；
在大多数汽车结构设计中，密封条断面结构因为车身各部件的功能结构不同有所不同，虽然零件结构不同，但搭接关系和焊接关系类似，对于不同的车在相同部位密封条的结构就有所相似了。
另外的视密封要求和结构的不同有所变化。
下面指出一些常用断面，以供参考：
这样我们可以根据装配状态下的密封条断面进行检查和修改。
密封面应该与密封条是干涉状态,干涉不能太大，也不能太少。
一般为有效圧缩尺寸的1/3~1/2,这样才能既保证了密封的效果，乂不至于运动件在运动的过程中产生过大的摩擦力，如：
玻璃导槽密封条。
更值得一提的是，玻璃导槽与密封条，还有玻璃配合的时候，密封条应该和导槽的两侧面配合，底面与导槽底面应该保留一点间隙，而且玻璃与密封条之间也应保留2mm左右的间隙
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