開閉件設(shè)計規(guī)則

1、前言開閉件是車身中工藝較復雜的部件，它涉及到零件沖壓、包邊焊接、零部件裝配、總成組裝等工序；開閉件也是車身上安裝附件最多的總成，對尺寸配合和工藝技術(shù)都要求嚴格。開閉件是車身關(guān)鍵運動件，其靈活性、堅固性、密封性等方面的缺點易暴露，對汽車產(chǎn)品的使用質(zhì)量有嚴重的影響。因此，生產(chǎn)商對開閉件的制造均十分重視，開閉件質(zhì)量的好壞，實際上也直接反映了生產(chǎn)商的工藝制作水平的高低。 為了嚴格控制本公司汽車車身開閉件設(shè)計質(zhì)量，我們參照國內(nèi)外汽車白車身開閉件設(shè)計要求，結(jié)合本公司已經(jīng)開發(fā)車型的經(jīng)驗，編制本汽車開閉件設(shè)計規(guī)則標準。意在對本公司設(shè)計產(chǎn)品進行指導、評估和監(jiān)督，讓汽車車身開閉件的設(shè)計有據(jù)可依。 開閉件

2、設(shè)計規(guī)則標準1 范圍 本標準規(guī)定了車身開閉件的術(shù)語、一般轎車的設(shè)計規(guī)則，及其設(shè)計方法。 本標準適用于各種轎車，其它車型也可參照執(zhí)行。 2 規(guī)范性引用文件 轎車車身、現(xiàn)代轎車車身設(shè)計 3 術(shù)語和定義 3.1車門內(nèi)、外傾角 鉸鏈軸線在x=0平面上的投影與z軸之間的夾角。 3.2車門前、后傾角 鉸鏈軸線在y=0平面上的投影與z軸之間的夾角。 3.3門鉸鏈的最大開度角 車門鉸鏈所能開啟的最大角度值。 3.4車門最大開度角 車門所能打開的最大角度值，一般是指限位器的最大開啟角度值。 3.5雙曲率玻璃 是指在某兩個方向都存在曲率的玻璃，而我們常常所說的雙曲率玻璃一般存在于垂直的兩個方向，即存在于圓環(huán)面上。

3、 3.6 滾壓條 一種新型的窗框產(chǎn)品，它以滾壓工藝為主，產(chǎn)品的特征多數(shù)為等截面，以光順曲線為引導線。復雜的特征使得它具有能固定多根密封條的功能，而且投產(chǎn)滾壓生產(chǎn)線相對價格較便宜，因此，這種技術(shù)多用于日系車上。 3.7 門內(nèi)板魚嘴處 即車門內(nèi)板鎖安裝面上U型槽口類似魚嘴處。 3.8 車門長度 門內(nèi)板魚嘴處到鉸鏈中心線的距離，如圖1： 圖13.9 鉸鏈中心距上鉸鏈上軸襯與下鉸鏈下軸襯之間的距離，如圖2：圖24 要求 4.1 開閉件整體設(shè)計部分 4.1.1開閉件外表面不應有負角，除包邊和局部整形外，理論上車門內(nèi)、外板，前艙蓋、行李箱蓋都必須有良好的沖壓工藝性，提高度，降低生產(chǎn)成本，延長模具

4、使用壽命。 4.1.2 開閉件邊緣要光順，與其他件間隙要均勻。既要達到美觀的目的，又必須實現(xiàn)車門結(jié)構(gòu)的關(guān)閉和開啟的可能。4.1.3鉸鏈為非四連桿結(jié)構(gòu)時，前艙蓋后端兩側(cè)需設(shè)計成向內(nèi)收口。否則打開時會與車身件干涉。 4.1.4部分前艙蓋在內(nèi)板中部位置有折彎特征。我們稱它為壓饋筋，主要用途在于碰撞時保證艙蓋在該處折彎變形吸能，保護乘客。 4.1.5前艙蓋和后行李箱蓋內(nèi)板同外板連接方式，除周邊的包邊外，為了加大大面積覆蓋件的強度，內(nèi)板和外板之間還均勻分布涂膠點，涂膠處需設(shè)計凹陷的特征，稱為盛，膠槽.4.1.6前艙蓋在被支撐狀態(tài)時高度和角度及行李箱蓋、后背門打開時的最小高度應滿足國家標準；將發(fā)動機罩、后

5、行李箱蓋打開至預定的角度（一般為90º左右），它們不應與前后風窗玻璃接觸，且最小應保證約為10mm的間距，后背門開度角一般在75º到90º之間，或者以后背門打開后最低點距地面高度為18002200mm作為標準； 4.1.7艙蓋同前艙件（橫梁）間、后背門（后行李箱蓋）和側(cè)圍之間需設(shè)有對稱的一組或兩組緩沖結(jié)構(gòu)，如橡膠緩沖墊，用以減少路面、開閉時激勵引起的震動。開閉件都為運動件，因此在其開關(guān)時都應留有緩沖行程，加有緩沖墊，而且與其他件的間隙一般保持在58mm的距離。 4.1.8由于發(fā)動機罩和后行李箱蓋（后背門）的原始狀態(tài)和最大開度的關(guān)系，無論是撐桿、鉸鏈還是空氣彈簧，它

6、們所起到的都是支撐力的作用。 4.1.9由于前艙蓋和后行李箱蓋（后背門）中附件比較少，而且不需要過程限位，所以在設(shè)計和校核的過程中只需要校核發(fā)動機罩和后行李箱蓋（后背門）在運動過程中不要與周邊零部件干涉。而前、后車門各存在三個限位，因此，還存在限位器和鉸鏈的復合校核。 4.1.10滾壓型的窗框是等截面的，與內(nèi)板一般是用二氧化碳保護焊連接，在設(shè)計的過程中，會產(chǎn)生窗框與外表面無法匹配的問題，但偏差較小，這樣是可以忽略的。不能為了匹配外表面而違背滾壓件等截面的規(guī)律。 4.1.11帶有后背門的轎車，其頂蓋的后部會有一處負角，這是正常的，是為了避免后背門在開啟的時候的干涉，只是在頂蓋沖壓工序之后，再做整

7、型。 4.1.12車門內(nèi)板和護板之間需貼一層防水膜，起到防水的作用。 4.1.13開閉件上都應設(shè)計有漏液孔，在避免涂裝線上電泳水和雨水的沉積。 4.1.14開閉件的包邊一般為712mm，內(nèi)板邊緣到外板倒角處留2mm的凈間隙，在拐角處必須設(shè)計切口，包邊35mm，切口角度大于135º。4.2 開閉件附件部分4.2.1 鉸鏈 轎車車門依靠兩個鉸鏈支撐在門框上，并實現(xiàn)其開閉旋轉(zhuǎn)運動。為滿足車身表面光滑，流線型好的要求，車門鉸鏈采用隱蔽式布置方式。 現(xiàn)代轎車車身廣泛采用合葉式鉸鏈。具有質(zhì)量輕、剛度高、易裝配等優(yōu)點， 在車門鉸鏈的布置設(shè)計中應注意以下各個方面： 4.2.1.1為了加強其連接剛度，

8、在門體和門柱上設(shè)置必要的加強板或采用增厚的內(nèi)板激光焊接外，在布置鉸鏈時盡量加大兩鉸鏈的間距，改善鉸鏈受力狀況。因為車門與鉸鏈和門柱與鉸鏈的連接剛度不足，往往是車門下沉的主要原因。 4.2.1.2兩鉸鏈的軸線應在同一直線上。并根據(jù)不同的車型和汽車不同的用途，具有內(nèi)、外傾角和前、后傾角，開閉件各鉸鏈中心距應盡可能大，前后門鉸鏈中心距應不小于1/3的車門寬度（鉸鏈中心線到車門魚嘴處的距離）。為了避免車門開啟時，車門與車身的其他部位發(fā)生運動干涉，在鉸鏈的布置中應使其軸線盡可能地向外移，這一點在車身外形的初步設(shè)計階段就應給予考慮。 但是，由于轎車車身的側(cè)圍表面存在著一定的弧度和傾斜度，當其外形確定后，則

9、對鉸鏈軸線外移程度產(chǎn)生限制，并直接與兩鉸鏈的間距相關(guān)。因此設(shè)計中應處理好車身外形、鉸鏈間距和鉸鏈軸線外移之間的關(guān)系。 根據(jù)車身外形的造型特點，可將鉸鏈軸線內(nèi)傾一定角度布置，則有利于在保證鉸鏈間距的條件下，增大軸線的外移程度。同時這種布置會使車門有自動關(guān)閉趨勢。 一般來說，上鉸鏈的上端到下鉸鏈的下端要保持400mm左右的間距。 鉸鏈中心距車門長度=33%或更大 例如： 鉸鏈中心距=377.19mm 車門長度=1143.0mm 377.191143.0=33% 4.2.1.3車門鉸鏈軸線確定后，必須以軸線為旋轉(zhuǎn)中心，進行車門開啟運動校核，檢查車門在最大開度位置時，有無與車身其他部位發(fā)生干涉。一般車

10、門最大開度角取65º70º范圍。設(shè)計中確定車門最大開度角應考慮上下車的方便性，上車后的關(guān)門方便性，以及避免車門與車身各部分發(fā)生干涉等條件。 采用合葉式鉸鏈時，設(shè)計中角應小于45º。若將鉸鏈軸線內(nèi)移，則角增大，從而導致開門時門縫的實際間隙變小。這樣，由于車門邊緣寬度的較小誤差，也有可能造成車門碰到前門或前翼子板的后端。 4.2.1.4由于車門開啟時，整個車門的質(zhì)量及其上的作用力都作用在鉸鏈上，應對鉸鏈的受力狀況進行分析，從而設(shè)計鉸鏈的剛度和強度。 4.2.1.5鉸鏈的裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計應保證車門與門框的相對裝配位置可以調(diào)整。其次為了提高鉸鏈的連接剛性，應使螺釘?shù)倪B接孔分布

11、面積較大，并且鉸鏈的裝配面要平整。 4.2.1.6 對于四門轎車，車身中支柱上要安裝前門門鎖的鎖扣和擋塊，以及后門的鉸鏈，兩者布置位置應不相重合，否則中支柱結(jié)構(gòu)復雜，斷面尺寸增大。4.2.1.7 鉸鏈最外側(cè)與車門內(nèi)、外板的關(guān)系，如下圖：圖3A、鉸鏈在y方向有4mm的調(diào)節(jié)量； B、鉸鏈與門內(nèi)板的接觸面離內(nèi)板倒角處最小間隙為2mm； C、車門內(nèi)板和外板外覆蓋面的凈間隙為2mm等； 綜上所述：鉸鏈安裝面與外板外覆蓋面的間距在11mm左右。 4.2.1.8 門鉸鏈的最大開度角應不小于設(shè)計要求的車門開度角，門鉸鏈的最小關(guān)閉角應小于設(shè)計要求的車門關(guān)閉角。對于裝有車門開度限位器的門鉸鏈，其限位應可靠。 4.

12、2.1.9 相關(guān)國標參考QC/T586-1999 4.2.2 鎖總成 4.2.2.1 鎖扣嚙合部分所在平面應與鉸鏈中心線垂直，允許誤差±1°。這樣才能使鎖體在開閉件關(guān)閉或打開的時候能順利工作，不至于出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。 4.2.2.2 鎖扣到門內(nèi)板魚嘴處的距離在設(shè)計的時候有兩種方案：1、當鎖扣超出車門內(nèi)板表面時，直接留足鎖順利開啟和鎖止的余量，超出鎖體口邊緣3mm；2、當鎖扣不超出車門內(nèi)板表面時，要求鎖扣到門內(nèi)板魚嘴處的距離在超出鎖體口邊緣的情況下為10mm以上。這是考慮碰撞之后車門仍能順利打開而規(guī)定的.4.2.3 內(nèi)扣手和門把手 內(nèi)外把手是車門上重要的開閉工具，它們的安裝和設(shè)計

13、需要符合：人機工程的要求，讓人能方便而又省力的打開；功能要求；與其它件與干涉，能自由開閉；同時又不能凸出表面，有效防止誤開啟。 4.2.3.1內(nèi)扣手 4.2.3.1.1 一般的結(jié)構(gòu)形式：如圖4所示。4.2.3.1.2常用的安裝形式 一般采用一個孔或面定位，兩個孔安裝。如圖5所示。4.2.3.1.3開啟度和行程 從人機工程學角度來說，一般要求內(nèi)扣手在開啟30°-45°時即將門鎖打開。鎖的具體內(nèi)開行程要由鎖廠提供。一般設(shè)計時，內(nèi)扣手旋轉(zhuǎn)到最大角度的行程要大于鎖的內(nèi)開行程。 4.2.3.1.4開啟力 一般開啟力在20N-30N之間。 4.2.3.2 外把手 4.2.3.2.1 結(jié)

14、構(gòu)形式 外把手大致可以分為以下兩種形式：翻轉(zhuǎn)式和外拉式，如圖6所示。4.2.3.2.2 位置要求 門外把手的放置位置要符合人機工程學的要求，一般的離地高度在850mm-1000mm，一般設(shè)計在車門外板的棱線上。 4.2.3.2.3 安裝定位方式 一般門外把手安裝的結(jié)構(gòu)中應該有兩個安裝點，外加一個定位機構(gòu)，而且把手與外表面之間必須增加減振墊，一來為了減振，二來可以起到密封的作用。如圖7所示。4.2.3.2.4 開啟度和行程 一般要求外把手在開啟最多到30°時即將門打開，具體的行程要由鎖廠提供。設(shè)計時要保證門把手的旋轉(zhuǎn)無干涉，旋轉(zhuǎn)角度應能保證鎖的開關(guān)行程。并且要注意：門把手的設(shè)計開啟行程

15、要大于鎖的外開行程。4.2.3.2.5 開啟力 開啟力：一般開啟力在20N-30N之間。外把手上的彈簧力必須設(shè)計合理，要能保證把手在開啟后能自動復位。 4.2.3.2.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計要求及與鈑金和附件的關(guān)系 由于外把手與周圍件的距離相對比較小，所以門外把手在設(shè)計的時，即要保證本身運動部分的旋轉(zhuǎn)無干涉，旋轉(zhuǎn)角度應能保證鎖的開關(guān)行程，還要保證它在運動過程中與周圍其他件有一定的間隙。外把手與玻璃，玻璃升降器，鎖體的位置關(guān)系如圖8所示。圖8 前后門把手與相關(guān)鈑金和附件的位置關(guān)系外板上的結(jié)構(gòu)必須在滿足門外把手安裝結(jié)構(gòu)、保證強度的基礎(chǔ)上，又要滿足車門外表面的沖壓工藝性。 車門外把手與外表面之間必須增加減振墊

16、，一來為了減振，二來可以起到密封的作用。外板上的結(jié)構(gòu)必須在滿足門外把手安裝結(jié)構(gòu)、保證強度的基礎(chǔ)上，易于沖壓。門外把手一般設(shè)計在車門外板的棱線上，門外把手在設(shè)計的時候，首先要保證本身運動部分的旋轉(zhuǎn)無干涉，旋轉(zhuǎn)角度應能保證鎖的開關(guān)行程。4.2.4 車門玻璃 根據(jù)公司專家和開閉件所成員的努力，基本統(tǒng)一了思想，除了客戶特殊要求外，所有車型的玻璃都按照雙曲率玻璃進行設(shè)計，即用圓環(huán)面進行擬合，如圖9。 4.2.4.1環(huán)面玻璃的設(shè)計思想 圓環(huán)面的數(shù)學方程如下： (x2+y2+z2+R2-r2)2=4R2(x2+z2) 圓環(huán)面方程的基本參數(shù)標示于圖10。當R足夠大且圓柱半徑rR時從圓環(huán)面上截取的玻璃曲面仍近似

17、為柱面。玻璃的運動可以認為是一種繞圓環(huán)面中心引導線的旋轉(zhuǎn)運動，其運動軌跡是與引導線成一定夾角的圓環(huán)截面線的一部分。 可建立如下圓環(huán)面玻璃的數(shù)學模型： 半徑為r的圓K沿圓的法向以半徑R作旋轉(zhuǎn)運動得到的曲面即為一圓環(huán)面，圓K為母線，圓R為導動線。圓環(huán)面的幾何參數(shù)方程為： x=(R+rcos)cos, y=(R+rcos)sin, z=rsin，其中02，02 對于圓環(huán)面上的母線圓K，圓K上任意點a繞圓K的圓心O1等角速度旋轉(zhuǎn)角度時，圓K繞與其共面的軸OZ等角速度旋轉(zhuǎn)角度，如圖11所示。4.2.4.2 設(shè)計準則4.2.4.2.1 玻璃升降器在設(shè)計的過程中，關(guān)鍵在于安裝和玻璃導軌的曲線確定。在安裝的過

18、程，包括電機和導軌的安裝位置的確定，而玻璃導軌的曲線就要由B柱和玻璃型面來決定了。為了和外造型匹配，達到玻璃升降的平順性，玻璃要設(shè)計為雙圓環(huán)面，R=1525×104mm,r=12002000mm，大客車為R= ,r=40007000mm； 4.2.4.2.2 車窗玻璃在運動到最低點時與車門內(nèi)板底部的距離不能小于12.0mm。 4.2.4.2.3 前門玻璃在設(shè)計時應該能夠完全下降至內(nèi)外板之間，來保證前排駕駛員的操作視野；后門玻璃卻沒有嚴格要求，大概在100mm左右都認為是合格的。4.2.5 密封條 一輛車密封條的設(shè)計的好壞直接確定了車型的檔次，它是汽車設(shè)計中舉足輕重的環(huán)節(jié)。 4.2.5

19、.1作用 密封條的主要作用是密封（防水防塵）、美觀、減振、補償誤差。4.2.5.2 設(shè)計規(guī)則 4.2.5.2.1 在設(shè)計過程中密封面應該與密封條數(shù)模應該是干涉狀態(tài)，干涉不能太大，也不能太小。一般為有效壓縮尺寸的1/31/2，這樣才能充分發(fā)揮密封條的作用，又不至于運動件在運動的過程中產(chǎn)生過大的摩擦力和壓緊力。 4.2.5.2.2 一般在同一種車型中，相同截面的密封條，其有效壓縮量是一致的。 4.2.5.2.3 玻璃的升降和密封條有著密不可分的關(guān)系，因此，兩者的干涉量在玻璃運動的過程中變化應保證在2mm以內(nèi)；且在運動的過程中玻璃也會在前后方向竄動，因此，玻璃導槽中密封條與玻璃也應預留2mm的余量，

20、保證玻璃的存在運動偏差的情況下仍能順利升降。 4.2.5.2.4 圖12以一窗框為滾壓條的樣車為例，對較常規(guī)的密封條進行了分析，不僅對密封條本身的斷面進行了分析和定義，也對密封條的固定方式和壓縮尺寸、配合間隙進行了定義，對相同或相近車型的密封是一種參考。4.2.6 玻璃升降器4.2.6.1種類 A、手動式（現(xiàn)在基本不用，本規(guī)定不作討論） B、電動式 a 繩輪式 b 叉臂式（齒輪臂式） C、使用范圍 繩輪式玻璃面小圓半徑較小 叉臂式-玻璃面小圓半徑較大 繩輪式電動玻璃升降器設(shè)計流程 4.2.6.2繩輪式（如圖13）圖134.2.6.2.1 在設(shè)計玻璃升降器之前，需要了解玻璃面，玻璃導軌及玻璃上下

21、止點的位置等一系列的先決條件。4.2.6.2.2 升降器導軌弧度及位置的設(shè)計。 在有了玻璃的數(shù)據(jù)后，同時求出玻璃的質(zhì)心位置，根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗和一些樣車數(shù)據(jù)，一般單導軌的位置是在玻璃質(zhì)心位置向B柱方向偏移15-25mm，雙導軌的間距應該在不干涉內(nèi)門板和其它附件的情況下盡可能大，但兩個導軌的中線應該在玻璃質(zhì)心位置向B柱方向偏移15-25mm。導軌位置確定后，通過偏置玻璃面求出導軌的弧度，此導軌弧度為空間螺旋曲線。（附加示意圖14）4.2.6.2.3 玻璃滑塊的設(shè)計。 由于玻璃的平衡安裝方式表現(xiàn)在玻璃滑塊與玻璃的連接上，故可以在玻璃上確定安裝孔位及孔距，由此可以確定玻璃滑塊上傳動鋼絲夾的位置及確定滑

22、塊安裝孔的位置。滑塊上緩沖墊的相對位置也可以確定，滑塊設(shè)計完成。 4.2.6.2.4 導軌總成的設(shè)計。 由于玻璃的安裝孔位，上下止位，玻璃滑塊已知，根據(jù)玻璃滑塊上緩沖墊與玻璃的相對位置關(guān)系，確定導軌上夾頭和下面玻璃下位擋塊的位置。擋塊位置確定后，下夾頭位置確定，從而導軌長度確定。在根據(jù)車門內(nèi)門板所給定的導軌支架安裝位置確定導軌上下支架的位置。導軌總成設(shè)計完成。4.2.6.2.5 驅(qū)動總成的設(shè)計。 導軌總成位置確定后，確定所選用的電機的外形尺寸，進行車門內(nèi)板的布置，從而確定電機的安裝位置。（假如所選用電機和內(nèi)板干涉，可以采取以下措施：更換電機修改內(nèi)門板）。根據(jù)玻璃行程，確定卷絲筒的圈數(shù)及高度。根

23、據(jù)卷絲筒及電機設(shè)計外殼。（須注意玻璃運動過程中與罩殼是否干涉，。驅(qū)動總成設(shè)計完成。4.2.6.2.6 附件設(shè)計。 導軌總成及驅(qū)動總成的位置確定后，鋼絲繩及壓力管組件確定。（須注意上下夾頭出鋼絲繩與外殼口處鋼絲繩應平滑過度，必要時調(diào)節(jié)電機安裝位置）。 4.2.6.2.7 設(shè)計要點。 玻璃升降器總成設(shè)計要求玻璃升降平穩(wěn)，無抖動，無扭轉(zhuǎn)，升降速度符合技術(shù)要求，無異常雜音和噪音，耐久性符合技術(shù)要求的規(guī)定。（電動玻璃升降器設(shè)計要求可以參照QC/T 636-2000汽車電動玻璃升降器） 至此，繩輪式電動玻璃升降器的設(shè)計完成。 4.2.6.3 叉臂式（如圖15）4.2.6.3.1 固定方式 電機固定在電機支

24、架上，電機支架和短導軌固定在車門內(nèi)板上，長導軌與車門玻璃連接。4.2.6.3.2 驅(qū)動方式 電力來自汽車電瓶，由電線輸入電機，電機提供整個升降器的動力。電機輸出旋轉(zhuǎn)運動，帶動齒板和升降臂進行旋轉(zhuǎn)運動，從而使長導軌和玻璃進行上下運動。 4.2.6.3.3 設(shè)計要點a、確定電機支架安裝平面 先找到玻璃的上下止位，上下止位上玻璃各有兩個與升降器的固定點，由這四個點擬合成一個平面，電機支架的安裝平面即由該平面偏置獲得，偏置距離由升降器機構(gòu)決定。 b、為滿足玻璃的上下運動，必須要具備的升降器機構(gòu)的幾何關(guān)系 在圖1中，把圖中的A、B、C、D、E、F、G投影到電機支架安裝平面上看 A、B、E三點成一線 B、C、D三點成一線 A、F、G三點成一線 BA=BE,BC=BD(通常BA=BE=BC=BD) c、確定升降臂和平衡臂的變形量 由于玻璃運動近似圓弧運動，但升降器的長導軌在自