背門設(shè)計指南R

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！背門設(shè)計指南概述...............................................................................................................................................2背門的結(jié)構(gòu)型式.............................................................................................................................22.1上開式.....................................................................................................................................22.2側(cè)開式.....................................................................................................................................3.................................................................................................................................4.................................................................................................................................54.1法規(guī)要求.................................................................................................................................54.2人機要求................................................................................................................................74.3性能要求................................................................................................................................74.4工藝性要求.............................................................................................................................74.5輕量化設(shè)計..............................................................................................................................85.背門附件布置和典型斷面設(shè)計......................................................................................................85.1背門附件布置.........................................................................................................................85.2典型斷面設(shè)計........................................................................................................................13背門密封面設(shè)計...........................................................................................................................146.1.....................................................................................................................146.2背門密封面的基本要求..........................................................................................................146.3.............................................................................................................15選材建議......................................................................................................................................20概述和關(guān)閉時的密封；需要滿足相關(guān)法規(guī)要求，模態(tài)、剛度應(yīng)達到設(shè)定目標(biāo)，滿足制造工藝要求，在滿足性能的前提下重量盡可能輕。圖的前提下，相關(guān)工程結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)。背門的結(jié)構(gòu)型式2.1上開式背門鉸鏈布置在背門頂部，開啟時背門繞鉸鏈軸線向上舉升（如圖1所示）。這種開啟方式的背門一般由背門焊接總成、背門鉸鏈總成、背門鎖總成、背門護板總成及一些背門附件、線束等組成。圖1上開式背門典型的上開式背門焊接總成結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2上開式背門結(jié)構(gòu)2.2側(cè)開式背門鉸鏈布置在背門側(cè)面，常見于背門上掛備胎的SUV車型。由于備胎置于背門外，影響后部碰撞，另外背門鉸鏈布置在側(cè)面，側(cè)圍后立柱需要加強，導(dǎo)致側(cè)圍、背門結(jié)構(gòu)左右不對稱，會增加設(shè)計難度及成本。備胎和護罩總成及一些背門附件、線束等組成（如圖3所示）。圖3側(cè)開式背門典型的上開式背門焊接總成結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4側(cè)開式背門背門設(shè)計流程本文就上開式背門展開論述，其設(shè)計流程如下：B圖背門設(shè)計要求4.1法規(guī)要求外部凸出物背門外部型面需要滿足以下法規(guī)：國內(nèi)GB11566-2009《乘用車外部凸出物》歐洲ECER26《就外部凸出物方面批準(zhǔn)車輛的統(tǒng)一規(guī)定》《機動車輛外部凸出物》74/483/EEC法規(guī)要求如下（詳見GB）：除以下零部件外：——高于地面1.8m的零部件；——低于底線的零部件；——在工作狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)下，均不能被直徑為100mm的球體所觸及的零部件；——凸出車身外表面不到1.5mm的零件以及凸出車身外表面1.5mm以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圓滑的零部件。其余車身外表面凸出零件的圓角半徑不應(yīng)小于。如圖5所示。圖5外部凸出物要求對于后牌照安裝在后背門外板上面的，需根據(jù)以下法規(guī)要求進行校核：國內(nèi)GB17541-1995《汽車和掛車號牌板（架）及其位置》歐洲70/222/EEC《機動車輛及其掛車后牌照板的固定及其安裝空間》北美SAEJ686-1999《機動車牌照板》后牌照的尺寸具體如下：140mm（一般采用此種）×240mm后牌照的安裝位置要求如下：），后牌照板的中點不要處于車輛縱向?qū)ΨQ平面的右方；），后牌照板及號牌架不要超出車輛后端左邊緣；），后牌照板下邊緣距離地面不小于；），后牌照板上邊緣不要高于地面，如果不能滿足，則盡可能靠近，但不能超過1.2m；）后牌照板的垂直度的范圍為±°，如果由于車身后部形狀的設(shè)計原因，不能滿足此要求，則：上邊緣不超過，向上的傾斜角度不超過°，如上邊緣超過，則向下傾斜角度不超過°。后牌照可視角度要求（在如下空間可見）：），從后牌照兩側(cè)向外的可視角度為°；），從后牌照的上邊緣向上的可視角度為°；），如果后牌照上邊緣離地高度大于，通過牌照板下邊緣的水平面，則上邊緣向下的可視角度為°。后視野要求后擋風(fēng)玻璃透明區(qū)域要滿足以下法規(guī)：國內(nèi)GB15084-2013《機動車輛后視鏡的性能和安裝要求》歐洲2003/97/EC《間接視野裝置和安裝這類裝置車輛的型式批準(zhǔn)》法規(guī)要求如下（詳見GB）：駕駛員借助內(nèi)后視鏡必須能在水平路面上看見一段寬度至少為20000mm的視野區(qū)域，其中心平面為汽車縱向基準(zhǔn)面，并從駕駛員的眼點后60000mm處延伸至地平線。S3類制動車燈，或車身構(gòu)件（如：縱向基準(zhǔn)面附近對開門的后窗立柱等部件）遮擋部分視野，但當(dāng)遮擋度是在頭枕處于最低位置，遮陽板處于收回位置時測定。4.2人機要求，以保證操作舒適。背門開啟和關(guān)閉力推薦值。4.3性能要求剛度剛度是物體抵抗變形的能力。剛度有兩種，靜態(tài)剛度和動態(tài)剛度。靜態(tài)剛度一般包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度兩種。免產(chǎn)生無法正常開閉、密封不良導(dǎo)致漏水等質(zhì)量問題。動態(tài)剛度用車身模態(tài)頻率來衡量。這個頻率應(yīng)該與載荷的激振頻率相差較大才可以，以在汽車行駛過程中避免產(chǎn)生共振，提升NVH性能。背門外板抗凹性背門外板平坦部位應(yīng)有背門內(nèi)板的撐腳或者補強板進行支撐，以滿足抗凹性，避免當(dāng)人手按壓背門外板等情況時，產(chǎn)生過大變形，影響外觀品質(zhì)。4.4工藝性要求沖壓工藝性首先要考慮的就是背門總成各零件的沖壓工藝性。比如對沖壓方向，拔模角度，開孔方向，工藝缺口，零件最小圓角，孔邊距等要有充分的考慮。焊接工藝性在設(shè)計時要考慮到焊接的可行性和方便性。比如對焊接順序，焊接層數(shù)，焊接邊尺寸，焊槍操作空間，焊接定位等問題的考慮。涂裝工藝性，考慮流液路線是否合理，涂膠間隙等。裝配工藝性滿足背門總成相關(guān)附件及電器、內(nèi)外飾等系統(tǒng)零部件的安裝，且拆裝方便。4.5輕量化設(shè)計在汽車行業(yè)，輕量化是趨式。輕量化可以有兩種方式，一是采用輕質(zhì)材料來減少車身重量。另一種是優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)。在這里我們主要談的是第二種，我們在設(shè)計背門內(nèi)板和做減重孔、減小零件尺寸來達到輕量化的目的。5.背門附件布置和典型斷面設(shè)計面，如果發(fā)現(xiàn)無法保證斷面面積時就需要對附件位置進行調(diào)整。5.1背門附件布置背門鉸鏈布置）背門開度：背門開啟時離地高度要保證滿足人機工程要求，開啟后的最低點要高于啟角度應(yīng)該在背門開啟角度的基礎(chǔ)上，保證°以上的余量。以保證背門連接穩(wěn)定性。）鉸鏈軸線位置：上開式背門鉸鏈軸線沿YXZ向位置與造型面、背門與頂蓋分縫、鉸鏈類型和尺寸、鉸鏈處背門內(nèi)外板斷面面積等因素有關(guān)。布置時，首先蓋外表面和背門包邊面平行，以保證背門在前后方向上調(diào)整時，背門與頂蓋的段差在Z向不發(fā)生變化。）運動間隙：在背門開啟過程中，應(yīng)保證背門與周圍零件（頂蓋、側(cè)圍、鉸鏈固定部分等）滿足最小安全間隙要求。背門與頂蓋運動間隙≧（背門與頂蓋分縫間隙）背門與側(cè)圍運動間隙≧（背門與側(cè)圍分縫間隙）背門與鉸鏈固定部分運動間隙≧4mm）裝配要求：應(yīng)把安裝工具裝配到鉸鏈安裝位置進行校核，保證工具通過空間，拆裝方便，鉸鏈與車門內(nèi)板間隙要求﹥，如圖所示。同時需滿足背門內(nèi)板沖壓、涂裝要求。背門氣彈簧布置氣彈簧力學(xué)特性：）開啟背門時，氣彈簧產(chǎn)生的力矩應(yīng)略小于背門本身重量產(chǎn)生的力矩，這樣可以保證在開門時，門不會自動打開以避免傷人。這時需要施加一定開啟力，使背門向上打開。）背門的重量對開啟力和關(guān)閉力的大小影響最大，背門越輕則開啟和關(guān)閉越輕便；22.6853.33~66.67N左右。開啟力和關(guān)閉力在66.67N~80N時也可接受，超過80N的話對操作的人比較困難。）當(dāng)背門開啟到一定的臨界角度時（這個角度一般根據(jù)離地高度來定），氣彈簧產(chǎn)生）在背門最大開度時，氣彈簧產(chǎn)生的力矩應(yīng)比背門本身重量產(chǎn)生的力矩約大50N左右的力，也就是說關(guān)閉背門時需施加50N左右的力。氣彈簧布置原則：）滿足背門總成打開時的力學(xué)特性；）保證氣彈簧的結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)，主要是指氣彈簧的伸長量加上壓縮終了時氣體的長度不要大于氣彈簧的總長，且保證壓縮終了時氣體的長度不得小于；）布置空間足夠，氣彈簧拆裝方便；）保證氣彈簧與側(cè)圍及背門內(nèi)板、背門框密封條等周邊零件的運動間隙≥8；）氣彈簧安裝點剛度滿足要求。）氣彈簧安裝時一般采用活塞在上方，活塞桿在下方，這樣可以減低摩擦和確保最好的阻尼質(zhì)量及緩沖性能。氣彈簧布置方式根據(jù)氣彈簧在背門上的安裝方式可以分為反轉(zhuǎn)式和倒立式。）反轉(zhuǎn)式：背門關(guān)閉時，氣彈簧在車體側(cè)的安裝點處于背門上的安裝點的上方；背門點在車體側(cè)。如圖6所示。圖6反轉(zhuǎn)式）倒立式：背門關(guān)閉時和完全開啟時，氣彈簧在車體側(cè)的安裝點都處于背門上的安裝點的下方。即氣彈簧下端安裝點在車體側(cè)。如圖7所示。圖7倒立式品，而倒立式容易在取放物品時碰到氣彈簧。相同的背門開度，倒立式需要的擺轉(zhuǎn)空間L性能發(fā)揮有一定的好處。用倒立式。由于氣彈簧在車體的安裝點一般在D柱外板流水槽區(qū)域，且背門關(guān)閉后氣彈簧要放置在D柱外板的流水槽，因此氣彈簧的布置要結(jié)合D柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行。力增加將超過上安裝點與鉸鏈軸線的距離要≥裝點和鉸鏈軸線的連線的距離≤M20為S3為C20為、）。背門氣彈簧布置應(yīng)滿足以下要求：）靠氣彈簧力應(yīng)能保證將車門開啟到最大開度，并保證一定的開啟速度；）在關(guān)閉過程中，有一段距離內(nèi)氣彈簧力與車門重力正好平衡，即平衡點。為保證操作安全性，平衡點一般設(shè)計在人的腰部高度上；）為保證安全，車門開啟到最大開度2/3位置左右時，要求減小開啟速度，這可通過調(diào)整氣彈簧內(nèi)部阻尼來實現(xiàn)；）背門開啟和關(guān)閉操作力應(yīng)便于操縱。背門鎖及開啟手柄布置背門鎖、開啟手柄一般借用成熟車型的部件進行布置，要求鎖止安全，滿足法規(guī)要求。背門鎖和開啟手柄之間的拉桿根據(jù)布置位置重新設(shè)計。背門鎖布置）鎖體位置：銷嚙合點和鉸鏈軸線的連線跟鎖銷軸線的夾角≤°，保證鎖體在嚙合瞬間與鎖銷切向嚙合，保證背門安全鎖止，提高鎖體壽命，如圖8所示。圖8鎖位置）開啟匹配：鎖開啟機構(gòu)與鎖扣、拉桿開啟行程匹配。）安全間隙：背門鎖體隨背門一起運動，考慮到背門受到重力作用下垂的因素，需要保證背門鎖在運動過程中與周邊件（包括鎖體與背門門檻；鎖外開機構(gòu)與背門內(nèi)、外板等）的最小運動間隙≥。）裝配要求：考慮鎖安裝可行性和方便性。背門鎖開啟手柄布置）開啟手柄手部操作空間要求≥；）開啟手柄開啟后與牌照燈飾板間隙≥。背門限位塊布置背門限位塊分類：）側(cè)壓式限位塊（如圖9所示），其精度要求較低，背門與左右側(cè)圍間隙容易控制；）正壓式限位塊（如圖10所示），其精度要求較高，背門與左右側(cè)圍間隙不易控制；圖9側(cè)壓式限位塊圖10正壓式限位塊）限位塊與鎖一體化（如圖11所示），可節(jié)約布置空間，背門內(nèi)板結(jié)果設(shè)計更靈活，提升背門外觀品質(zhì)。圖11限位塊與鎖一體化背門限位塊布置參考成熟車型進行合理布置，保證其安裝結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)，背門關(guān)閉時受力良好。5.2典型斷面設(shè)計背門鉸鏈處斷面面腔體面積應(yīng)對標(biāo)成熟車型，保證滿足強度、剛度等性能。背門氣彈簧處斷面該斷面應(yīng)體現(xiàn)背門外板與側(cè)圍、背門內(nèi)板與D柱上外板、背門外板與后擋風(fēng)玻璃等零部件配合關(guān)系、背門密封面、密封間隙以及背門總成和D柱結(jié)構(gòu)等信息；背門斷面腔體和D柱斷面腔體面積應(yīng)對標(biāo)成熟車型，保證滿足強度、剛度等性能。則需向造型提出修改要求。背門密封面設(shè)計6.1背門密封面定義圖12所示。密封面設(shè)計是否得當(dāng)，影響背門開閉舒適性、背門的密封性、背門框密封條的使用壽命等。圖126.2背門密封面的基本要求滿足密封性要求密封性是指車內(nèi)不受車外雨水、灰塵、噪聲的侵害，同時滿足一定的車門開閉舒適性等性能要求。滿足背門結(jié)構(gòu)設(shè)計要求車門工程化設(shè)計之初，密封面的設(shè)計相當(dāng)重要，其設(shè)計質(zhì)量的好壞除了影響背門密封性外，還直接影響到背門扭轉(zhuǎn)剛度、背門強度、背門內(nèi)板工藝性、背門內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計等。密封面需過渡光順、無扭曲，背門內(nèi)板上密封面上不能設(shè)計焊點，其寬度應(yīng)能保證密12所示的a。6.3背門密封面設(shè)計要點背門密封面的設(shè)計輸入CAS結(jié)構(gòu)、背門鉸鏈布置數(shù)據(jù)、背門鎖布置數(shù)據(jù)、背門氣彈簧布置數(shù)據(jù)等。背門密封面與鉸鏈的關(guān)系在背門上部（頂蓋后橫梁中部），背門密封面與鉸鏈軸線的關(guān)系如圖13所示。圖13從理論上講，背門內(nèi)板上密封面延長線應(yīng)穿過鉸鏈軸線，才能保證背門在關(guān)閉過程中，內(nèi)板上密封面的延長線正好穿過鉸鏈軸線，但盡量保證其偏差在°以內(nèi)，如圖14所示。圖14如果設(shè)計密封面與理論位置相差太大，容易造成背門框密封條的異常磨損、變形等，同時影響密封性，造成漏水。背門密封面與背門鎖的關(guān)系°，否則將