加油口蓋設計指南

第一章概論編寫本指南的目的主要目的：指導加油口蓋的設計；為加油口蓋系統(tǒng)的校核提供參考。本指南的適用范圍本指南主要適用于江淮汽車有限公司M1類車型的金屬加油口蓋總成，其他類型車輛加油口蓋可以參考此指南的相關內(nèi)容。定義加油口蓋是位于車身側(cè)圍，遮擋在汽車油箱加注口外的，一個可翻轉(zhuǎn)開啟的部件。功能1、 供加油槍進出，遮蔽油箱加注口，有防盜作用（無執(zhí)行器的無防盜功能）；2、 與車身側(cè)圍外板型面成連續(xù)性，保持了側(cè)圍外觀的整體性和美觀。有時也起裝飾作用。第二章設計要素本節(jié)主要介紹加油口蓋在外觀、構(gòu)造、功能、機構(gòu)等方面的型式和差異，及其適用情況和需注意的事項。布置位置總體上來說和油箱布置的位置相關：1）油箱在后底板位置的，加油口蓋一般布置在后輪罩的上方。2）油箱在前底板位置的，加油口蓋一般布置在B柱位置。材料按照使用的主要材料不同，分為：金屬加油口蓋、塑料加油口蓋。1）.金屬加油口蓋

優(yōu)點：耐候性好，涂裝可隨車身進行，一般與車身無色差；鈑金可以變形，故易于調(diào)整與側(cè)圍的間隙面差。缺點：零件數(shù)量多，工藝較復雜（沖壓、焊裝、涂裝），尺寸比較難控制；重量大；出容易生銹；2）,塑料加油口蓋：優(yōu)點：重量輕，結(jié)構(gòu)簡單（一般只有一個零件），成型簡單（一般只需一次注塑成型）；缺點：色差問題是品質(zhì)難點，耐候性較差，因塑料件成型后不可塑性變形，對車身精度要求高可根據(jù)供應商制造水平和具體車型布置情況選用不同材料。3.形狀常見的加油口蓋板外形有：圓形，方形、菱形、橢圓形等其他形狀，如下圖：

加油口蓋的形狀由以下幾個因素決定：（1）整車外形設計風格，（2）對分縫和型面特征的避讓，（3）布置空間的約束。開啟方法4.1機械式一般采用開啟手柄，通過拉線拉動加油口蓋的鎖止機構(gòu)打開加油口蓋。4.2電子式主要通過按按鈕將信號傳給加油口蓋的電子開啟機構(gòu)以打開加油口蓋。4.3手動式一般沒有鎖止機構(gòu)，通過手指扳動加油口蓋板本身開啟。此類加油口蓋設計時要預留手指操作空間，還要設置關閉時定位裝置。彈開結(jié)構(gòu)按照彈開結(jié)構(gòu)不同，分為彈簧式、彈片式、扭簧式、非彈開式等，如下圖。彈簧式加油口蓋 彈片式加油口蓋 扭簧式加油口蓋

非彈開式加油口蓋是用手直接打開的手動開啟方法，為了防盜，通常里面加注口的塑料蓋需要用鑰匙打開。這類加油口蓋也有彈簧或彈片，在關閉時起壓緊的作用。非彈開式加油口蓋底座固定位置加油口蓋轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)臂的底座安裝位置對整個加油口蓋結(jié)構(gòu)影響較大。可以分為外露式（圖15、圖16）、內(nèi)藏式（圖4、圖5）等。外露式指安裝面在側(cè)圍加油口一邊（一般為車前側(cè)），安裝面與側(cè)圍型面（XZ面）平行。因此，安裝面可以直接看到，裝配就相對方便的安裝相對容易實現(xiàn)。但是轉(zhuǎn)動支架尺布置空間就非常有限，一般沒有長的轉(zhuǎn)臂。多用于方形加油口蓋板，對于圓形、菱形的加油口蓋板布置難度較大。內(nèi)藏式是指安裝在側(cè)圍內(nèi)側(cè)，安裝面一般與側(cè)圍型面垂直（YZ面），或者有一定角度的斜面。因為機構(gòu)藏于側(cè)圍內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)動支架相對較大，轉(zhuǎn)臂也較長，但裝配操作性稍差。適用各種外形的加油口蓋。聯(lián)接方式金屬加油口蓋的蓋板一般有內(nèi)板和外板，內(nèi)外板間聯(lián)接方式有焊接、包邊、粘結(jié)三種方

式。焊接式：工藝操作比較方便，但是容易產(chǎn)生焊接缺陷。因需預留焊接邊，運動分析的時候，回轉(zhuǎn)空間要求比較大?？墒褂命c焊和氬弧焊進行焊接。氬弧焊所需焊接邊短，熔化極氬弧焊外觀好，故推薦焊接內(nèi)外板使用熔化極氬弧焊。點焊氬弧焊點焊包邊式：工藝上需要增加一套包邊模來實現(xiàn)包邊，結(jié)構(gòu)上要稍比焊接式簡單，而且，在做運動分析的時候，由于沒有焊接邊，對運動回轉(zhuǎn)空間要求比較小。粘結(jié)式：乘用車上應用較少，多見于中大型客車、貨車，結(jié)構(gòu)簡單，相當粗狂的設計。外觀要求塑料加油口蓋：產(chǎn)品表面要求平整，無飛邊、裂紋、收縮等缺陷；產(chǎn)品成型并涂裝完成24小時后，形狀尺寸應符合圖紙和檢具要求；產(chǎn)品成型后不應有變形翹曲和受熱應變變形；加油口蓋板外表面與車身不能存在色差。金屬加油口蓋：外觀要求平整，弧度光順，無變形、坑包、褶皺等外觀缺陷；內(nèi)外板焊接處焊接可靠，無漏焊、虛焊、毛刺、飛濺、焊點扭曲、裂紋、燒穿、未焊透等現(xiàn)象，不允許焊接熱影響區(qū)擴展到A面上。法規(guī)要求（注油管旋蓋掛繩）ECER34要求在加油口蓋上增加一個孔，用以固定注油管旋蓋。我們通常是在加油口蓋內(nèi)板上開一個中6.4mm的孔來固定。目前公司乘用車系列（賓悅，同悅，瑞鷹，和悅）注油管旋蓋通用。

第三章加油口蓋結(jié)構(gòu)設計第一節(jié)加油口蓋的結(jié)構(gòu)及材料選擇1、加油口蓋的結(jié)構(gòu)一般來說，金屬加油口蓋由外板、內(nèi)板、固定支架（鉸鏈）3、旋轉(zhuǎn)軸4、彈簧或者彈片，緩沖墊組成。整個加油口蓋固定在“加油口底座”上。下圖分別為外露式和內(nèi)藏式加油口蓋典型結(jié)構(gòu)爆炸圖：外露式加油口蓋結(jié)構(gòu)爆炸圖

內(nèi)藏式加油口蓋結(jié)構(gòu)爆炸圖2、加油口蓋的材料及料厚的選擇金屬加油口蓋內(nèi)外板材料一般采用SPCC,外板厚度0.7mm，內(nèi)板厚度1.5mm,需特別加強的可選用2.0mm。轉(zhuǎn)軸選用Q235，直徑中3.0mm。彈片選用65Mn，厚度0.4mm。第二節(jié)加油口蓋設計的重要環(huán)節(jié)1、 外觀間隙面差的定義間隙和面差指的是與側(cè)圍外板之間的間隙和面差。外觀間隙（一般指倒角前的）和面差，在造型階段就已經(jīng)確定，設計階段根據(jù)A面進行詳細的設計，此時必須保證油箱口蓋一周的外觀間隙和面差是均勻的，即滿足理論要求的間隙值和面差值。靜止外觀間隙取2.5mm，3mm；面差以加油口蓋不高于側(cè)圍為準，取0.5±0.5，有特殊造型要求,按造型修正。2、 加油口蓋轉(zhuǎn)軸的布置2.1外露式加油口蓋

2.1.1卷邊距離與外板寬度比的設定：旋轉(zhuǎn)軸與內(nèi)板相配合的卷邊距離與加油口蓋外板寬度比D/L=1/2?2/3為宜。如果小于1/2,容易出現(xiàn)加油口蓋晃動，鉸鏈強度不夠等現(xiàn)象，導致面差和間隙出現(xiàn)問題；如果大于2/3,會加大旋轉(zhuǎn)軸附近內(nèi)外板之間的焊點布置的難度，也會影響到加油口蓋的強度，體現(xiàn)為面差和間隙不均等問題。圖23加油口蓋卷邊距離和外板寬度示意圖2.1.2位置的布置一般來講，旋轉(zhuǎn)軸布置在加油口蓋的邊緣，且比較靠近外板的翻邊及外板的內(nèi)側(cè)表面，這

樣，旋轉(zhuǎn)半徑相對較小，運動間隙容易保證。當然，具體的布置需要反復嘗試和調(diào)整。A-BN2mm，這樣才容易調(diào)整軸線。2.2內(nèi)藏式加油口蓋2.2.1卷邊距離與外板寬度比的設定

相對外露式，內(nèi)藏式有一條較長的彎臂，因布置空間有限，彎臂不能太寬，因此卷邊距離也受到限制。原則上，為保證強度和間隙面差的保持，D應在空間允許下盡量大。一般D/L在1/5?1/3間取一個合適的值。2.2.2布置位置內(nèi)藏式加油口蓋開啟時的運動軌跡是由轉(zhuǎn)軸和彎臂共同決定的，距離B是轉(zhuǎn)軸到側(cè)圍加油口邊緣的距離，彎臂上距離A應大于B，才能保證開啟最大角時不發(fā)生干涉。2.3方向的設計。一般來說，加油口蓋旋轉(zhuǎn)軸的軸線布置盡可能和靠近軸線的加油口蓋外板外觀特征線平行。這樣才能保證開啟平穩(wěn)。如下圖兩條加粗紅線。為保證加油口蓋在打開狀態(tài)下不會因重力作用而自動回轉(zhuǎn)，應對旋轉(zhuǎn)軸進行受力分析，避免會因重力關閉的情況。加油口蓋軸線位置示意圖2.4運動校核衡量軸線布置是否合理，主要看加油口蓋外板、內(nèi)板運動時與周圍零件（側(cè)圍外板和加油口底座）之間的間隙；保證在運動全過程中（從設計位置直到打開到最大開啟角度+5度），加油口蓋與側(cè)圍外板在考慮公差的極限狀態(tài)下全運動過程中最小間隙N1mm。開啟角度一般90?120度。應在最大開啟角和閉合狀態(tài)下布置限位和緩沖裝置。加油口蓋外板設計3.1焊接式的結(jié)構(gòu)由于加油口蓋外面的型面直接根據(jù)造型A面確定，所有加油口蓋外板的設計主要指翻邊的設計。加油口蓋翻邊的設計影響到側(cè)圍外板與其配合的翻邊角度，進而影響側(cè)圍外板的成型工藝，如下圖26：R1,R2都不允許出現(xiàn)沖壓負角，而且這兩個翻邊和側(cè)圍外板的距離至少保證在2.5mm以上。翻邊的高度（從R切線點算起）：氬弧焊的焊接邊為5mm；點焊焊接邊為8mm~12mm。非焊點處為3mm。加油口蓋外板R角，一周都是等半徑的。圖26加油口蓋翻邊示意圖3.2包邊式結(jié)構(gòu)包邊式結(jié)構(gòu)，加油口蓋外板壓合邊在直線處長5mm~8mm，圓角處長3mm~5mm。壓合處內(nèi)板的邊線到外板包邊后圓角的間隙為1mm~2mm加油口蓋內(nèi)板的設計'加油口蓋內(nèi)板是加油口蓋上面比較重要的件，它連結(jié)外板、旋轉(zhuǎn)軸和固定支架，具備一些運動限位作用，同時又對加油口蓋的強度起主要作用。4.1旋轉(zhuǎn)軸處卷邊原則是保證旋轉(zhuǎn)軸與內(nèi)板配合滿足加油口蓋運動順暢的要求，且旋轉(zhuǎn)軸不得松動及脫出。另外，為了保證卷邊處的強度，通常會在此處相應的增加加強筋。4.2與外板的配合結(jié)構(gòu)要求能夠起到支撐外板型面的作用。聯(lián)接處（焊接，包邊）數(shù)目不少歸個，靠近旋轉(zhuǎn)軸和鎖止支架的地方是必須焊接，其他的地方，視加油口蓋的大小酌情確定。對于焊接式的結(jié)構(gòu)，焊接邊與外板型面垂直。焊接的地方，內(nèi)板翻邊高度要求與外板齊平，或比外板低1mm。點焊的加油口蓋焊點一般采用小焊鉗進行焊接，焊點熔核直徑一般為4mm。對于包邊式結(jié)構(gòu)，與外板貼合的搭接邊要求與外板型面配合一致。搭接邊越小越利于減重和省料，越大越利于強度。建議設計不少于4處，每處不短于10mm搭接邊。對于非焊接和包邊處的面和邊要保證和外板的間隙，要求間隙大于1mm在焊接時為了定位內(nèi)外板，同時對加油口蓋起加強作用，一般會在內(nèi)板上做出幾個定位孔、凸臺和加強筋。如下圖：4.3與執(zhí)行器的配合內(nèi)板與執(zhí)行器的配合非常重要，影響到加油口蓋的間隙、面差及晃動與否。如下圖，其中a為執(zhí)行器固定端端到鈑金固定處的距離，b為執(zhí)行器卡銷的最大行程，c為卡銷寬度，d為加油口蓋內(nèi)板卡銷口卡接點到鈑金固定處的距離，考慮距離d要大于距離a,但是又不太大，不然超出距離a+b或接近距離a+b會造成執(zhí)行器失效要求卡接距離a+b-dN3mm。4.4內(nèi)板輕量化設計通常為了避免加油口蓋整體比較重，在設計滿足要求的前提下，在內(nèi)板上相應開出合適的減重孔，既節(jié)省了材料，又可以減重。有利于改善加油口蓋的下垂和支架強度不足的情況。彈片設計，安裝異響固定支架及其安裝螺栓的設計固定支架是連接加油口蓋與加油口底座的關鍵部件。它和內(nèi)板一起，作為加油口蓋的重要的連結(jié)部件，對尺寸，強度，剛度都要求比較可靠。其安裝面與加油口底座鈑金型面配合須相互平行，并且是平面。內(nèi)藏式固定支架安裝孔采用不可調(diào)的過孔設計，過孔直徑由6.5mm，螺栓選用11293-06163螺栓墊圈組合件。并且需要與內(nèi)板配合設置限位裝置。加油口蓋彈片彈片重量輕，耐久好，占用空間小，安裝方便，故推薦使用。材料選用65Mn，厚度0.4mm。實驗要求：加油口蓋彈片疲勞試驗，要求3000次不斷裂彈起角度：要求加油口彈開后，保證打開加油口蓋的操作空間。具體為彈開后，加油蓋外邊沿與側(cè)圍的間隙足夠加油工人用戴有工作手套的手指能夠打開。推薦至少打開30°。同時要保證其他部件不會導致其打開后回轉(zhuǎn)至關閉或操作空間過小。執(zhí)行器設計機械式開啟的加油口蓋，開啟機構(gòu)包括執(zhí)行器、拉絲、開啟把手。下圖所示執(zhí)行器結(jié)構(gòu)已應用于瑞鷹、和悅、和悅RS。（詳細圖紙見附件）執(zhí)行器設計中拉絲的設計和布置應參照QC/T29101-1992《汽車用拉索總成》要求。拉索在車身中的布置路徑應盡量順暢。大角度小半徑的彎轉(zhuǎn)會造成拉絲管內(nèi)鋼絲因彈性外張，消耗拉絲的部分行程，造成實際裝配后行程A縮短的現(xiàn)象。（所有拉索設計中都存在因彎曲A+B縮短的情況）因此設計、布置和現(xiàn)場裝配中應避免這種大角度小半徑的彎轉(zhuǎn)。下圖為QC/T29101-1992中對拉索最小工作曲率半徑的要求。擔索也成在表9螺定的雖小曲率半桂下哥曲36『睡拉功宜如.

10?工具和加油槍的空間校核在設計過程中應考慮裝配過程中安裝工具與周邊部件的空間關系，防止出現(xiàn)干涉或空間過小而造成的無法裝配或裝配困難的問題。以及加油時加油槍與周邊件的空間校核。方法是：在設計中使用工具模型對斷面圖和數(shù)模進行校核。斷面空間校核示例圖11.技術(shù)要求我公司