后背門設計指南

1、后背門設計指南第一章 概論1-1 該設計指南的主要目的：S12是奇瑞公司第一款正向開發(fā)的車型，其概念設計是由意大利博通公司完成的，在結構過程中，我們以可行性分析為依據(jù)，并在韓國工程師的指導下對此進行了優(yōu)化。 門蓋系統(tǒng)的設計大致經(jīng)歷了以下幾個過程：外觀間隙以及平度的定義、典型截面的設計、主模型的建立、CAE分析、工藝問題的分析以及改進、公差的確定以及二位圖紙的標準化。在整個項目過程中，我們學習了韓國人的設計理念與流程，為我們在以后的設計中奠定了良好的基礎。 后背門的設計與門系統(tǒng)相比來說簡單的多，零件也少很多。編寫該設計指南的主要目的在于將我設計S12后背門的全過程中所學到的一些設計理念以及犯過的

2、錯誤一一羅列出來，大家共同學習一下，也希望大家在以后的設計過程中避免類似錯誤的重復發(fā)生。有不足之處請大家提出意見，我將繼續(xù)修正。1-2 該指南的主要內容第一章 概論第二章 后背門設計要求 2-1 后背門法規(guī)要求 2-2 后背門設計目標要求 及 BENCHMARKING 研究第三章 后背門間隙以及平度間隙第四章 后背門結構設計1、開啟角度的的定義2、鉸鏈軸線的布置3、典型截面的解析4、數(shù)模的構造5、尺寸以及公差的設定第五章 CAE分析、設計校核及評審1、CAE分析2、失效模式及相應措施第六章 材料定義以及減重1、材料定義2、減重第七章 設計心得第二章 后背門設計要求2-1 后背門法規(guī)要求1、 E

3、CE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488關于車輛就其外部突出物認證的統(tǒng)一規(guī)定法規(guī)大致內容如下（ 詳見標準ECE NO.26/01 ）：高出地面2m的零部件，或者低于底線的零部件，或者在工作狀態(tài)或靜止狀態(tài)下，均不能被直徑為100mm的球體所觸及的零部件，車身外表面凸出零部件的曲率半徑不得小于2.5mm。2、 S12的后牌照是安裝在后保險杠上面的，對于后牌照安裝在后背門外板上面的，后牌照尺寸還要滿足：北美： SAE J686歐洲： EEC 70/222國內： GB17541-19952-2 后背門設計目標要求 及 BENCHMARKING 研究 S12的定位是一款小型普及

4、經(jīng)經(jīng)濟型轎車；用途主要是家用、上班代步、休閑旅行；用戶主要面向：年輕積極向上、剛具初步經(jīng)濟實力的男性時尚青年兼顧性格開朗的年輕女性。因此要求該車在設計上要求時尚、美觀、便宜、性能要好。第三章 后背門間隙以及平度的定義1、后背門與側圍外板之間間隙與平度：2、后背門玻璃與側圍外板之間間隙與平度：3、后背門外板、后背門玻璃以及頂蓋之間的間隙和平度：4、 背門外板與玻璃之間的間隙與平度：5、后背門與后保險杠之間的間隙及平度：6、后背門玻璃與后尾燈燈罩之間的間隙以及平度：7、后背門外板、后尾燈以及側圍外板之間的間隙與平度：8、后尾燈與后保險杠之間的間隙和平度：第四章 后背門結構設計1、開啟角度的的定義根

5、據(jù)可行性分析圖紙上面定義后背門開啟角度為80度，該角度的定義主要是根據(jù)后背門開啟以后的最低點距離滿載地面之間高度來定義的。在博通的可行性分析中，該高度為1584mm，現(xiàn)在S12的該高度為1588.3mm。2、鉸鏈軸線的布置前后蓋鉸鏈與四門鉸鏈相比，在布置上簡單的多，因為其軸線是平行與Y軸的，我們在布置鉸鏈軸線的時候是在博通的可行性分析的基礎上，使用最新的A面數(shù)據(jù)，在保證最小動態(tài)間隙為3.5mm的基礎上確定的。現(xiàn)在鉸鏈軸線中心點坐標為（3069. 3，0，1187.2）。（3069. 3，0，1187.2）3、 典型截面的解析： 在做典型截面之前首先要搞清楚后背門上面都要安裝那些附件，S12后背

6、門上鎖安裝附件由上到下依次有： 外板：擾流板、雨刮噴嘴、后背門玻璃、后背門標牌、后背門鎖芯； 內板：鉸鏈、高位剎車燈、線束、衣帽架固定座、氣彈簧、緩沖墊、雨刮電機、后背門護板、后背門門鎖、后背門扶手。（1）、Y0截面：在該截面中可以反映出擾流板、后背門玻璃、后背門標牌、高位剎車燈、氣彈簧、雨刮電機、后背門護板、后背門門鎖等附件的布置以及安裝方式。另外，Y0截面是后背門外板開啟過程中與頂蓋之間間隙最小的位置，通過此截面也可以校核后背門的運動關系。各主要附件例如：氣彈簧、后背門門鎖的布置以及安裝方式，在下面會詳細附圖進行說明。A、氣彈簧： 在所有后背門附件的布置中，氣彈簧是最難布置，花費時間最長的

7、一個附件。由于后背門在開啟的過程中，氣彈簧要承受整個后背門包括所安裝附件的整體重量，并且開啟80度完全是由其保證的，所以在布置的時候不僅要考慮到其自身的性能，而且其行程也非常重要。S12的氣彈簧布置是在OPENING LINE的基礎上，參考后背門造型的特點，初步確定了上支點的位置,然后根據(jù)開啟角度，氣彈簧自身的性能、長度來尋找下安裝點。最重要的就是L1始終等于L2.L2L1雨刮噴嘴B、雨刮噴嘴，擾流板擾流板 C、密封條：后背門密封間隙保持在11mm，大了會使密封條壓縮永久變形而漏水，小了會因為接觸面積減小而漏水。而且密封面與整圈OPENING FLANGE成90±2度。密封條D、后雨

8、刮電機 E、后背門鎖芯：固定在外板上 安裝孔尺寸： F、后背門鎖后背門鎖的布置：鎖安裝面垂直于鎖與鎖柱嚙合點與鉸鏈點的連線，夾角在6度范圍內可以接受。（2）高位剎車燈的固定：高位剎車燈沿用T11。 （3）高位剎車燈燈罩的固定 （4）鉸鏈安裝，設計時要考慮安裝工具尺寸在后蓋開啟過程中，注意頂蓋與后背門外板之間的距離，避免干涉。另外S12的造型決定了在側圍后部上拐角處運動間隙很小，所以在設計過程中要不斷校核該點的運動間隙。 （5）衣帽架固定座： （6）緩沖墊的布置 （7）氣彈簧下安裝點 氣彈簧下安裝點是隨著后背門運動的，所以其與后尾燈之間的間隙一定要盡可能大，否則安裝之后，誤差累計下來，容易與燈干

9、涉，使燈損壞。一般改間隙要求10mm，但是由于空間的問題現(xiàn)在8.1mm可以接收。 （8）后背門護板后背門護板安裝共有12個安裝點，開始時只有8個安裝點，但由于雨刮電機的布置位置，所以后背門護板是比較大，為了外觀和質量，在上面又加了4個安裝點。CA4、數(shù)模的構造 DBEFHGA、S12-6301101后背門外板B、S12-6301111后背門內板C、S12-6306310后背門鉸鏈（左右通用）D、S12-6301131/132后背門鉸鏈左/右加強板（左右對稱）E、S12-6301113后背門高位剎車燈安裝板F、S12-6301171后背門雨雨刮電機安裝板G、S12-6301151/152后背門氣

10、彈簧左/右安裝板H、S12-6301121后背門門鎖安裝板5、尺寸以及公差的設定 （1）單件圖紙 （2）帶凸焊螺母的圖紙 第五章 CAE分析、設計校核及評審1、 CAE分析根據(jù)CAE部門2004年10月2日的“后背門剛度與模態(tài)分析報告”，后背門剛度和模態(tài)均滿足要求。 （1）數(shù)據(jù)狀態(tài)：（2）結論2、 失效模式及相應措施序號要求潛在失效模式失效潛在影響失效原因推薦解決方法1符合安全法規(guī)鈑金強度不足不滿足安全法規(guī)A、 鈑金強度不足；B、 焊點失效A、 根據(jù)CAE分析來改善鈑金強度；B、 定期檢查焊接設備，加強質量控制2測試外板強度鈑金變形關閉后蓋時聲音不正常，開啟后蓋時鎖芯區(qū)域變形鈑金料厚太薄A、

11、增加料厚B、 加強鈑金 3合理的布置零件之間干涉零件變形或損壞布置時出錯或裝配問題重新布置或者加強裝配過程的控制4焊接可行性裝配過程中有干涉現(xiàn)象個別件裝配不上，無法焊接設計與工藝之間溝通不夠，工藝介入太遲工藝與設計同步進行5滴水孔漏水的能力水不能全部流出，積在內外板之間鈑金腐蝕孔太小根據(jù)參考樣車調整孔尺寸6密封條A、 漏水B、 閉合力大A、 漏水B、 閉合力大A、 接觸不好，間隙大B、 間隙小7鉸鏈軸線軸線不同軸，發(fā)生變形開關困難，有噪音裝配問題定期檢查，加強質量控制8加工工藝性難于沖壓焊接延長開發(fā)周期，浪費材料，影響產(chǎn)品質量有些地方模具難于控制，成型CAE驗證第六章 材料定義以及減重1、材料

12、定義： 2、減重 在不影響結構強度和成型性的基礎上，盡可能多的開減重孔或減少材料料厚。第七章 設計心得 首先很感謝項目經(jīng)理和室領導能夠給我這個機會參與S12項目的開發(fā)工作，項目啟動的時候我才剛剛轉正，S12對于我來說，是一個很好的鍛煉機會，但是對于項目本身來說是有風險的。因為我們對于車身設計都基本上是一無所知的，尤其是對于其他車型的歷史問題清單，我們不是很清楚，而且缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗，很多問題根本就不知道怎么解決。參加項目組以來，我覺得雖然在專業(yè)知識上有了較以前有了大幅度的提高，但是在對待工作的態(tài)度上，我覺得收獲更大。我覺得對于設計人員來說責任心真的很重要，以前我很害怕犯錯誤，更害怕承擔責任，而且只

13、知道低頭干活，很少抬頭看路。但是經(jīng)過一個項目完整的做下來以后，我發(fā)現(xiàn)沒有人會不犯錯誤的，除非他什么都不做。我如何正確面對自己設計過程中的失誤，只要在發(fā)現(xiàn)問題以后盡快更改不延誤項目進度都是可以接收的。而且項目過程中，與其他部門的溝通是非常重要的。后背門上面安裝的所有的附件以及其相鄰的邊界條件都有可能引起我的設計變更，這就需要我要密切關注與自己相關的零件的邊界條件，而且無論多么小的更改都可能引起其他附件裝配關系的變動，所以要及時檢查各個附件的裝配情況以及間隙變化。其他附件的變動也有可能會造成相鄰部件的干涉等情況。比如說2005年3月28日的后尾燈數(shù)據(jù)，在氣彈簧安裝點處發(fā)生了變化，我當時檢查的時候只

14、是把后背門總成與后尾燈數(shù)據(jù)裝配起來檢查了一下，沒有干涉，以及間隙是均勻的。但是后來在一個很偶然的機會把氣彈簧的數(shù)據(jù)裝配進來發(fā)現(xiàn)后尾燈與氣彈簧下安裝點的數(shù)據(jù)發(fā)生了干涉，干涉量為0.6mm，但是在2005年2月18日的數(shù)據(jù)里面是沒有干涉的。具體情況見插圖：雖然這種更改并沒有影響鈑金，但是對于其他附件已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響。如果是剛加入項目組的時候我一定會覺得各種更改應該是自己的件自己檢查，比如說氣彈簧就應該是負責氣彈簧的工程師來負責，但是經(jīng)過這么長時間，我的思想轉變了，因為氣彈簧是裝在后背門上面的，所有安裝在后背門上面的附件出現(xiàn)了問題，我都是有責任的，所有附件的變更都必須做截面不斷的檢查，避免在裝車的時候出現(xiàn)重大問題。 后背門出現(xiàn)過的最重大的