背門設(shè)計(jì)指南R

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！背門設(shè)計(jì)指南概述...............................................................................................................................................2背門的結(jié)構(gòu)型式.............................................................................................................................22.1上開(kāi)式.....................................................................................................................................22.2側(cè)開(kāi)式.....................................................................................................................................3.................................................................................................................................4.................................................................................................................................54.1法規(guī)要求.................................................................................................................................54.2人機(jī)要求................................................................................................................................74.3性能要求................................................................................................................................74.4工藝性要求.............................................................................................................................74.5輕量化設(shè)計(jì)..............................................................................................................................85.背門附件布置和典型斷面設(shè)計(jì)......................................................................................................85.1背門附件布置.........................................................................................................................85.2典型斷面設(shè)計(jì)........................................................................................................................13背門密封面設(shè)計(jì)...........................................................................................................................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(shí)的密封；需要滿足相關(guān)法規(guī)要求，模態(tài)、剛度應(yīng)達(dá)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(shí)現(xiàn)。背門的結(jié)構(gòu)型式2.1上開(kāi)式背門鉸鏈布置在背門頂部，開(kāi)啟時(shí)背門繞鉸鏈軸線向上舉升（如圖1所示）。這種開(kāi)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(hù)板總成及一些背門附件、線束等組成。圖1上開(kāi)式背門典型的上開(kāi)式背門焊接總成結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2上開(kāi)式背門結(jié)構(gòu)2.2側(cè)開(kāi)式背門鉸鏈布置在背門側(cè)面，常見(jiàn)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(qiáng)，導(dǎo)致側(cè)圍、背門結(jié)構(gòu)左右不對(duì)稱，會(huì)增加設(shè)計(jì)難度及成本。備胎和護(hù)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(kāi)式背門典型的上開(kāi)式背門焊接總成結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4側(cè)開(kāi)式背門背門設(shè)計(jì)流程本文就上開(kāi)式背門展開(kāi)論述，其設(shè)計(jì)流程如下：B圖背門設(shè)計(jì)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(guó)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(jī)動(dòng)車輛外部凸出物》74/483/EEC法規(guī)要求如下（詳見(jiàn)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(duì)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(jìn)行校核：國(guó)內(nèi)GB17541-1995《汽車和掛車號(hào)牌板（架）及其位置》歐洲70/222/EEC《機(jī)動(dòng)車輛及其掛車后牌照板的固定及其安裝空間》北美SAEJ686-1999《機(jī)動(dòng)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(diǎn)不要處于車輛縱向?qū)ΨQ平面的右方；），后牌照板及號(hào)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(guò)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(jì)原因，不能滿足此要求，則：上邊緣不超過(guò)，向上的傾斜角度不超過(guò)°，如上邊緣超過(guò)，則向下傾斜角度不超過(guò)°。后牌照可視角度要求（在如下空間可見(jiàn)）：），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(guò)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(guó)內(nèi)GB15084-2013《機(jī)動(dòng)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(jiàn)GB）：駕駛員借助內(nèi)后視鏡必須能在水平路面上看見(jiàn)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(diǎn)后60000mm處延伸至地平線。S3類制動(dòng)車燈，或車身構(gòu)件（如：縱向基準(zhǔn)面附近對(duì)開(kāi)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(yáng)板處于收回位置時(shí)測(cè)定。4.2人機(jī)要求，以保證操作舒適。背門開(kāi)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(dòng)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(wú)法正常開(kāi)閉、密封不良導(dǎo)致漏水等質(zhì)量問(wèn)題。動(dòng)態(tài)剛度用車身模態(tài)頻率來(lái)衡量。這個(gè)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(guò)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(bǔ)強(qiáng)板進(jìn)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(shí)，產(chǎn)生過(guò)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(duì)沖壓方向，拔模角度，開(kāi)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(jì)時(shí)要考慮到焊接的可行性和方便性。比如對(duì)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(wèn)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(jì)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(lái)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?cè)谠O(shè)計(jì)背門內(nèi)板和做減重孔、減小零件尺寸來(lái)達(dá)到輕量化的目的。5.背門附件布置和典型斷面設(shè)計(jì)面，如果發(fā)現(xiàn)無(wú)法保證斷面面積時(shí)就需要對(duì)附件位置進(jìn)行調(diào)整。5.1背門附件布置背門鉸鏈布置）背門開(kāi)度：背門開(kāi)啟時(shí)離地高度要保證滿足人機(jī)工程要求，開(kāi)啟后的最低點(diǎn)要高于啟角度應(yīng)該在背門開(kāi)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(kāi)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(shí)，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(shí)，背門與頂蓋的段差在Z向不發(fā)生變化。）運(yùn)動(dòng)間隙：在背門開(kāi)啟過(guò)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(yùn)動(dòng)間隙≧（背門與頂蓋分縫間隙）背門與側(cè)圍運(yùn)動(dòng)間隙≧（背門與側(cè)圍分縫間隙）背門與鉸鏈固定部分運(yùn)動(dòng)間隙≧4mm）裝配要求：應(yīng)把安裝工具裝配到鉸鏈安裝位置進(jìn)行校核，保證工具通過(guò)空間，拆裝方便，鉸鏈與車門內(nèi)板間隙要求﹥，如圖所示。同時(shí)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(kāi)啟背門時(shí)，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(kāi)門時(shí)，門不會(huì)自動(dòng)打開(kāi)以避免傷人。這時(shí)需要施加一定開(kāi)啟力，使背門向上打開(kāi)。）背門的重量對(duì)開(kāi)啟力和關(guān)閉力的大小影響最大，背門越輕則開(kāi)啟和關(guān)閉越輕便；22.6853.33~66.67N左右。開(kāi)啟力和關(guān)閉力在66.67N~80N時(shí)也可接受，超過(guò)80N的話對(duì)操作的人比較困難。）當(dāng)背門開(kāi)啟到一定的臨界角度時(shí)（這個(gè)角度一般根據(jù)離地高度來(lái)定），氣彈簧產(chǎn)生）在背門最大開(kāi)度時(shí)，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(shuō)關(guān)閉背門時(shí)需施加50N左右的力。氣彈簧布置原則：）滿足背門總成打開(kāi)時(shí)的力學(xué)特性；）保證氣彈簧的結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)，主要是指氣彈簧的伸長(zhǎng)量加上壓縮終了時(shí)氣體的長(zhǎng)度不要大于氣彈簧的總長(zhǎng)，且保證壓縮終了時(shí)氣體的長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)間隙≥8；）氣彈簧安裝點(diǎn)剛度滿足要求。）氣彈簧安裝時(shí)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(shí)，氣彈簧在車體側(cè)的安裝點(diǎn)處于背門上的安裝點(diǎn)的上方；背門點(diǎn)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(shí)和完全開(kāi)啟時(shí)，氣彈簧在車體側(cè)的安裝點(diǎn)都處于背門上的安裝點(diǎn)的下方。即氣彈簧下端安裝點(diǎn)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(shí)碰到氣彈簧。相同的背門開(kāi)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(diǎn)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(jì)進(jìn)行。力增加將超過(guò)上安裝點(diǎn)與鉸鏈軸線的距離要≥裝點(diǎn)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(kāi)啟到最大開(kāi)度，并保證一定的開(kāi)啟速度；）在關(guān)閉過(guò)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(diǎn)。為保證操作安全性，平衡點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在人的腰部高度上；）為保證安全，車門開(kāi)啟到最大開(kāi)度2/3位置左右時(shí)，要求減小開(kāi)啟速度，這可通過(guò)調(diào)整氣彈簧內(nèi)部阻尼來(lái)實(shí)現(xiàn)；）背門開(kāi)啟和關(guān)閉操作力應(yīng)便于操縱。背門鎖及開(kāi)啟手柄布置背門鎖、開(kāi)啟手柄一般借用成熟車型的部件進(jìn)行布置，要求鎖止安全，滿足法規(guī)要求。背門鎖和開(kāi)啟手柄之間的拉桿根據(jù)布置位置重新設(shè)計(jì)。背門鎖布置）鎖體位置：銷嚙合點(diǎn)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(kāi)啟匹配：鎖開(kāi)啟機(jī)構(gòu)與鎖扣、拉桿開(kāi)啟行程匹配。）安全間隙：背門鎖體隨背門一起運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)過(guò)程中與周邊件（包括鎖體與背門門檻；鎖外開(kāi)機(jī)構(gòu)與背門內(nèi)、外板等）的最小運(yùn)動(dòng)間隙≥。）裝配要求：考慮鎖安裝可行性和方便性。背門鎖開(kāi)啟手柄布置）開(kāi)啟手柄手部操作空間要求≥；）開(kāi)啟手柄開(kāi)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(jì)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(jìn)行合理布置，保證其安裝結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，背門關(guān)閉時(shí)受力良好。5.2典型斷面設(shè)計(jì)背門鉸鏈處斷面面腔體面積應(yīng)對(duì)標(biāo)成熟車型，保證滿足強(qiáng)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(duì)標(biāo)成熟車型，保證滿足強(qiáng)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(jì)6.1背門密封面定義圖12所示。密封面設(shè)計(jì)是否得當(dāng)，影響背門開(kāi)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(shí)滿足一定的車門開(kāi)閉舒適性等性能要求。滿足背門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求車門工程化設(shè)計(jì)之初，密封面的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，其設(shè)計(jì)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(qiáng)度、背門內(nèi)板工藝性、背門內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。密封面需過(guò)渡光順、無(wú)扭曲，背門內(nèi)板上密封面上不能設(shè)計(jì)焊點(diǎn)，其寬度應(yīng)能保證密12所示的a。6.3背門密封面設(shè)計(jì)要點(diǎn)背門密封面的設(shè)計(jì)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(zhǎng)線應(yīng)穿過(guò)鉸鏈軸線，才能保證背門在關(guān)閉過(guò)程中，內(nèi)板上密封面的延長(zhǎng)線正好穿過(guò)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(jì)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(shí)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