★★★开闭件设计规则标准

上海同济同捷科技有限公司企业标准TJI/YJY开闭件设计规则标准2005-XX-XX发布2005-XX-XX实施上海同济同捷科技有限公司发布TJI/YJY前言开闭件是车身中工艺较复杂的部件，它涉及到零件冲压、包边焊接、零部件装配、总成组装等工序；开闭件也是车身上安装附件最多的总成，对尺寸配合和工艺技术都要求严格。开闭件是车身关键运动件，其灵活性、坚固性、密封性等方面的缺点易暴露，对汽车产品的使用质量有严重的影响。因此，生产商对开闭件的制造均十分重视，开闭件质量的好坏，实际上也直接反映了生产商的工艺制作水平的高低。为了严格控制本公司汽车车身开闭件设计质量，我们参照国内外汽车白车身开闭件设计要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本汽车开闭件设计规则标准。意在对本公司设计产品进行指导、评估和监督，让汽车车身开闭件的设计有据可依。本标准着重强调的是开闭件设计规则，而各部分相关的技术要求、试验方法和检验规则，请参考相关国标。本标准于2005年月日起实施。本标准由上海同济同捷科技有限公司提出。本标准由上海同济同捷科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。本标准主要起草人：傅强TJI/YJY开闭件设计规则标准1范围本标准规定了车身开闭件的术语、一般轿车的设计规则，及其设计方法。本标准适用于各种轿车，其它车型也可参照执行。2规范性引用文件《轿车车身》、《现代轿车车身设计》3术语和定义3.1车门内、外倾角铰链轴线在x=0平面上的投影与z轴之间的夹角。3.2车门前、后倾角铰链轴线在y=0平面上的投影与z轴之间的夹角。3.3门铰链的最大开度角车门铰链所能开启的最大角度值。3.4车门最大开度角车门所能打开的最大角度值，一般是指限位器的最大开启角度值。3.5双曲率玻璃是指在某两个方向都存在曲率的玻璃，而我们常常所说的双曲率玻璃一般存在于垂直的两个方向，即存在于圆环面上。3.6滚压条一种新型的窗框产品，它以滚压工艺为主，产品的特征多数为等截面，以光顺曲线为引导线。复杂的特征使得它具有能固定多根密封条的功能，而且投产滚压生产线相对价格较便宜，因此，这种技术多用于日系车上。3.7门内板鱼嘴处即车门内板锁安装面上U型槽口类似鱼嘴处。3.8车门长度门内板鱼嘴处到铰链中心线的距离，如图1：TJI/YJY（图1）3.9铰链中心距上铰链上轴衬与下铰链下轴衬之间的距离，如图2：（图2）4要求4.1开闭件整体设计部分4.1.1开闭件外表面不应有负角，除包边和局部整形外，理论上车门内、外板，前舱盖、行李箱盖都必须有良好的冲压工艺性，提高生产速度，降低生产成本，延长模具使用寿命。4.1.2开闭件边缘要光顺，与其他件间隙要均匀。既要达到美观的目的，又必须实现车门结构的关闭和开启的可能。TJI/YJY4.1.3铰链为非四连杆结构时，前舱盖后端两侧需设计成向内收口。否则打开时会与车身件干涉。4.1.4部分前舱盖在内板中部位置有折弯特征。我们称它为压馈筋，主要用途在于碰撞时保证舱盖在该处折弯变形吸能，保护乘客。4.1.5前舱盖和后行李箱盖内板同外板连接方式，除周边的包边外，为了加大大面积覆盖件的强度，内板和外板之间还均匀分布涂胶点，涂胶处需设计凹陷的特征，称为盛胶槽。4.1.6前舱盖在被支撑状态时高度和角度及行李箱盖、后背门打开时的最小高度应满足国家标准；将发动机罩、后行李箱盖打开至预定的角度（一般为90º左右），它们不应与前后风窗玻璃接触，且最小应保证约为10mm的间距，后背门开度角一般在75º到90º之间，或者以后背门打开后最低点距地面高度为1800—2200mm作为标准；4.1.7舱盖同前舱件（横梁）间、后背门（后行李箱盖）和侧围之间需设有对称的一组或两组缓冲结构，如橡胶缓冲垫，用以减少路面、开闭时激励引起的震动。开闭件都为运动件，因此在其开关时都应留有缓冲行程，加有缓冲垫，而且与其他件的间隙一般保持在5～8mm的距离。4.1.8由于发动机罩和后行李箱盖（后背门）的原始状态和最大开度的关系，无论是撑杆、铰链还是空气弹簧，它们所起到的都是支撑力的作用。4.1.9由于前舱盖和后行李箱盖（后背门）中附件比较少，而且不需要过程限位，所以在设计和校核的过程中只需要校核发动机罩和后行李箱盖（后背门）在运动过程中不要与周边零部件干涉。而前、后车门各存在三个限位，因此，还存在限位器和铰链的复合校核。4.1.10滚压型的窗框是等截面的，与内板一般是用二氧化碳保护焊连接，在设计的过程中，会产生窗框与外表面无法匹配的问题，但偏差较小，这样是可以忽略的。不能为了匹配外表面而违背滚压件等截面的规律。4.1.11带有后背门的轿车，其顶盖的后部会有一处负角，这是正常的，是为了避免后背门在开启的时候的干涉，只是在顶盖冲压工序之后，再做整型。4.1.12车门内板和护板之间需贴一层防水膜，起到防水的作用。4.1.13开闭件上都应设计有漏液孔，在避免涂装线上电泳水和雨水的沉积。4.1.14开闭件的包边一般为7~12mm，内板边缘到外板倒角处留2mm的净间隙，在拐角处必须设计切口，包边3~5mm，切口角度大于135º。TJI/YJY4.2开闭件附件部分4.2.1铰链轿车车门依靠两个铰链支撑在门框上，并实现其开闭旋转运动。为满足车身表面光滑，流线型好的要求，车门铰链采用隐蔽式布置方式。现代轿车车身广泛采用合叶式铰链。具有质量轻、刚度高、易装配等优点，在车门铰链的布置设计中应注意以下各个方面：4.2.1.1为了加强其连接刚度，在门体和门柱上设置必要的加强板或采用增厚的内板激光焊接外，在布置铰链时尽量加大两铰链的间距，改善铰链受力状况。因为车门与铰链和门柱与铰链的连接刚度不足，往往是车门下沉的主要原因。4.2.1.2两铰链的轴线应在同一直线上。并根据不同的车型和汽车不同的用途，具有内、外倾角和前、后倾角，开闭件各铰链中心距应尽可能大，前后门铰链中心距应不小于1/3的车门宽度（铰链中心线到车门鱼嘴处的距离）。为了避免车门开启时，车门与车身的其他部位发生运动干涉，在铰链的布置中应使其轴线尽可能地向外移，这一点在车身外形的初步设计阶段就应给予考虑。但是，由于轿车车身的侧围表面存在着一定的弧度和倾斜度，当其外形确定后，则对铰链轴线外移程度产生限制，并直接与两铰链的间距相关。因此设计中应处理好车身外形、铰链间距和铰链轴线外移之间的关系。根据车身外形的造型特点，可将铰链轴线内倾一定角度布置，则有利于在保证铰链间距的条件下，增大轴线的外移程度。同时这种布置会使车门有自动关闭趋势。一般来说，上铰链的上端到下铰链的下端要保持400mm左右的间距。铰链中心距／车门长度=33%或更大例如：铰链中心距=377.19mm车门长度=1143.0mm377.19／1143.0=33%4.2.1.3车门铰链轴线确定后，必须以轴线为旋转中心，进行车门开启运动校核，检查车门在最大开度位置时，有无与车身其他部位发生干涉。一般车门最大开度角取65º～70º范围。设计中确定车门最大开度角应考虑上下车的方便性，上车后的关门方便性，以及避免车门与车身各部分发生干涉等条件。采用合叶式铰链时，设计中α角应小于45º。若将铰链轴线内移，则α角增大，TJI/YJY从而导致开门时门缝的实际间隙变小。这样，由于车门边缘宽度的较小误差，也有可能造成车门碰到前门或前翼子板的后端。4.2.1.4由于车门开启时，整个车门的质量及其上的作用力都作用在铰链上，应对铰链的受力状况进行分析，从而设计铰链的刚度和强度。4.2.1.5铰链的装配结构设计应保证车门与门框的相对装配位置可以调整。其次为了提高铰链的连接刚性，应使螺钉的连接孔分布面积较大，并且铰链的装配面要平整。4.2.1.6对于四门轿车，车身中支柱上要安装前门门锁的锁扣和挡块，以及后门的铰链，两者布置位置应不相重合，否则中支柱结构复杂，断面尺寸增大。4.2.1.7铰链最外侧与车门内、外板的关系，如下图：（图3）A、铰链在y方向有4mm的调节量；B、铰链与门内板的接触面离内板倒角处最小间隙为2mm；C、车门内板和外板外覆盖面的净间隙为2mm等；综上所述：铰链安装面与外板外覆盖面的间距在11mm左右。4.2.1.8门铰链的最大开度角应不小于设计要求的车门开度角，门铰链的最小关闭角应小于设计要求的车门关闭角。对于装有车门开度限位器的门铰链，其限位应可靠。4.2.1.9相关国标参考QC/T586-19994.2.2锁总成4.2.2.1锁扣啮合部分所在平面应与铰链中心线垂直，允许误差±1°。这样才能使锁体在开闭件关闭或打开的时候能顺利工作，不至于出现卡死现象。4.2.2.2锁扣到门内板鱼嘴处的距离在设计的时候有两种方案：1、当锁扣超出车门内板表面时，直接留足锁顺利开启和锁止的余量，超出锁体口边缘3mm；2、当锁扣不超出车门内板表面时，要求锁扣到门内板鱼嘴处的距离在超出锁体口边缘的情况下为10mm以上。这是考虑碰撞之后车门仍能顺利打开而规定的。TJI/YJY4.2.3内扣手和门把手内外把手是车门上重要的开闭工具，它们的安装和设计需要符合：人机工程的要求，让人能方便而又省力的打开；功能要求；与其它件与干涉，能自由开闭；同时又不能凸出表面，有效防止误开启。4.2.3.1内扣手4.2.3.1.1一般的结构形式：如图4所示。图4内扣手结构形式4.2.3.1.2常用的安装形式一般采用一个孔或面定位，两个孔安装。如图5所示。图5内扣手的安装形式4.2.3.1.3开启度和行程从人机工程学角度来说，一般要求内扣手在开启30°-45°时即将门锁打开。锁的基体转轴开启臂锁止按钮锁止锁杆连接块开启锁杆连接块弹簧安装孔定位孔安装孔定位面TJI/YJY具体内开行程要由锁厂提供。一般设计时，内扣手旋转到最大角度的行程要大于锁的内开行程。4.2.3.1.4开启力一般开启力在20N-30N之间。4.2.3.2外把手4.2.3.2.1结构形式外把手大致可以分为以下两种形式：翻转式和外拉式，如图6所示。翻转式外拉式图6外把手结构形式4.2.3.2.2位置要求门外把手的放置位置要符合人机工程学的要求，一般的离地高度在850mm-1000mm，一般设计在车门外板的棱线上。4.2.3.2.3安装定位方式一般门外把手安装的结构中应该有两个安装点，外加一个定位机构，而且把手与外表面之间必须增加减振垫，一来为了减振，二来可以起到密封的作用。如图7所示。图7外把手的安装结构4.2.3.2.4开启度和行程一般要求外把手在开启最多到30°时即将门打开，具体的行程要由锁厂提供。设计时要保证门把手的旋转无干涉，旋转角度应能保证锁的开关行程。并且要注意：门安装孔定位机构减振垫TJI/YJY把手的设计开启行程要大于锁的外开行程。4.2.3.2.5开启力开启力：一般开启力在20N-30N之间。外把手上的弹簧力必须设计合理，要能保证把手在开启后能自动复位。4.2.3.2.6结构设计要求及与钣金和附件的关系由于外把手与周围件的距离相对比较小，所以门外把手在设计的时，即要保证本身运动部分的旋转无干涉，旋转角度应能保证锁的开关行程，还要保证它在运动过程中与周围其他件有一定的间隙。外把手与玻璃，玻璃升降器，锁体的位置关系如图8所示。后门把手前门把手图8前后门把手与相关钣金和附件的位置关系外板上的结构必须在满足门外把手安装结构、保证强度的基础上，又要满足车门外表面的冲压工艺性。车门外把手与外表面之间必须增加减振垫，一来为了减振，二来可以起到密封的作用。外板上的结构必须在满足门外把手安装结构、保证强度的基础上，易于冲压。门外把手一般设计在车门外板的棱线上，门外把手在设计的时候，首先要保证本身运动部分的旋转无干涉，旋转角度应能保证锁的开关行程。4.2.4车门玻璃根据公司专家和开闭件所成员的努力，基本统一了思想，除了客户特殊要求外，所有车型的玻璃都按照双曲率玻璃进行设计，即用圆环面进行拟合，如图9。4.2.4.1环面玻璃的设计思想圆环面的数学方程如下：(x2+y2+z2+R2-r2)2=4R2(x2+z2)TJI/YJY圆环面方程的基本参数标示于图10。图9圆环面玻璃思想简图图10圆环面的基本参数当R足够大且