淺析汽車車身開閉件的設計

趙雙浩

摘 要：汽車開閉件是車身的關鍵運動件，其靈活性、堅固性、密封性等方面的缺點易暴露，對汽車產品的使用有嚴重的影響。從整體上來說，車身開閉件裝配水平的高低將會直接對汽車整體性能與質量產生巨大的影響。本文首先敘述汽車開閉件的分類，繼續分析了開閉件設計規則標準，最后闡述了開閉件的設計指導。希望本文能對未來的汽車開閉件設計進行指導。

關鍵詞：汽車車身開閉件;設計標準;指導

1 汽車開閉件的分類

汽車開閉件通常被稱之為可以開閉的汽車零部件，也就是通過鉸鏈等聯結到汽車車身上的零件和部件的總成，一般包含有車門開閉件、發動機蓋開閉件、行李箱蓋開閉件、天窗開閉件等，主要應用在電子件、塑料件、鈑金件等方面的領域，是汽車車身較為關鍵的部件總成。

2 開閉件設計規則標準

范圍本標準規定了車身開閉件的術語、一般轎車的設計規則，及其設計方法。本標準適用于各種轎車，其它車型也可參照執行。規范性引用文件《轎車車身》、《現代轎車車身設計》術語和定義：（1）車門內、外傾角鉸鏈軸線在x=0平面上的投影與z軸之間的夾角。（2）車門前、后傾角鉸鏈軸線在y=0平面上的投影與z軸之間的夾角。（3）門鉸鏈的最大開度角車門鉸鏈所能開啟的最大角度值。（4）門最大開度角車門所能打開的最大角度值，一般是指限位器的最大開啟角度值。（5）雙曲率玻璃是指在某兩個方向都存在曲率的玻璃，而我們常常所說的雙曲率玻璃一般存在于垂直的兩個方向，即存在于圓環面上。（6）滾壓條一種新型的窗框產品，它以滾壓工藝為主，產品的特征多數為等截面，以光順曲線為引導線。復雜的特征使得它具有能固定多根密封條的功能，而且投產滾壓生產線相對價格較便宜，因此，這種技術多用于日系車上。（7）門內板魚嘴處即車門內板鎖安裝面上U型槽口類似魚嘴處。開閉件整體設計部分：（1）開閉件外表面不應有負角，除包邊和局部整形外，理論上車門內、外板，前艙蓋、行李箱蓋都必須有良好的沖壓工藝性，提高度，降低生產成本，延長模具使用壽命。（2）開閉件邊緣要光順，與其他件間隙要均勻。既要達到美觀的目的，又必須實現車門結構的關閉和開啟的可能。（3）鉸鏈為非四連桿結構時，前艙蓋后端兩側需設計成向內收口。否則打開時會與車身件干涉。（4）部分前艙蓋在內板中部位置有折彎特征。我們稱它為壓饋筋，主要用途在于碰撞時保證艙蓋在該處折彎變形吸能，保護乘客。

3 開閉件設計指導

3.1 開閉件在車身設計中應完成的工作

開閉件同車身間的間隙斷面線的控制，開閉件各個總成斷面線的繪制;通過N個斷面檢查零件的干涉性;開閉件總成鉸鏈的安裝位置、鉸鏈中心距、鉸鏈結構形式，前后門的鉸鏈軸線確定、內傾角與后傾角的確定;前后門限位器結構形式、安裝位置的確定;各個門或蓋的開啟度的確定;發動機艙蓋及行李箱蓋（后背門）鎖或者鎖扣的安裝位置、支撐結構的確定;前后門玻璃升降器導軌位置的確定;前后門玻璃最大下降位置確定;后門鎖的安裝位置（以及側圍上鎖扣的安裝位置）的確定;鎖運動機構布置;門鎖相關各部分的運動空間的檢查;密封條的安裝位置確定;各個密封條的詳細截面圖的確定與繪制;內飾裝配硬點的檢查;檢查每個零件的制造工藝性;由于開閉件都會有大片的外覆蓋面的存在，而這些地方往往都會受到一定的外界沖擊，為了增強其剛性而不容易變形，減少相互振動，外板與內板的連接除四周包邊連接外，還必須在內板與外板之間局部涂一層3mm～6mm左右的隔振膠粘接。例如：發動機罩在鎖加強板、內板中心附近，前后門在防撞梁與外板之間，因此，這些粘膠面都應該是由這些開閉件的外板偏置而來的。

3.2 在設計開閉件結構之前的準備工作

我們必須了解開閉件及開閉件周邊一些總成的內部搭接關系和它們之間的相互關系，往往我們會做一些關鍵部位的斷面，一來作為設計前的參考，從斷面圖上表示出密封條斷面和安裝位置、開閉件與周邊相關件的間距硬點、大概的玻璃邊界各鈑金件之間的搭接關系、料厚，一些附件的安裝位置還有密封條結構形式的確定等;二來作為設計后的校核硬點、零件的干涉性還有運動時的空間余量檢查之用。在開閉件設計開始必須按輸入的外表面和分縫線數模及參考車型點云數模進行初步結構關鍵斷面設計（含密封件等總成），此初步斷面作為結構設計和開閉件附件采樣（如密封條、門鎖、內外把手和鉸鏈等）的原始依據在詳細設計過程中如有修改，必須及時更改初步斷面，在完成設計前凍結關鍵斷面。

3.3 汽車門鎖的設計要點

門鎖和上下鉸鏈一同組成車門的三個受力點，所以需要門鎖高度的較為合理的位置應位于鉸鏈軸線中心垂直面處。此外，門鎖的位置也要確保車門可成功的開啟和鎖止，這就要求在設計的后視圖中門鎖鎖舌的中心線一定要和鉸鏈軸線平行，所允許的偏差應控制在±1°內。尤其需要關注的是，門鎖所處的位置需確保玻璃具有足夠升降的地方，除了門鎖本體外，門鎖上相應的附件，運動拉桿裝置等配件均可不在玻璃活動的軌跡中出現，因此在后視圖中應校隊門鎖到門外板表面的空間余量。在對車門鎖扣到車門內板鴨嘴口之間的距離的設計時，通常有兩種設計方案，其一為假設鎖扣超過車門內板表面的情況下，則可直接留夠鎖順當開啟和鎖止的余量，超過鎖體口邊緣3mm;其二為假設鎖扣為超過車門內板表面的情況下，則需要鎖扣到車門內板鴨嘴口的距離在超過鎖體口邊緣的情形下達10毫米以上。這兩種設計方案均考慮汽車撞擊后人們還可順利的開啟車門所確定的。

4 結語

汽車開閉件結構設計是汽車車身設計過程中較為關鍵的內容，其重要性和復雜程度是毋庸置疑的。因此在對汽車開閉件進行結構設計時，除了全面考量標準、功能、結構因素外，同時也要綜合考量主機廠的工藝裝備和工藝能力，嚴格把控相關汽車車身開閉件設計品質，以獲得滿足性能要求的開閉件產品。所以，在汽車開閉件的生產制備問題上生產制造商對其還是較為重視的。

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