汽車后舉門與側(cè)圍干涉問題的分析及改進(jìn)研究

祝志立 許善燎 劉靜 李明 楊博

摘 要：作為汽車重要組成部分，汽車后舉門對汽車結(jié)構(gòu)性能和外觀匹配有重要影響。本文以兩廂車項目造車過程中后舉門動態(tài)干涉問題為研究對象，采用七顆鉆石分析方法梳理問題影響因素并鎖定根本原因，結(jié)果表明所研究后舉門與側(cè)圍部件動態(tài)干涉問題是由于側(cè)圍輪廓度超差導(dǎo)致，從而揭示了后舉門與側(cè)圍部件的動態(tài)干涉問題分析的一般規(guī)律，本文研究內(nèi)容對提高后舉門與側(cè)圍匹配質(zhì)量具有重要的應(yīng)用價值與參考意義。

關(guān)鍵詞：后舉門 匹配 動態(tài)干涉 側(cè)圍

1 前言

汽車后舉門是汽車的重要組成部件之一，對于使用客戶來說，后舉門的使用頻次、NVH密封性、靜態(tài)舒適感知度等要求高于前部發(fā)動機艙[1]，其中外觀上后舉門和側(cè)圍配合區(qū)域較大，也是客戶容易關(guān)注及抱怨的地方[2]，在關(guān)上后舉門狀態(tài)下，其外觀上與側(cè)圍配合區(qū)域較大，隨著客戶對汽車外觀的要求越來越高，汽車外觀尺寸控制也顯得越來越重要，客戶對此也越來越關(guān)注。汽車后舉門應(yīng)具有足夠大的強度、剛度和良好的振動特性，以滿足車門閉合時耐沖擊性及側(cè)碰時的耐撞性等要求[3]。

2 后舉門與側(cè)圍的主要結(jié)構(gòu)

后舉門由后舉門鈑金總成、擾流板、D柱飾板、尾燈、后標(biāo)牌、后雨刮、后風(fēng)擋、后舉門鉸鏈、氣彈簧、可調(diào)緩沖塊、不可調(diào)緩沖塊、門鎖總成、后舉門內(nèi)飾板等零件組成。對于車身后部，由尾門密封條、側(cè)圍、D燈及其安裝鈑金、上端板、后保等主要零部件構(gòu)成。

3 后舉門的工程開發(fā)

3.1 后舉門與側(cè)圍部件間隙

后舉門與側(cè)圍部件的匹配狀態(tài)，直接決定汽車外觀的好壞。縫隙較大則整車后部的匹配效果較差，視覺感知質(zhì)量較差。由于匹配涉及的問題較多，所以后舉門和側(cè)圍的間隙以及零件匹配的階差問題經(jīng)常發(fā)生。基于市場的需求以及整車品質(zhì)的提升，綜合整車的設(shè)計及制造水平，兼顧后舉門緩沖部件的設(shè)計及與側(cè)圍部件的匹配[4]。

3.2 后舉門緩沖部件的設(shè)計

后舉門在過關(guān)情況時運動終止前，依靠后舉門密封條、可調(diào)緩沖塊以及不可調(diào)緩沖塊的緩沖作用，吸收后舉門運動情況下的多余能量，克服后舉門的變形[5]，而對于緩沖部件，緩沖塊是主要的吸能部件，由于所占位置及功能較單一，可簡化設(shè)計限制。

3.3 后舉門過關(guān)校核

在后舉門過關(guān)校核中，常用的方法主要包括運動包絡(luò)校核與有限元仿真兩種模擬方法。其中包絡(luò)校核基于三維數(shù)字模型，以后舉門鉸鏈旋轉(zhuǎn)中心連線為運動中心，將后舉門沿關(guān)閉方向過關(guān)，過關(guān)運動量的大小根據(jù)客戶使用調(diào)查數(shù)據(jù)決定。由于生產(chǎn)基地條件限制，將后舉門過關(guān)時的經(jīng)驗角速度轉(zhuǎn)換為工廠易測量的線速度，，其轉(zhuǎn)換公式為v=α（角速度）×R（旋轉(zhuǎn)半徑）。

4 實車問題研究

4.1 實車問題描述

該車型從項目階段開始，部分車輛后部側(cè)圍鈑金及后保有磕碰印記，當(dāng)滿足DTS要求（尾燈與側(cè)圍單側(cè)要求5.5±1.5mm，后保處（5.0-6.0）±1.0mm）時，側(cè)圍出現(xiàn)干涉磕碰的情況，具體頻次左側(cè)約73%，右側(cè)約27%。

4.2 影響因素分析

針對缺陷車輛，通過七顆鉆石問題分析方法，依次對安裝焊接工藝、制造過程、使用工具以及零件是否正確進(jìn)行了一一確認(rèn)。

針對具體后舉門動態(tài)干涉問題，影響因素很多，根據(jù)工廠實際經(jīng)驗，梳理出以下四點主要影響因素：

4.2.1 后舉門與側(cè)圍Gap狀態(tài)。

利用塞尺對缺陷車后舉門與側(cè)圍Gap進(jìn)行測量，測量結(jié)果表明實車Gap滿足DTS要求。

4.2.2 四個緩沖塊與對手件接觸狀態(tài)

該車型后舉門中部布局一對可調(diào)緩沖塊，工程定義與對手件為干涉狀態(tài)，其干涉量大小用以調(diào)整后舉門與側(cè)圍的匹配狀態(tài);后舉門下部布局一對不可調(diào)緩沖塊，工程定義為干涉狀態(tài)，依據(jù)A4紙是否可以完整抽出作為緩沖塊與側(cè)圍是否零接觸的評判標(biāo)準(zhǔn)。缺陷車輛檢查發(fā)現(xiàn)，后舉門4個緩沖塊均與側(cè)圍接觸。

4.2.3 后舉門Sealmargin值

后舉門Seal margin值指整車狀態(tài)下后舉門密封條安裝面與后舉門內(nèi)板間隙，同密封條CLD值共同決定整車后部的密封狀態(tài)。針對后舉門與側(cè)圍干涉問題，Seal margin值越大，后舉門關(guān)閉時緩沖越小;反之則對后舉門的緩沖作用越大。實測發(fā)現(xiàn)部分測點Seal margin值偏小，對干涉問題反而是有利貢獻(xiàn)。

4.2.4 緩沖塊及對手件鈑金面的面輪廓度

后舉門緩沖塊是后舉門關(guān)閉時多余能量吸收的主要部件，在緩沖塊幾何尺寸滿足要求的情況下，緩沖塊及對手鈑金面的面輪廓度決定后舉門與側(cè)圍的干涉量，因此，緩沖塊及對手鈑金面的面輪廓度對該干涉問題有至關(guān)重要的作用。圖1中A、B、C、D區(qū)分別是緩沖塊對手鈑金面，是該車型緩沖塊對手鈑金面的面輪廓度三坐標(biāo)值，圖紙要求±1mm，從顯示結(jié)果可以看出，對手件鈑金面輪廓度大部分超差，朝不利方向偏移，是該問題的主要貢獻(xiàn)。

4.3 解決方案及措施驗證

根據(jù)問題分析結(jié)果表明，后舉門與側(cè)圍干涉問題的主要影響為緩沖塊對手鈑金面廓度的整體超差。模擬鈑金面輪廓度向名義值靠近，在后舉門緩沖塊對手件上左右同步貼貼片（單張厚度0.25mm）方式，驗證后舉門與側(cè)圍干涉情況，按照依次貼2pcs，4pcs，6pcs的驗證方案進(jìn)行驗證，驗證結(jié)果如下表1所示：

驗證結(jié)果表明當(dāng)對手件鈑金面輪廓度改善向名義值偏移后，后舉門最大關(guān)門速度提升，干涉問題得到改善和解決，鈑金面輪廓度超差為該車型后舉門與側(cè)圍干涉的根本原因，根據(jù)上述驗證情況，對對手鈑金的面輪廓度加強監(jiān)控以后，問題得到解決。

5 結(jié)語

針對兩廂車型的后舉門與側(cè)圍動態(tài)干涉問題，從項目造車過程中的實際問題的解決行了探討與分析，對同類型問題有一定借鑒作用。針對項目造車階段的實際問題，利用七顆鉆石檢查是否滿足要求，主要有以下幾點關(guān)鍵因素：

a.后舉門與側(cè)圍Gap是否滿足DTS;

b.后舉門4 個緩沖塊是否與側(cè)圍貼合;

c.后舉門Seal margin值是否滿足工程要求

d. 緩沖塊對手件鈑金面的面輪廓度是否滿足工程要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳雄興，李林波，蒙永種，彭丹.一種汽車尾部舉升門洞密封面設(shè)計及優(yōu)化介紹[J].時代汽車，2017（16）：97-100.

[2]閆軍華.微型客車車后舉門與側(cè)圍配合問題研究[J].中國高新技術(shù)，2016（07）：82-83.

[3]李卉，阮相君，杜明艷.某車型舉升門內(nèi)外板開裂問題解決策略[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2016，03（05）：863-866.

[4] 胡超.塑料舉升門尺寸控制方法研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（31）：59-60.

[5]何學(xué)峰.基于CAE分析的汽車后蓋匹配的基準(zhǔn)優(yōu)化方案[J].時代汽車，2019（08）：101-102.