汽車門模塊方案研究

摘 要：文章深入剖析了門模塊的結構、裝配工藝性以及性能特點，通過與傳統非模塊結構對比，分析了門模塊在提升裝配效率、改善裝配工藝性、實現輕量化以及優化隔聲性能方面的顯著優勢。文章旨在為門模塊在汽車制造業中的廣泛應用與發展提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：門模塊 模塊化 裝配效率 集成化

隨著新能源汽車行業快速發展，模塊化和輕量化技術成為整車設計和生產的生要內容趨勢。模塊化為汽車制造帶來了顯著的效率提升和制造成本降低，輕量化為新能源汽車的續航里程和性能提升奠定了堅實基礎。門模塊作為典型的模塊之一，正符合模塊化和輕量化這一發展趨勢。本文詳細介紹門模塊技術現狀，分析未來發展方向。

1 門模塊介紹

車門系統包含眾多車門功能附件，一般包含玻璃升降器、防水膜、隔音綿、扶手支架、揚聲器、車門控制模塊、車門線束、鎖體等[1]。傳統的非集成形式指車門鈑金為車門附件提供安裝點，車門附件固定在車門鈑金總成上。生產模式為供應商提供單個零件至整車廠，整車廠在車門分裝線將車門附件逐個裝配至車門鈑金上，如圖1所示。

門模塊是指將傳統意義車門系統車門功能附件與車門內鈑金結構集成為一體，形成一個相對獨立完整的功能模塊組件，是完整車門系統重要組成部分。車門模塊主要功能是為車門眾多功能附件提供安裝點、剛度支撐、滿足強度要求及密封隔音要求。生產模式為一級供應商承擔模塊供貨，整車廠將門模塊組裝至車門上，如圖2所示。

2 門模塊類型

門模塊基板按照材料分為以下三類，如圖3所示。第一類為金屬底板加金屬導軌，玻璃升降導軌通過鉚接與金屬底板結合；第二類為塑料底板加金屬導軌，玻璃升降導軌通過鉚接與塑料底板結合；第三類為塑料底板與升降器導軌集成為一個塑料件一體成型；其中集成塑料導軌方案成本，重量上都有優勢，是主要發展方向，下文基于集成塑料導軌進行分析。

3 門模塊設計

車門門模塊總成通常是在門模塊廠家把車門附件裝配至門模塊基板，再以門模塊總成狀態提供到整車廠進行裝配，門模塊總成采用卡扣連接至車身，通過壓緊膠條進行密封。在產品設計階段，應該考慮門模塊產品設計以及合理工藝規劃，從而保證量產時門模塊的的裝配性及裝配質量。

3.1 車門內板

傳統車門內板是采用鈑金內板，車門內板開玻璃升降器裝配孔，孔洞較小；塑料門模塊的車門內板采用掏空設計，孔洞較大，裝配用塑料門模塊封堵密封，實現減重，如圖4所示。

3.2 玻璃升降器

塑料門模塊的玻璃升降器與門模塊基板采用集成化設計，升降器導軌與門模塊塑料基板一體成型，玻璃升降電機固定至門模塊上，減少了主機廠裝配零件數，降低主機廠管理難度，削減主機廠裝配工時。（圖5）

3.3 防水膜

采用塑料門模塊方案車型取消了傳統的防水膜，塑料門模塊充當傳統的防水膜密封隔聲功能，且密封隔聲性能更好，零件數量降低，裝配效率提升。（圖6）

3.4 安裝支架

傳統車型車門內板上有許多小支架，用來安裝車門相關附件，小支架通常采用螺栓螺接至車門鈑金上；塑料門模塊上的小安裝支架與門模塊塑料基板一體成型，大大削減了金屬支架數量，削減主機廠裝配工時。（圖7）

3.5 其他零件

傳統的非門模塊設計方案，喇叭、車門線束、門控制器、壓力傳器等附件在主機廠安裝，安裝在車門鈑金內板上；門模塊方案，車門附件在供應商處安裝，安裝至塑料門模塊基板上，以塑料門模塊總成形式整體供貨至主機廠，降低了主機廠的零件數及主線裝配工時。（圖8）

4 門模塊優勢

4.1 工時削減

升降器導軌、防水膜、吸音綿、小支架等通過結構設計集成至門模塊，喇叭、車門線束、門控制器等通過裝配集成（供應商裝配）到門模塊，車門線裝配零件數大大減少，主線工時縮減，現場管理簡化，大大提升了裝配效率，利于節拍提升。以某主機廠為例，實施門模塊后，車門線裝配工時由2700秒減少到2040秒，合計削減660秒，如表1所示。

4.2 裝配性提升

傳統的車門鈑金內板開孔小，經常帶來零件投入困難、手部操作空間小、裝配不可視等裝配性問題，如某車型車門線束卡點不可視，手部作用空間小，作業不符合人機標準，裝配工時長，影響生產節拍，如圖9。門模塊車門內板開孔大，零件投入空間及手部操作空間充足，內部可視性良好，裝配性改善明顯，如圖10。

4.3 輕量化提升

門模塊基板及升降器導軌采用是塑料材質一體成型，取代了傳統的車門內板部分鈑金結構以及傳統的金屬玻璃升降器導軌，所以門模塊減重效果明顯。以某車型為例，實施塑料門模塊后，與傳統方案相比，整車實現約2Kg的減重效果。

4.4 隔聲性能提升

塑料材質門模塊同時充當了車門密封組件功能，與傳統的PE防水薄膜相比，門模塊對車門隔聲量改善明顯，依據測試實驗結果可知，塑料材質的門模塊單品隔聲量相比于傳統PE膜提升3dB左右，如表2所示。

5 結語

跟傳統的鈑金內板方案相比，門模塊裝配效率、裝配工藝性、輕量化、隔聲性能等具有明顯優勢。在新能源汽車輕量化需求大背景下，汽車門模塊輕量化設計是行業所趨，門模塊結構正逐步向挑戰難度更高的高集成化設計方向發展，一方面通過將門模塊集成組件或功能采用輕量化程度更高的一體化集成，而非簡單連接性集成，另一方面則通過擴大門模塊集成范圍，如集成更多車門組件、鈑金結構或功能，與此同時，更具創新及性價比的新型輕量化門模塊將成為技術開發的熱點。

參考文獻：

[1]黃佳佳.汽車門模塊輕量化進展[J].工程塑料應用，2021（01）：157-161.