轿车侧门闭合力差问题排查与整改

轿车侧门闭合力差问题排查与整改
许冰
【摘要】轿车侧门闭合力的研究有重要的意义,可以说通过一个车门就可以评价其设计和制造水平.介绍三厢轿车侧门闭合力状况、门闭合力的评价标准、门闭合力
的影响因素,并针对某车型侧门闭合力差影响因素进行排查与整改,对整改过程做一
个总结,为后期侧门闭合力差问题整改提供参考.
【期刊名称】《汽车零部件》
【年(卷),期】2017(000)001
【总页数】5页(P53-57)
【关键词】侧门;闭合力;影响因素;解决措施
【作者】许冰
【作者单位】芜湖佳景科技有限公司,安徽芜湖241000
【正文语种】中文
【中图分类】U463.82+1
轿车车门闭合力是影响车门关门品质的一个重要指标。

最近几年来，随着汽车工业的发展，中国自主品牌的轿车生产高也越来越重视顾客的主观感受，可以说通过一个车门，就可以评价其设计和制造水平。

对于一个车门，闭合力大或闭合力小都会给顾客不舒服的感觉。

此文来源于某汽车企业某车门出现了闭合力差、关门费力的现象，把影响闭合力的因素用鱼刺图形象地表达出来，对影响因素进行逐一排查，并提出有效的整改措施，
在攻关小组的共同努力下，使闭合力整改到可接受的范围内。

车门闭合力，本质上，不是字面意义上“力”的问题，而是关门时一系列的主观感受。

如果说：这门闭合力有问题，可能意味着关门时需要很大的力气，关门时挡位力不好等。

同一台车，男性和女性，成年人与孩子，不同地域的人的感受可能不同。

那什么样的车门闭合力是好的呢？通常来讲，当车门越过限位器最后一挡时，车门可以自动关上，或者至少是将第一道锁关上。

如何把闭合力好或差的表达方式从主观感受转化为工程语言，各车企表达方式不同，但基本上可以归为3种方式：一种是测量最小关门力评价车门闭合性能；一种是
测量最小关门能量评价车门闭合性能；最后一种就国内常用的，测量最小关门速度评价车门闭合性能。

关门速度通俗叫法是闭合力，下文提到的闭合力就是闭合速度的意思。

文中用的测量方法，就是测量最小关门速度来评价闭合力好差。

通过大样本的观察与测量，同一个人测量，关门速度值是恒定的。

一般设计要求为0.8～1.2 m/s。

文中论述的车型左后门闭合速度为1.6 m/s,超差率达60%，右后门闭合速度为
1.45 m/s，超差率达10%，前门满足设计要求。

以下主要从影响闭合力的要素来
分析闭合力差的根本原因。

影响门闭合力的因素主要有以下几个方面：(1)铰链限位系统自身的空转阻力矩(可接受标准：冲压铰链(0.2～0.9)N·m，型钢铰链2.5 N·m以内，型钢自限位的非过挡力矩(0～0.2)N·m)；(2)铰链同轴度；(3)铰链自身的轴线倾角(批量时，此因素更改量很大，一般不做考虑)；(4)密封条压缩载荷；(5)缓冲块反弹力；(6)门框条门
洞条内间隙；(7)整车通风系统；(8)门锁啮合力；(9)钣金干涉问题；(10)两道密封排气是否顺畅。

将这些影响要素用鱼刺图扩展说明(见图1)，排查合格部分此文略过。

2.1 排查单件
在系统地研究门闭合力之前，首先保证匹配件的单件是合格的。

经三坐标测量，侧围是合格的，内板个别点不合格，见图2。

整改措施：冲压工艺科负责整改内板单件不合格点，整改后的内板单件再次进行三坐标测量，合格后开始系统排查门闭合力。

2.2 铰链同轴度
铰链同轴度排查，首先排查单件上检具是否满足要求，铰链活动页、固定页上检具应满足要求，三坐标检测也应满足要求；接下来就检测上下铰链装车上是否满足铰链同轴度要求，测量条件：将CP5匹配合格的车身4个门拆下，将固定页切割掉，上下铰链活动页留在车门上，一起送三坐标室测量(见图3)。

每个项目都有对铰链装调的不同要求，一般常用两种检测标准：(1)上下铰链的同
轴度小于φ1.5 mm；(2)单铰链轴线与理论轴线的角度小于0.5°，两个铰链轴线的夹角小于0.5°。

现在用第二条来对铰链同轴度做评价。

经三坐标检测，某车型左
后门上下铰链轴线夹角1.324°，右后门上下铰链轴线夹角0.729°，前门均在0.5°之内，得出结论为左右后门铰链同轴度超差。

影响上下铰链同轴度的因素主要有：(1)铰链工装；(2)调整线上工人调整方法。

铰
链是通过工装先装在车门上，然后再在调整线上装到车身上，工装经三坐标标定合格后，基本上车门这侧的铰链在调整线上是不允许调整的。

但排查发现，在调整线上，为保证车门与侧围的间隙和平度，车门侧车身侧铰链都做了调整，导致车门上下铰链同轴度很差。

整改措施：为保证上下铰链同轴度，不允许调整车门侧铰链，通过调整车身侧铰链来保证车门与侧围间隙平度。

通过执行该措施，车门上下铰链同轴度满足设计要求。

2.3 密封条压缩载荷
门洞门框密封条理论压缩载荷：门框密封条压缩载荷为(4.5±2)N/102 mm；门框密封条压缩载荷(铰链处)为(5±2)N/102 mm；门洞密封条压缩载荷为
(3±2)N/102 mm；门洞门框密封条实测压缩载荷均在(5.28±2)N/102 mm以上；导致门闭合力大。

门洞门框压缩载荷超差整改措施：要求供应商检测目前零部件压缩载荷，供应商将压缩载荷整改合格(零部件整改方法此文省略)。

2.4 缓冲块反弹力
在门锁位置处进行测量，缓冲块的反弹力应小于30 N。

经排查，车门缓冲块与侧
围干涉1.3 mm,对门闭合力贡献值在30%～50%。

整改措施：通过更改内板缓冲块安装面，使缓冲块与侧围理论间隙1 mm。

更改
方案实施后，测量缓冲块的反弹力均小于20 N。

2.5 门洞条内间隙
门洞条内间隙定义值为(12±1.5) mm；单门的内间隙均匀度小于2 mm。

在焊装
测内间隙合格，整车内间隙后门上段B柱处内间隙走下偏差，个别点不合格，见
图4。

整改措施：在总装保证内间隙装调要求，内间隙按(12±1.5) mm，单门内间隙均
匀度小于2 mm。

装调方案实施后，每100台车抽检5台份，连续两个月测量，
门洞条内间隙满足要求，原闭合速度测量值为1.52 m/s，门洞条内间隙合格后，
测量闭合速度为1.42 m/s，门洞条内间隙对闭合速度的影响为0.1 m/s。

2.6 门框条内间隙
门框条内间隙测量比门洞条内间隙测量要复杂且难，通常国内测量内间隙多是测量门洞条内间隙，但实际上门框条内间隙对闭合力的影响更大。

首先沿门一圈做几个重要的断面，在断面中选择容易测量的部位(见图5)，由于门框条内间隙无法用游
标卡尺或钢板尺测量，通常用油泥进行辅助测量，将油泥用手揉软，放在要测量的部位，将门轻轻关上，保证门间隙平度，再将门轻轻打开，用游标卡尺测量被挤压的油泥厚度，即为门框条内间隙，油泥的特点是受热变软，且不容易变形，测量数
值很准确。

经测量，后门B柱(点1～5)及门锁处(点13、14)门框条内间隙走下偏差，点10测量值走下偏差(原因是点焊后起包变形)。

整改措施：后门B柱及门锁处靠总装装调来保证内间隙，点10加铜板保护，防止点焊后起包变形。

2.7 整车通风系统
据经验值四门两盖全关时测得的闭合速度影响值大于0.25 m/s时，会造成关门时，耳膜压迫感较强。

文中列举了几种车型各种情况对闭合力的贡献值(见表1)，并实
际对后门闭合力大的车进行整车通风窗系统排查，所测的整车通风系统对闭合力贡献值均在0.4 m/s以上，分析认为是通风框面积偏小、通风框与后保距离偏小导致。

整改措施：(1)加大通风框面积；(2)更改后保险杠与通风框距离。

2.8 门锁啮合力
车门关闭过程中，通过锁体和锁扣之间的啮合来关闭车门，锁体绕锁扣旋转过程中，必然消耗动能，对锁扣调整到位时(即锁扣不打锁体，不会额外导致闭合能量增加)锁和锁扣啮合运动耗能进行分析，锁和锁扣啮合过程中力的变化范围为10～45 N，运动距离20 mm，即0.02 m，则整个运动过程能耗为：
由于锁扣上板型面与锁啮合面零间隙配合，对控制门下垂有利，但对调整要求比较高，如调整不到位，会造成门锁自身锁止过程中消耗能量急剧增加。

文中试验车型所测门锁啮合力在常温和高温均满足要求，在低温时所测啮合力50 N。

为降低门
锁啮合力，一般有两个方案：第一个方案是降低门锁上旋转卡板硬度，但风险是有可能无法压住锁扣，行程过程中锁扣会碰撞其他零件产生异响；方案二，更改卡板扭簧扭矩，但风险是有可能造成卡板无法弹起，造成门锁自由状态无法打开，由于锁体是黑匣子件，更改有风险，故最终放弃对门锁啮合力值偏高的更改方案。

2.9 两道密封排气是否顺畅
文中门洞条排气孔示意方向与门框条相对，这样会造成关门瞬间，空气一起排入空腔，无法排出，会产生侧门排气声音，且造成闭合力值偏大。

整改措施：更改门洞条排气孔朝向(见图6)。

风险：在车门关闭状态时，在车门内部能够看到排气孔，影响内部外观。

为了解决后门闭合力大的问题，通过鱼刺图对要因进行分析和分解，在SOP阶段
最终得出了以下几个造成后门闭合力差的末端因素：(1)内板钣金密封面局部超差；
(2)铰链同轴度差；(3)密封条压缩载荷超差；(4)缓冲块反弹力超差；
(5)后门内间隙走下偏差；(6)整车通风系统差；(7)后门侧围铰链安装点不稳定；(8)锁扣调整不到位。

其实在设计前期，就要按闭合力CHECKLIST进行校核，铰链轴线倾角、缓冲块的压缩量、整车通风面积、两道密封排气不畅等问题就可以规避。

文中提到的车型后门闭合力差，通过相应整改措施后，闭合速度值下降到1.2 m/s之下，闭合速度
还有一个衰减值，一般在放置一个星期后，闭合速度会下降0.1 m/s左右，经整
改到达顾客手里，闭合速度值约1.1 m/s，顾客关门舒适度大大增加，达到顾客期望值。

【1】杨蕾,张淑敏,李应军.面向最优关门能量的轿车车门设计[J].机械制
造,2006,44(3):40-42. YANG L,ZHANG S M,LI Y J.Optimum Closing Energy Oriented Design of Auto Door[J].Machinery,2006,44(3):40-42.。