浅谈轿车背门总成设计
轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计
摘要通过ADAMS建模对某轿车后背门开启机构做运动分析,来解决后背门初开启阶段的干涉问题和完全开启时的漏雨问题。
通过ADAMS的优化分析和运动分析,给出了解决问题的建议:调整相关点位置可以改善后背门与侧围的干涉现象,而且最佳的办法是将铰链机构整体前移;调整相关点位置或修改限位块尺寸可以改善后备门开启角度过大及行李箱漏雨的问题。
CAE在汽车工程中的效率和价值都得到了具体体现。
关键词后背门铰链结构运动分析DOEAnalysisandDesignofPassengerCarBackDoorHingeAbstract:TheoperationmovementofopeningmechanismofcarbackdoorisanalyzedbybuildingamodelwithADAMS,improvingtheinterferencebetweenbackdoorandsidepanelwhenbackdoorisopeningatthebeginningandresolvingleakrainproblemwhenbackdoorisinfull-sizeopening.SomesuggestionsareofferedaftertheoptimizationanalysisandoperationmovementanalysisarebothfinishedwithADAMS.Adjustingthepositionofrelativepointcanimprovetheinterferencebetweenbackdoorandsidepanel,furthermorethebestwayofadjustingistomovethewholehingemechanismforwardC adjustingthepositionofrelativepointandredesigninglimitingblockcanalsoimprovetheopeningangleofbackdoorandresolvetheproblemofleakrain.ThevalueandefficiencyofCAEinautomotiveengineeringisclearlypresentedinthispaper.Keywords:HingemechanismofbackdoorOperationmovementanalysisDOE张德超杨亚娟刘红领陈伟柳杨(奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院CAE部)车门是车身上重要部件之一,按其开启方式分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。
浅谈某款车后门的开发设计
浅谈某款车后门的开发设计刘遗勋 朱琳 曹春生海马轿车有限公司 郑州市 450016【摘要】汽车车门设计是车身设计中的重要组成部分,是一项非常复杂的系统工程。
车门系统的布置不但要满足造型要求、功能要求,还要满足人机工程要求和法规要求。
本文针对车门功能零件布置着重从以下几个方面对其进行简要说明。
【关键词】:车门 设计 系统 布置Discussion on the Development and Design of a Car doorLiu Yixun Zhu Lin Cao ChunshengHAIMA CAR CO.,LTD. ZhengZhou 450016【Abstract】The Car door design is an important part in the body design is a very complex system engineering. The layout of the door not only to meet the design requirements, functional requirements, but also to meet the ergonomic requirements and regulatory requirements. The door functional parts arranged to focus on the following aspects of its brief description.【Keywords】: Car door Design System Arrangement0前言车门是汽车车身上相对独立的一个总成件,与车身组成一个有机的整体。
因此,在车门布置中应充分考虑结构要素的完整统一和与车身其它相关要素的协调匹配。
车门的结构型式很多,主要由旋转门、拉门、折叠门和外摆门,本款车的后门采用的是旋转车门。
背门设计指南R
背门设计指南R背门设计指南目录1.概述背门总成是位于车身后背部的开闭件,需要保证其基本的开关运动,打开时的支撑定位和关闭时的密封;需要满足相关法规要求,模态、刚度应达到设定目标,满足制造工艺要求,在满足性能的前提下重量尽可能轻。
背门总成与外造型息息相关,需要从造型效果图阶段就开始介入分析,保证满足造型意图的前提下,相关工程结构能实现。
2.背门的结构型式上开式背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
图1 上开式背门图2 上开式背门结构侧开式背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV车型。
由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成(如图3所示)。
图3 侧开式背门典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。
图4 侧开式背门3.背门设计流程本文就上开式背门展开论述,其设计流程如下?:4.背门设计要求法规要求外部凸出物背门外部型面需要满足以下法规:国内 GB 11566-2009 《乘用车外部凸出物》欧洲 ECE R26 《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》74/483/EEC 《机动车辆外部凸出物》法规要求如下(详见GB 11566-2009):除以下零部件外:——高于地面的零部件;——低于底线的零部件;——在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;——凸出车身外表面不到的零件以及凸出车身外表面以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。
其余车身外表面凸出零件的圆角半径不应小于。
如图5所示。
对于后牌照安装在后背门外板上面的,需根据以下法规要求进行校核:图5 外部凸出物要求国内 GB 17541-1995 《汽车和挂车号牌板(架)及其位置》欧洲 70/222/EEC 《机动车辆及其挂车后牌照板的固定及其安装空间》北美 SAE J686-1999 《机动车牌照板》后牌照的尺寸具体如下:1),国内:440mm×140mm2),欧州:520mm×120mm(一般采用此种)340mm×240mm后牌照的安装位置要求如下:1),后牌照板的中点不要处于车辆纵向对称平面的右方;2),后牌照板及号牌架不要超出车辆后端左边缘;3),后牌照板下边缘距离地面不小于;4),后牌照板上边缘不要高于地面,如果不能满足,则尽可能靠近,但不能超过?;5)后牌照板的垂直度的范围为±5°,如果由于车身后部形状的设计原因,不能满足此要求,则:上边缘不超过,向上的倾斜角度不超过30°,如上边缘超过,则向下倾斜角度不超过15°。
设计构想书 后背门总成
6 7 8
设计目标
6.
艺
该
较
7.
③牌
・ ・
・ ・ ・
9
⑥
10
8.
审
编
序
2
3
4
背门焊接总成 牌照灯护板
下发部门
后雨刮总成
背门玻璃 背门中部标牌
气动弹
背门内饰板总成
背门内拉手
背门锁总成零1 Nhomakorabea背
2
背
3
背
4
气
5
背
6
背
7
牌
8
后
9
背
10
背
11
行
12
背
13
背
14
背
9.
设
目
可
冲击・法提规高的操要作 感,・保确证保准达确到 配置要求的其
4. 主要品质目
项 目
(1)碰撞安全
(2)视野性
(3)背门强度・ 刚性
(4)背门玻璃
(5)背门雨刮 (6)背门铰链 (7)背门锁 (8)背门气弹簧 (9)牌照灯护板 (10)背门内护
5、生产纲领 年产5万
1
适合 满足 对比 样行李 箱满盖足 法规 满足 满足 满足 满足 耐温 整体 满足 GB
标题
背门
1.设计方针 (1)保证背门
①背门钣 ·可靠 ·实现
·钣金 ②背门附 ·确保 ·提高 ③背门内
・保证 ・背门 (2)提高产品 ・保证 (3)提高商品 ・在满
2.外观品质要
・能实现合
・内外饰件
・外表面光
・外板件涂
3. 功能要求 ・能满足工 ・能满足可 ・能满足密 ・ ・能 能满 满足 足视 抗
机动车后背门设计指南
之间
6
密封条 A、 漏水 A、 漏水
A、 接触不好�间
B、闭 合 力 B、闭合力大
隙大
大
B、 间隙小
7
铰 链 轴 轴 线 不 同 开关困难�有噪音 装配问题
定期检查�加强质量控
线
轴�发生变
制
形
8
加 工 工 难 于 冲 压 延来自开发周期�浪费 有些地方模具难 成型 CAE 验证
艺性 焊接
材料�影响产品质量 于控制�
5、后背门与后保险杠之间的间隙及平度� 6、后背门玻璃与后尾灯灯罩之间的间隙以及平度�
7、后背门外板、后尾灯以及侧围外板之间的间隙与平度� 8、后尾灯与后保险杠之间的间隙和平度�
第四章 后背门结构设计 1、开启角度的的定义 根据可行性分析图纸上面定义后背门开启角度为 80 度�该角度的定义主要是根据后背
2、 S12 的后牌照是安装在后保险杠上面的�对于后牌照安装在后背门外板上面的�后 牌照尺寸还要满足� 北美� SAE J686 欧洲� EEC 70/222 国内� GB17541-1995
2-2 后背门设计目标要求 及 BENCHMARKING(基准) 研究 S12 的定位是一款小型普及经经济型轿车�用途主要是家用、上班代步、休闲旅行�
�3069. 3�0�1187.2�
3、 典型截面的解析� 在做典型截面之前首先要搞清楚后背门上面都要安装那些附件�S12 后背门上锁安
装附件由上到下依次有� 外板�扰流板、雨刮喷嘴、后背门玻璃、后背门标牌、后背门锁芯� 内板�铰链、高位刹车灯、线束、衣帽架固定座、气弹簧、缓冲垫、雨刮电机、后 背门护板、后背门门锁、后背门扶手。
布置 干涉
布置时出错或装 重新布置或者加强装配
后背门设计指南概要
后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下(详见标准ECE NO.26/01 ):高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm。
2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:北美:SAE J686欧洲:EEC 70/222国内:GB17541-19952-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。
汽车后背门设计指南
板装安灯车刹位高门背后——3111036-21S、E �称对右左�板强加右/左链铰门背后——231/1311036-21S、D �用通右左�链铰门背后——0136036-21S、C 板内门背后——1111036-21S、B 板外门背后——1011036-21S、A G H
E
F
B D C A 造构的模数、4
。明说行进图 附细详会面下在�式方装安及以置布的锁门门背后、簧弹气�如例件附要主各 。系关动运 的门背后核校以可也面截此过通 �置位的小最隙间间之盖顶与中程过启开板外门背后是 面截 0Y�外另。式方装安及以置布的件附等锁门门背后、板护门背后、机电刮雨、簧 弹气、灯车刹位高、牌标门背后、璃玻门背后、板流扰出映反以可中面截该在 � 面截 0 Y 、 �1� 。手扶门背后、锁门门背后、板护门背 后、机电刮雨、垫冲缓、簧弹气、座定固架帽衣、束线、灯车刹位高、链铰�板内 �芯锁门背后、牌标门背后、璃玻门背后、嘴喷刮雨、板流扰�板外 �有次依下到上由件附装 安锁上门背后 21S�件附些那装安要都面上门背后楚清搞要先首前之面截型典做在 �析解的面截型典 、3
�义定料材、1 重减及以义定料材 章六第 �制控于 难 具模 方 地 些 有 量质品产响影�料材 费浪�期周发开长延 接焊 压冲于难 性艺 工工加
证验 EAC 型成 制 控量质强加�查检期定
8
题问配装
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形 变生发�轴 同不线轴
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7
小隙间 、B 大隙 间 �好不触接 、A
大力合闭 、B 水漏 、A
审评及核校计设、析分 EAC 章五第
纸图的母螺焊凸带�2�
纸图件单�1� 定设的差公及以寸尺、5 板装安锁门门背后——1211036-21S、H 板装安右/左簧弹气门背后——251/1511036-21S、G 板装安机电刮雨雨门背后——1711036-21S、F
后背门设计指南
后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下(详见标准ECE NO.26/01 ):高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm。
2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:北美:SAE J686欧洲:EEC 70/222国内:GB17541-19952-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。
背门设计指南 R
后挡风玻璃透明区域要满足以下法规:
国内GB 15084-2013《机动车辆后视镜的性能和安装要求》
欧洲2003/97/EC《间接视野装置和安装这类装置车辆的型式批准》
法规要求如下(详见GB 15084-2013):
驾驶员借助内后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至少为20000mm的视野区域,其中心平面为汽车纵向基准面,并从驾驶员的眼点后60000mm处延伸至地平线。
2.
上开式
背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
侧开式
背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV车型。由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
背门限位块布置
参考成熟车型进行合理布置,保证其安装结构容易实现,背门关闭时受力良好。
典型断面设计
背门气弹簧布置应满足以下要求:
1)背门关闭状态气弹簧的力与车门重力的合力应具有关闭背门的趋势,以保证安全性;
2)靠气弹簧力应能保证将车门开启到最大开度,并保证一定的开启速度;
3)在关闭过程中,有一段距离内气弹簧力与车门重力正好平衡,即平衡点。为保证操作安全性,平衡点一般设计在人的腰部高度上;
4)为保证安全,车门开启到最大开度2/3位置左右时,要求减小开启速度,这可通过调整气弹簧内部阻尼来实现;
欧洲ECER26《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》
74/483/EEC《机动车辆外部凸出物》
法规要求如下(详见GB 11566-2009):
后背门布置及结构设计指南
5 后背门设计流程 设计开发流程图如下:
标杆车导入
CAS 后背门概念方案设计
附件方案设计
Y
PLM 人机布置方案设计
DMU
Y
PLM
钣金方案设计
2
5.1 市场调研 根据汽车市场上常见的后背门以及整车开发成本预算,确定对标车型及后背门结构。
5.2 造型确定 5.2.1 根据造型提供初版 A 面进行工程可行性分析,给造型提供工程支持,包括零部件位置、尺寸等, 并提供造型必要的布置分析做参考。 5.2.2 根据 A 面分析产品结构可行性、空间尺寸,确定零件的结构位置及可预见的工程建议,以确保工 程结构能够实现。 5.2.3 根据对标车型,完成后背门 A 面与周边零部件的间隙、面差值。 5.2.4 根据对标车型,完成后背门初版设计方案,确定后背门结构分块、装配顺序、空间要求、辅助工 具等信息。 5.3 法规校核 5.3.1 依据 GB 15086,对后背门锁体以及后背门铰链进行相关法规校核。 5.3.2 对 A 面进行 CAE 风阻分析。 5.3.3 外部突出物应满足 ECE R26.03 要求。 5.3.4 对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:国内 GB 15741—1995,北美:SAE J686, 欧洲:1003/2010/EU 及其修订指令(EU)2015/166 的附件 5。 5.4 零部件设计 5.4.1 根据 A 面进行 3D 零部件建模,确定后背门结构分块。 5.4.2 对 3D 数据进行工程检查,确认装配顺序、装配过程中是否存在干涉现象、操作空间是否满足要 求等信息。 5.4.3 对 3D 数据进行制造工艺分析,对产品结构制造工艺可行性进行评审,主要对难成型零件进行冲 压可行性分析等。 5.4.4 对 3D 数据进行强度分析,主要分析后背门的刚度模态分析及结构的合理性、安装点布置和紧固 方式等是否满足要求。 5.4.5 对 3D 数据进行匹配状态控制检查,主要对零件公差、公差累积、定位方式等进行检查。 5.4.6 对 3D 数据进行空间布置检查,主要针对后背门自身内部零件结构间隙、与周边件安全间隙进行 排查。 5.4.7 对 3D 数据进行最终数据复查。 5.5 工程分析 5.5.1 将 3D 数据输入 DMU 科进行后背门 DMU 运动校核检查。 5.5.2 将 3D 数据输入 SE 工艺部进行背门钣金工装设计、冲压和焊接工艺分析。 5.5.3 将 3D 数据输入 CAE 部进行后背门 CAE 强度分析。
汽车后背门设计总结
后背门总结1、功能及用途1.1 定义后背门也称尾门或后门,是位于车身后部,对乘员或储存物起防护和遮盖作用的向外可移动的车身件。
它是通过两个铰链悬挂在顶盖后横梁上。
1.2 功能及用途后背门通常通过左右两个铰链连接在顶盖后横梁上。
与车身其它外表面一起必须满足车身外观整体造型要求。
对于两箱式轿车,运动型车和商务车后背门有着存取物方便,有效存放空间大等特点。
另外。
后背门处于汽车尾部,会形成汽车尾部涡流。
斜背式后背门尾涡和尾流区较小。
气动阻力也小。
而有后行李箱盖的轿车的为阶梯式后背,尾部涡流要比斜背式后背门大。
因此,后背门的存在还可以减少整车的风阻,对整车的经济性和动力性有好处。
1.3 分类后背门按照车型分类主要应用于以下三类:1、两厢式轿车用后背门。
如图12、运动型车型(SUV、CRV等)用后背门。
如图23、商务车、微型客车用后背门。
如图3图1 两厢式轿车后背门图2 运动车型后背门图3 商务车或微型客车后背门如图示,轿车用后背门的角度变化比较大,形成一个很大的弧度变化,而商务车用后背门则相对比较平直,SUV车型的后背门比较类似与商务车,但弧度变化有所改变,随着人们对乘坐舒适性的追求,SUV趋向于城市化发展,CRV 逐步走入大众视线,销量越来越多。
CRV的背门形式已经在向轿车靠近,形成一种介于厢式轿车和商务车之间的一种造型风格除上述图示几种后背门形式均是采用上部铰链连接的形式,在实际应用中出于结构或者重量因素考虑也有其他的链接方式的后背门,如对开形式的后背门,如图4。
铰链布置在侧面的,背门侧开的,如图5。
在中间分开,上下分别布置铰链的后背门,如图6。
这些形式均可以满足后背门开闭的需要。
我们主要讨论铰链布置在上面的情况。
其他情况的形式我们不作讨论。
图4 对开式后背门图5 侧开式后背门图6 上下开式后背门2、后背门总成设计2.1 总成描述后背门是通过两个左右铰链安装在顶盖后横梁上,背门外部装有玻璃,部分车型配置装有后雨刮,并与后保险杠、尾灯及后背门后尾翼(选装)组成整个车的尾部外表。
尾门总成与顶盖总成设计总结
设计总结N300接近尾声,自己有很多感触,我将从建模的思路上谈谈这次尾门总成与顶盖总成的设计过程。
包括一些建模顺序,以及途中遇到的一些问题和解决方法,还有一些自己感觉比较好的建模思路。
(一)尾门总成尾门总成主要包含:尾门外板、尾门内板、铰链及气弹簧加强板焊合件、尾门外板加强板、尾门窗框加强板、尾门锁加强板焊合件、铰链、雨刮电机、尾门锁等结构。
在做数模前,先分析整个尾门总成结构,分析断面,确定一个比较好的正确建模思路,有疑问多和相应工程师沟通,多看看以前的数模,或样车。
这些前提准备非常重要,避免在建模过程中走一些弯路。
建模顺序分别是:尾门外板、尾门内板、加强板。
并不一定是完全遵循这个顺序,建模中看自己的需要,有些细节需互相参照。
1.尾门外板从A面上看,外板还需构建的是玻璃安装框、包边和冲孔(当然具体开什么样的孔自己还未知),包边和某些冲孔放在内板建模完成后构建。
a.构建玻璃框:首先确定一个参照面。
玻璃安装面是以玻璃面偏置而成,玻璃面已知,再根据截面线,便可得到玻璃安装面。
然后参照提供的截面线构建周圈部分。
这里值得注意的是:玻璃安装面的宽度必须符合规定的宽度要求。
b.玻璃安装凸台:确定凸台的长宽高。
分别是46mmX20mmX1.7mm。
玻璃与凸台之间存有双向定位块,单块厚度为3.3mm,两块定位块黏结在一起,压缩量为2.3mm。
c.包边:包边我是放在内板建模完成后构建。
包边是尾门外板建模最难的一项。
具体要求:1.一般翻边高度为10mm。
2.翻边边缘离圆角至少5mm。
3.在拐角接近90度处(如下图右)翻边只保留圆角,斜度大致是20-30度。
4.外板翻边外圆角是R0.9。
5.内板外轮廓与外板翻边间隙直边保持2mm. 我试过几种包边构建方法,这里分享一下我的经验,我感觉最好的一次是把包边做为一个独立的特征,用包边边界拉伸切割实体,然后抽壳,再并入整个尾门实体中。
如图一。
(图一)d、冲孔:外板上包括牌照(含有牌照灯)安装孔、锁孔、扰流板孔、喷水口等。
汽车后背门设计总结
后背门总结1、功能及用途1.1 定义后背门也称尾门或后门,是位于车身后部,对乘员或储存物起防护和遮盖作用的向外可移动的车身件。
它是通过两个铰链悬挂在顶盖后横梁上。
1.2 功能及用途后背门通常通过左右两个铰链连接在顶盖后横梁上。
与车身其它外表面一起必须满足车身外观整体造型要求。
对于两箱式轿车,运动型车和商务车后背门有着存取物方便,有效存放空间大等特点。
另外。
后背门处于汽车尾部,会形成汽车尾部涡流。
斜背式后背门尾涡和尾流区较小。
气动阻力也小。
而有后行李箱盖的轿车的为阶梯式后背,尾部涡流要比斜背式后背门大。
因此,后背门的存在还可以减少整车的风阻,对整车的经济性和动力性有好处。
1.3 分类后背门按照车型分类主要应用于以下三类:1、两厢式轿车用后背门。
如图12、运动型车型(SUV、CRV 等)用后背门。
如图23、商务车、微型客车用后背门。
如图3图 1 两厢式轿车后背门图 2 运动车型后背门图 3 商务车或微型客车后背门如图示,轿车用后背门的角度变化比较大,形成一个很大的弧度变化,而商务车用后背门则相对比较平直,SUV 车型的后背门比较类似与商务车,但弧度变化有所改变,随着人们对乘坐舒适性的追求,SUV 趋向于城市化发展,CRV 逐步走入大众视线,销量越来越多。
CRV 的背门形式已经在向轿车靠近,形成一种介于厢式轿车和商务车之间的一种造型风格除上述图示几种后背门形式均是采用上部铰链连接的形式,在实际应用中出于结构或者重量因素考虑也有其他的链接方式的后背门,如对开形式的后背门,如图4。
铰链布置在侧面的,背门侧开的,如图5。
在中间分开,上下分别布置铰链的后背门,如图6。
这些形式均可以满足后背门开闭的需要。
我们主要讨论铰链布置在上面的情况。
其他情况的形式我们不作讨论。
图 4 对开式后背门图 5 侧开式后背门图 6 上下开式后背门2、后背门总成设计2.1 总成描述后背门是通过两个左右铰链安装在顶盖后横梁上,背门外部装有玻璃,部分车型配置装有后雨刮,并与后保险杠、尾灯及后背门后尾翼(选装)组成整个车的尾部外表。
后背门设计指南
后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下(详见标准ECE NO.26/01 ):高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm。
2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:北美:SAE J686欧洲:EEC 70/222国内:GB17541-19952-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。
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浅谈轿车背门总成设计
【摘要】本文通过对背门总成中一些关键部件的布置需要注意的问题入手,介绍了背门设计时候需要考虑的诸多因素,并对背门设计流程进行了简单的介绍。
【关键词】背门构成、背门布置、背门设计流程
1背门构成
背门总成作为整个车身中结构复杂又相对独立的一个总成。
它主要右背门外盖板、背门内盖板、背门铰链加强板、背门撑杆加强板、背门锁机加强板、背门外把手加强板、背门玻璃、背门撑杆、背门锁机构、背门外装饰件、背门内装饰件、背门密封胶条组成,如图1。
其附件数目众多,结构复杂。
在背门的结构设计和附件的布置过程中考虑的因素众多、工作量大、要求高,期间除了满足车门本身的功能要求外,还需要考虑背门附件的性能、成本、安装工艺和运动干涉等问题。
整个设计过程包括附件的选择与布置、结构设计和运动干涉等多项内容。
2.背门开发流程(见表1)
2背门布置
2.1背门铰链的布置
设计开门时的离地高度H设定为1800mm(综合国内男女升高得出H=1700~1800mm),开门时候的离地高度决定了背门的开启角度θ,一般设定在89度左右,背门铰链的最大开启角度应该在背门开启角度的基础上,保持5~10度的余量α,背门边界与顶盖的最小运动间隙应为5mm,如图1:
图1
铰链安装面(车体一侧)应该尽量与顶盖板和背门包边面平行,以保证背门在前后方向上调整时,背门与顶盖的段差在竖向上不发生变化。
另外还需要在顶棚内护面相应的位置增加安装铰链的通过孔,如图2:
图2
表1(背门开发流程)
铰链安装面(门侧)需要设计成有凸台面的形状,以提高刚性。
贴合面上的焊点不能在一条直线上,才能保证有号的扭转刚性,如图3:
图3
铰链轴线:门关闭时,背门框密封条的方向应垂直于铰链轴心和密封面的连线,上下的
密封面一般来说与止口边垂直,如图4:
图4
2.2背门撑杆的结构形式及布置
2.2.1背门撑杆的结构形式及优缺点
根据在背门上的安装方式背门撑杆可以分为反转式和倒立式,反转式:关闭位置车体的
安装点在上边,背门上的安装点在下边,完全打开时,车体的安装点在下边,背门上的安装
点在上边。
倒立式:关闭位置和开启位置时,都是车体的安装点在下边,背门上的安装点在
上边。
优缺点:背门开启时,反转式在背门开口处没有撑杆的干扰便于存取物品,而倒立式
容易在存放物品时将撑杆刮伤。
2.2.2背门撑杆位置的布置
北斗星加长车采用反转式的结构形式,内藏在流水槽与内板之间,被背门密封条所遮挡,
在关闭状态下,车内不可见背门撑杆,背门撑杆上安装点与铰链中心之间的关系如图5,其
中,车身安装点距离铰链中心轴线的距离要保持180mm以上,车身安装点偏离车门安装点
关闭位置与铰链中心轴线的连线的距离保持在±5mm,撑杆的行程S=L1-L2(S≤L1-60)。
另
外还需要对撑杆的反力及操作力进行计算校核,在此不作介绍。
图5
2.3背门锁布置
背门锁属于运动部件,考虑到背门受到重力作用下下垂的因素,需要保证运动部分在运动过程中与相对静止部分的最小运动间隙为5mm 以上。
即:背门(包括锁机构)运动过程中与锁环安装面、背门密封条的卡接面最小运动间隙保持在5mm 以上。
背门密封间隙保持在10mm 左右,如图6
图6
2.4背门密封胶条及背门侧密封件布置
2.4.1背门密封胶条布置
背门密封条及辅助密封装置作为背门的密封部件,设计不好后期会暴露出背门密封性差,关闭音品质,漏水等故障现象,现对设计时候需要注意的事项进行简单说明。
背门密封面间隙的设定,参照我公司北斗星、浪迪、利亚纳、YV5等车型,相关数据如表1,根据这些数值进行比较,建议取值在10mm~12mm 之间。
表2
序号车型背门密封间隙设计值
1 北斗星11mm
2 浪迪10.4mm
3 利亚纳12.3mm
4 YV
5 11.3mm
5 北斗星加长11mm
背门密封面的断面倒角以前的尺寸保持在24mm左右,止口边的R角不小于100mm,拐角的角度大于90度,如图7,图8
图7 图8
顶盖处背门框密封条的安装翻边(止口边)尽量要高,防止背门打开时流入车内。
图9和图10是两种结构的对比,很显然,图10的断面结构不容易出现漏水情况。
图9 图10
2.4.2背门侧密封件布置
雨天打开车门时,雨水有可能从背门上部流入行李厢内。
分析其原因,背门完全开启时,如果可以看到如图11的行李厢地毯及行李厢装饰件,这与背门造型情况有关,需要在设计前期增加背门侧密封件。
图11
我公司YV5车型上就有背门辅助密封装置,侧密封件本体采用EPDM橡胶,采用卡接和双面胶粘接的结构形式进行安装,从而达到侧面密封的效果。
如图12。
图12
4.背门设计需要考虑的其它因素
背门设计除了考虑以上一些关键件的布置外,还需要考虑背门涂装问题,在顶部和底部位置设计相应的漏液孔。
背门线束通过问题,确定车身一侧线束取出孔和背门一侧线束插入孔的位置时,应尽量离铰链轴线近,这样线束的轨迹变化也会比较小。
背门玻璃安装定位问题、视野校核,背门牌照灯、牌照板位置的校核等。
总之,在对背门设计的时候,在积累设计经验的同时,还需要采用断面分析手段,利用工程部门进行工艺分析等,还需要与车体设计部门、内外装设计部门、电器设计部门积极主动沟通,及时发现问题,及时解决,以减少后期制造过程中设计变更给公司带来经济损失。
参考文献:
卢金火主编《轿车车身主断面设计方法》
乐玉汉主编《轿车车身设计》。