侧门铰链设计
车门铰链布置和运动校核
.车门铰链布置和运动校核车门铰链的设计是车门设计的一项重要工作，直接关系到车门能否正常开启｡在铰链设计中，铰链中心线定位和铰链中心距是重要的设计硬点｡铰链轴线一般设计成具有内倾角和后倾角｡内倾角指铰链轴线在x=0平面上的投影与z轴之间的夹角，内倾角一般为0～4°，见图4；后倾角指铰链轴线在y=0平面上的投影与z轴之间的夹角，一般为0～2°，见图5｡内倾角和后倾角都是为了使车门开启时获得自动关门力，也有个别汽车门铰链具有前倾角，但一般不会有外倾角｡车门铰链轴线的设计先确定铰链轴线沿车身方向的尺寸变化范围（X1，X2），并在此范围内任选一值Xm，将轴线限制在与x轴垂直的平面x=Xm内，在x=Xm平面内确定铰链轴线的倾斜状态：先分别求出x=Xm平面与内外板曲面的交线C1和C2，并求出C1和C2对应的y方向的极限坐标位置Ymin（内板投影线最左端）､Ymax（外板投影线最右端）；在x=Xm平面内通过输入直线方程y=B，B∈（Ymin，Ymax）来生成一条与z轴平行的轴线Z1Z2；确定铰链轴线中心点的z坐标值：通过内板上下边框或外板上下边框求出平均位置坐标z=C，并根据它在y=B直线上求出一点O；根据铰链轴线内倾角范围θ∈（0°，4°），将y=B直线绕O点逆时针旋转θ角度，得到轴线位置O1O2｡根据铰链间距L∈（300mm，500mm），以铰链中心O为初始点，沿直线y=B确定两点D和E，使两点间线段长度为L，调整L值以及轴线外板的距离，保证在铰链宽度方向不与外板干涉的情况下，轴线尽量靠近外板的极限位置（L值确定已知时）｡若L值可以改变，则可以考虑稍微减小L值，轴线更靠近外板（车门外板曲率较大时）｡可以通过改变最初的B值重新生成轴线O3O4或作O1O2的平行线来改变轴线到外板的距离｡当轴线位置最终确定后，根据D､E两点位置可将铰链模型正确地放入车门门腔内，待进一步运动校核及干涉检验｡铰链中心距的确定可参考车门长度，一般铰链中心距/车门长度=33%，或者更长｡需要说明的是在布置铰链时，应注意在结构允许的情况下，车门上下两铰链之间的距离应尽可能大｡为了避免打开车门时与其它部分干涉，铰链的轴线应尽可能外移，使其靠近车身侧面｡铰链中心线位置和中心距确定后，需要进行运动干涉校核，这也在主断面设计中完成，可能出现的干涉位置有前后门干涉､前门与A柱翼子板干涉､门与铰链干涉等，在可能干涉的位置取主断面，将车门延中心线旋转，即可一目了然，如图6｡1.6车门玻璃设计以及车门玻璃升降器的设计布置玻璃要设计为双圆环面，可以和外造型匹配，达到玻璃升降的平顺性，圆环面的数学方程如下，其思想简图与基本参数见图7､8：当R足够大且圆柱半径r远远小于R时，从圆环面上截取的玻璃曲面仍近似为柱面｡玻璃的运动可以认为是一种绕圆环面中心引导线的旋转运动，其运动轨迹是与引导线成一定夹角的圆环截面线的一部分｡R=15～25km，r=1200～2000m；大客车为R=∞，r=4000～7000m｡玻璃升降器是车门设计中很重要的一个环节，它的合格与否直接影响到车窗的开闭｡玻璃升降器在设计过程中，关键在于安装和玻璃导轨的曲线确定｡有了玻璃的数据后，可求出玻璃的质心位置，根据以往设计经验和一些样车数据，一般单导轨的位置是在玻璃质心位置向B柱方向偏移15～25mm，双导轨的间距应在不干涉内门板和其它附件的情况下尽可能大，但两个导轨的中线应该在玻璃质心位置向B柱方向偏移15～25mm｡导轨位置确定后，通过偏置玻璃面求出导轨的弧度，此导轨弧度为空间螺旋曲线｡由于玻璃运动近似圆弧运动，但升降器的长导轨在自由状态下是平面运动，所以在玻璃升降过程中，升降臂和平衡臂会变形随长导轨一起运动｡为了提高升降器的寿命，应使运动过程中升降臂和平衡臂的变形量尽可能小｡图9表示了玻璃运动轨迹和长导轨在自由状态下的运动轨迹，A､B､C分别表示了玻璃在上､中､下3个位置时升降臂和平衡臂的最大变形量，其中C>A=B｡2 结语设计硬点控制在车门设计的灵魂，主断面是车门设计的重要手段，以此为思路，使车门设计有条不紊，效率得以提高，质量得以保证｡车门设计是车身设计中最复杂､难度最大，实际过程中可能会遇到很多情况，有时甚至会出现控制硬点之间相互矛盾，需要具体问题具体分析，不断调整以达到最优结果｡。
车门铰链布置及分缝线设计指南
车门铰链的布置和分缝线设计是车辆设计中非常重要的一部分，它直接影响到车门的开启、关闭以及密封性能。
以下是关于车门铰链布置及分缝线设计的一些建议指南：
车门铰链布置设计指南
1. 结构强度：车门铰链的布置应考虑车门的重量和结构强度，确保在正常使用情况下不会出现变形或破损。
2. 开合角度：车门铰链的设计要充分考虑车门的开合角度，以便乘客能够方便地进出车辆，并且要避免与车身其他部件碰撞。
3. 平衡性：车门铰链设计应考虑车门的平衡性，使得车门在打开和关闭时能够平稳运动，避免产生过大的惯性力。
4. 润滑和防锈：考虑使用耐用的铰链材料和润滑系统，以减少摩擦和延长使用寿命。
同时，应考虑防锈处理，特别是对于车辆在恶劣环境下的使用情况。
分缝线设计指南
1. 密封性能：分缝线设计要确保在车门关闭时能够有效地密封，避
免外部灰尘、水汽等进入车内。
2. 外观和匹配度：分缝线设计应考虑与车身板金的匹配度和美观性，使得整体外观更加流畅自然。
3. 减少噪音:分缝线的设计要尽量减少风噪和路噪的传入，提高车内的舒适性。
4. 材料选择：选择耐用、柔软的密封材料，能够适应车门在开合时的变形，同时具有良好的回复性能。
5. 防水处理：在分缝线的设计中要考虑防水性能，特别是对于车辆在多雨或多泥泞的道路行驶时，确保车门的密封性。
以上只是一些车门铰链布置及分缝线设计的基本指南，实际设计中还需要根据具体车型、品牌和使用场景进行更为具体的设计和优化。
汽车门铰链结构布置设计
汽车门铰链结构布置设计车门铰链作为汽车车门的关键部件，其设计、布置关系到车门使用性能。
1车门铰链概述1.1车门铰链基本构成车门铰链是与车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
如图１，车门上下铰链，由固定件、旋转件和铰链销三部分组成。
旋转件通过螺栓与车门相连接，固定件与车身相连接。
在车门开闭过程中旋转件和车门围绕铰链轴做旋转运动。
固定件对车门要求有限位保护作用。
铰链轴和转动件间装有轴套，铰链轴套采用高耐磨材料制成。
图１车门铰链结构图1.2车门铰链布置要求车门铰链是车门总成中的受力构件也是运动构件，当车门关闭时，车门上的承力件为门锁和铰链；当打开车门时，车门的重力完全由铰链来承受。
铰链轴线的布置会影响车门的开度、门柱的尺寸、以及车门开缝线的位置和形状。
铰链的布置设计包括铰链轴线的确定、铰链间距确定和开启角度的确定三个步骤。
在铰链布置设计中，铰链轴线确定和铰链间距是重要的设计硬点。
在布置铰链时，应注意以下几方面的问题:（1）根据外表面及车门分缝，确定铰链轴线；（2）铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利，避免干涉；轴线越靠近车门前端，门旋转时，其对Ａ、Ｂ柱的侵入量就越小；（3）车门绕铰链旋转的过程中，保证车门与翼子板的间隙在３.５ｍｍ以上；（4）车门上下铰链的跨距应大于车门横向长度的１/３；（5）车门上下铰链一定要同轴；（6）铰链旋转轴线一般都会要求有一定的内倾角和前倾角，角度一般在１° ~３°，来保证车门足够的开度，而且可以避免车门打开的时候碰撞到路边的台阶；使车门有自关力。
2车门铰链轴线的确定根据以上布置要求，对车门铰链轴线进行确定。
铰链轴线在整车坐标下的ＸＺ和ＹＺ平面内的位置是确定的，因此分别对轴线在两个平面上的投影线进行拉伸得到两个面，这两个面相交线即为铰链的轴线。
在设计过程中做两条投影线时，要按照以上讲述的原则和要求进行约束，如图２，ＸＺ平面上铰链轴线与垂直方向夹角为α，ＹＺ平面上铰链轴线与垂直方向夹角β。
侧门铰链、限位器布置
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二、侧门限位器布置概述
1、边界数据收集
此阶段首先要确定的侧门信息包括如下内容： 1）铰链的轴线。限位器必须在铰链轴线确定下来后才可进行布置， 一旦 铰链轴线确定后，门铰链附近的结构基本可以做出来，其他的附件才可 以布置和调整。
2）门洞条和门框条。在BR-LINE线和铰链轴线确定的基础上，门洞条和 门框条的位置也基本可以布置，侧围外板的轮廓也基本可以定下来，这 样就可以布置限位座和限位盒的相对位置，布置限位器的同时，也要同 时在允许的范围内调整门框条和门洞条的位置。
长mm
1252 1129 1098.2 1112 1223.5 1084.8
前门
宽mm 面积mm2
1075 1102 1191.1 1175 1037 1055.3
/ 2361328
/
2799421
重量g
17775 13899 15700 16950
/ /
长mm
1252 1120 980.6 1110 1213.16 1097.39
7
一、侧门铰链布置概述
4、Y向入侵量控制
一般情况下侵入量(dig-in)不超过50mm，如果该值过大，侧门铰链 的整体强度变弱，且对整个A柱与B柱的截面影响很大。对控制门下 垂、OFFSET偏置碰都非常不利，S12就有这方面的经验教训，前门 上铰链的侵入量(dig-in)为52.2mm，在做OFFSET偏置碰的时候前门 铰链变形严重，而后更改侵入(dig-in)的值由原来的52.2mm为 47.2mm。各车型的侵入量见右表。 根据铰链结构形式不同，Y向侵入量建议值： 型钢铰链：≤60mm 冲压铰链：≤50mm
5）将限位器旋转中心B点沿铰链轴心每2° 旋转一个，得到图示中绿色点，将之前勾 画出的限位我外轮廓沿限位器旋转中心B点 移动至对应角度的绿点位置，再绕绿点旋 转至与啮合点重合位置，依次类推得到此 限位臂包络，取的点越密，包络面精度越 精确（如右图所示）。
侧门铰链设计
➢ 检查门缝线造型的关键线（K线） 车身的门缝线是空间曲线。检查车门开缝线的位置和形状是否合理的方法是作K 线—门缝最后极限位置线。
表面门缝线与铰链轴线的关系 a)俯视 b)前视
C-风窗下边缘线 D-前翼子板表面后边缘线 T-前门前边缘
K线的研制是为了确保车门摆动时车门与其它部分（如翼子板，门体等）具有合适的 间隙： ① 确定间隙最小的条件 ② 根据上述条件，和初始车门外板表面和铰链轴线位置，在A、F、D、B、G、C、
的最小值为2N，同时又使车门关闭时不产生过大的力，一般设计助动力矩（向心力矩）的最 大值为6N。 车门回正力主要是由内倾角贡献。 车门抬升量：我国城市道路设计标准规定，路面横向坡度为2%，最大路缘高度为200mm，根据该规定，当汽 车停在路边时，建议车门开启时的提升值为15~30mm。车门抬升量定义为车门开启60°时，在 离铰链轴线垂直距离为762mm处的门下边缘点升起的高度值。 车门抬升量主要内倾角贡献。 车门分缝线：车门分缝线布置尽量靠近铰链轴心线，即尽可能靠前靠外布置轴线。 车门分缝线主要是由前倾角和后倾角贡献。
➢ 设计初期一般先根据CAS造型确定比较合理的分缝线，然后根据车型平台及车型定位， 以及现有铰链库内铰链的成熟度结合优缺点，确定选用何种铰链。然后在分缝线基本设 定的情况下调整铰链间距及铰链的倾角。结合前车门外板运动校核与翼子板、前后车门 之间运动间隙值反推布置铰链，直到寻找的最佳倾角轴线同时又能保证最大铰链间距。
➢侧门铰链 车门铰链是连接车身与车门的关键部件，也是车门主要受力部件，车门围绕门铰链 轴开启与关闭。
➢铰链的功能： 联接：将车门与车身联接在一起； 旋转：使车门能够旋转自由开启； 限位：使车门能保持在一定的角度或档位； 保持：保持车门能够正常开启，不下垂。
基于CATIA的侧门铰链布置设计
10.16638/ki.1671-7988.2018.16.051基于CATIA的侧门铰链布置设计胡建锋（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章介绍了侧开门铰链类型选择标准，设计性能要求，铰链布置设计的位置选择，与周边件的关系确认，参数化布置，车门分缝的确定。
关键词：铰链；设计；参数化；布置；分缝中图分类号：U463.8 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)16-143-03The design of auto outside door for light busHu Jianfeng( Anhui Jianghuai Automobile Group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )Abstract:This article introduced the kinds of vehicle side door hinge, the requires of design performance, how to select hinge position when to design, how to confirm distance with around parts, parameterized layout, how to sure the parting of side door.Keywords: hinge; design; parameterized; layout; partingCLC NO.: U463.8 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)16-143-03前言车门铰链是车门重要的运动零部件，是车门设计中最先设计确定的。
铰链确定后，门锁、限位器、升降器等零部件才能布置。
因此，铰链设计的成功与否，直接决定了整个车门系统的性能能否达标。
1 侧门铰链类型设计选择一般根据车门的尺寸大小、重量，综合考虑车门铰链性能、成本、工艺方便性、精度等因素，初步确定铰链的结构形式，安装方式及尺寸、料厚、材料等。
一种汽车侧部铰链门洞密封面设计及优化介绍
图8 2.3 侧门门洞密封面调整在车型结构开发门洞密封面优化介绍
图10 ·96· 中国高新科技 2017年第1卷第3期
图12
3 结语
门洞B&R line是车型结构开发设计过程中的 重要边界；侧围SHUT FACE面的输出包含了门洞 B&Rline，包含了主密封和二道密封尺寸约束关系， 体现了大部分门系统功能件布置所需的要求和周边关 系；该密封面需要项目开发前期组织各相关区域讨论 确认，尽早完善功能结构和沟通达成一致，然后锁定 发布边界更新数模；虽然经过优化和讨论确认，但 也永远没有最完美的密封面，只有满足项目开发时 间、功能结构布置、感知等综合要求的输出物才是 最优的。
（作者供职于上汽通用五菱汽车股份有限公司）
本文主要对汽车侧门门洞（乘客舱）密封面如何 设计及优化进行详细介绍，包括车门系统如何布置、 密封面何时开始绘制、密封面的优化方法、密封面的 一些lessons learn等内容。
2 侧门门洞（乘客舱）密封面设计
2.1 车门系统设计顺序介绍
图1
图2 ·94· 中国高新科技 2017年第1卷第3期
2.2 侧门门洞密封面设计介绍 第一，制定侧门系统开发策略。根据初版造型
科技成果
achievements
摘要：在汽车设计中，汽车的乘客舱门密封面设计既是一个要点，也是一个难点，对于提升车身品质和 质量细节具有关键作用。文章对汽车侧门门洞（乘客舱）密封面的设计及优化进行了介绍，包括车门系 统如何布置、密封面何时开始绘制、密封面的优化方法、密封面的lessons learn等。 关键词：密封面；B&R line；SHUT FACE；侧门洞 文章编号：2096-4137（2017）03-094-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2017.03.24
汽车设计-汽车车门铰链设计规范模板
XX公司企业规范编号xxxx-xxxx汽车设计-汽车车门铰链设计规范模板XXXX发布汽车车门铰链设计规范1 范围本规范规定了汽车门铰链的设计要点及其判定标准等。
本规范适用于新开发的M1类和N1类汽车侧门铰链设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是不注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB15086-2013汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法3 术语和定义3.1 侧前门从侧面看，当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时，车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的前方。
3.2 侧后门从侧面看，当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时，车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的后方。
3.3 门铰链装置确定车门与车身的相对位置，并能控制车门运动轨迹的装置。
3.4 门铰链与车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
3.5 纵向当门锁处于锁紧位置时，在锁体和挡块（或锁扣）的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内，并与门铰链旋转中心线垂直的方向。
3.6 横向当门锁处于锁紧位置时，垂直于锁体和挡块（或锁扣）的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向。
4 技术要求4.1 门铰链支架可靠性好，满足重复试验要求，且碰撞或受冲击后不脱落。
4.2 门铰链衬套转动灵活，不滞涩。
4.3 两铰链轴的轴线必须在一条直线上，为了使车门有自动关闭的趋势，铰链轴线应有一定的内倾角度（一般为0°~4°）和前、后倾角度（一般为0°~3°），但不宜过大（图1为某一款车的倾角设计）。
4.4两铰链的间足距应尽量大，一般不小于车门总长度的1/3或不小于300mm，以减小铰链的受力。
4.5铰链轴线应尽量布置得靠车门外板和车门前端，以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量。
_铰链设计规范
OOOO
HS : HINGE SPREAD
HS
DL
FRT
RR
FRT
RR
367
HS/DL
FRT
RR
DESIGN CONCEPT DESCRIPTION
PAGE 3 OF 7
SYSTEM
PART NO:
PART NAME:
61C/62C
构想书编号: XXX-61C/62C
构想书名称：车门铰链
● 铰链轴线(HINGE AXIS)
前/后 FRONT / REAR 左/右 LEFT / RIGHT 上/下 UPPER /LOWER
STAND-OFF
DESIGN CONCEPT DESCRIPTION
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SYSTEM
61C/62C
PART NO:
PART NAME:
构想书编号: XXX-61C/62C
5、试验项目
● 以后降成本、重量可采取的措施 通用性研究
4、工程注意事项
如： ● 在设计过程中需重点考虑、检讨项目 ● 采购、运输、仓储过程中需注意事项 ● 制造、装配、拆卸过程中需注意、检查事项
设计时应考虑Stand—Off值大小，对侧围断面有所影响。 该值受车门开启角度、铰链轴线影响，更改时必须考虑铰链本身的强度。 另必须考虑在没有车门限位器的情况下车门铰链能有效限位。 制造时需打印识别标识，以便于装配，如左前门上铰链标识为FLU；右后门下铰链标识为RRL
XXX
Current PROPOSAL
FRONT A
REAR
Opening angle
FRONT REAR
CAR
A FRONT REAR
车门铰链布置设计规范(参考Word)
车门铰链布置设计规范3 要求3.1车门铰链型式铰链有明铰链和暗铰链之分，暗铰链常用，且有内开式和外开式两种（铰链的结构型式很多，主体采用冲压件的较多）运动方式。
3.2车门铰链的固定型式门铰链一般采用螺栓和侧围，门连接紧固；也有采用半焊接，半用螺栓连接的方式或采用全焊接的方式。
由于焊接引起的变形较大，现普遍采用螺栓连接的方式。
a）螺栓连接门和侧围的方式b）与门焊接，螺栓连接侧围的方式c）采用全焊接的方式3.3车门铰链的布置位置内开式铰链外开式铰链（铰链轴线在分缝线后） （铰链轴线在分缝线前）3.4车门铰链轴线参数内外倾角前后倾角3.4.1 车门内、外倾角铰链轴线在x=0平面上的投影与z 轴之间的夹角。
建议内或内倾角不超过3°； 一般没有外倾角。
3.4.2 车门前、后倾角铰链轴线在y=0平面上的投影与z 轴之间的夹角。
建议前或后倾角不超过3° 3.4.3 门铰链的最大开度角车门铰链所能开启的最大角度值，车门铰链自带限位机构，最大角度值制造误差为±3°。
铰链轴线分缝线分缝线3.4.4 车门最大开度角车门所能打开的最大角度值，一般是指限位器的最大开启角度值，开启角度值制造误差为±3°。
3.4.5 上下门铰链中心的距离上下门铰链中心的距离一般与车门的自重、分缝线的曲率及固定立柱的外形等有关，中心距一般不小于300mm , 推荐330 mm以上3.5 车门运动干涉检查3.5.1铰链必须保证车门从闭合到最大设计开启角度+3°过程中不与车身上任何部位发生干涉；在运动过程中车门与车身之间最小间隙为：设计门缝间隙4mm时，最小间隙为1.8~2.5mm。
最小间隙一般出现在车门刚开启时(3°～8°内)及车门外板最大凸弧面处。
3.5.2前门开启角度一般不小于60°，极限的超程角度为64±3°；后门开启角一般不小于66°，极限的超程角度可达70±3°；车门在打开过程中，不能和铰链本体及铰链本体固定螺栓干涉。
汽车设计-汽车车门铰链设计规范模板
汽车设计-汽车车门铰链设计规范模板汽车车门铰链设计规范1 范围本规范规定了汽车门铰链的设计要点及其判定标准等。
本规范适用于新开发的M1类和N1类汽车侧门铰链设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是不注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 15086-2013 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法3 术语和定义3.1 侧前门从侧面看，当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时，车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的前方。
3.2 侧后门从侧面看，当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时，车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的后方。
3.3 门铰链装置确定车门与车身的相对位置，并能控制车门运动轨迹的装置。
3.4 门铰链与车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
3.5 纵向当门锁处于锁紧位置时，在锁体和挡块（或锁扣）的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内，并与门铰链旋转中心线垂直的方向。
3.6 横向当门锁处于锁紧位置时，垂直于锁体和挡块（或锁扣）的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向。
4 技术要求4.1 门铰链支架可靠性好，满足重复试验要求，且碰撞或受冲击后不脱落。
4.2 门铰链衬套转动灵活，不滞涩。
4.3 两铰链轴的轴线必须在一条直线上，为了使车门有自动关闭的趋势，铰链轴线应有一定的内倾角度（一般为0°~4°）和前、后倾角度（一般为0°~3°），但不宜过大（图1为某一款车的倾角设计）。
4.4 两铰链的间距应尽量大，一般不小于车门总长度的1/3或不小于300mm，以减小铰链的受力。
4.5 铰链轴线应尽量布置得靠车门外板和车门前端，以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量。
4.6铰链要固定牢固，活动件间隙尽量小，避免车门下沉。
侧门铰链设计指南--随学永090626
侧门铰链设计指南——乘研三院车身部门盖科会签：审核：批准：车身技术委员会目录第一章概论1-1 该指南的主要目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1-2 该指南的主要内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第二章侧门铰链初步可行性设计2-1 侧门铰链设计流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2-2 侧门铰链前期可行性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2-3 侧门铰链概念描述、布置及BENCHMARKING 研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2-4 侧门铰链法规要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6第三章侧门铰链详细结构设计3-1 铰链的结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3-2 典型截面的解析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第四章侧门铰链设计校核、失效模式、图纸、结构设计4-1 侧门铰链数模校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4-2 侧门铰链的图纸标注．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4-3 侧门铰链的技术要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4-4 侧门铰链失效模式及相应措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18第五章侧门铰链设计总结与展望5-1 侧门铰链设计心得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 5-2 侧门铰链设计的发展方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21第六章侧门铰链历史经验总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22第一章概论1.1 该指南的主要目的该指南的撰写主要解决两方面的问题:1.1.1铰链的设计需要满足哪些方面的要求，包括法规要求、布置要求、工艺要求等；1.1.2铰链的设计应该遵循哪些规律性的东西，尤其是设计细节和经验值。
侧门开闭件系统结构设计
侧门开闭系统结构设计目录1开闭件系统概述1.1开闭件系统主要功能1.2开闭件系统结构形式2开闭件系统性能对整车性能的相应3开闭件系统的设计流程及设计硬点4车门本体设计方法及要求5附件设计方法及要求1.开闭件概述轿车的开闭件一般由车门本体、车门附件和内饰盖板三部分组成。
1.1车门分类按开启方式可分为以下几种:1.1.1顺开式车门：铰链布置在门洞前侧，门锁布置在后侧，在汽车行驶时仍可借气流的压力关上，比较安全。
1.1.2逆开式车门：铰链布置在门洞后侧，门锁布置在前侧，在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开，一般只是为了改善上下车方便性及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。
1.1.3水平移动式车门：采用滑轨形式，轨道布置在侧围上下两侧。
它的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的情况下仍能全部开启，开启后门洞完全打开，改善了上下车方便性。
1. 1.4上掀式车门：铰链布置在门洞上侧，广泛用作轿车及轻型客车的后门，也应用于低矮的汽车。
1.1.5折叠式车门：铰链布置在门洞侧面，有对开和单开，广泛应用于大、中型客车上。
2.开闭件系统性能对整车性能相应开闭件系统作为整车的重要组成部分，对整车的性能有决定或者不同程度的影响，如下表所示车门开闭冲击载荷，针对承受力不同，要求外板质量轻而内板刚性强，能够承受较大的冲击力。
在设计时要考虑车门关闭时力与车门的变形程度的分析，按照美国的试验方法（FMVSS），是用一直径为12英寸（304.8毫米）的圆柱体，由一液压装置将它压向固定于车身本体的车门，观察车门变形与受力的情况。
- 车门下垂刚度，下垂刚度是车门在重力作用下车门变形程度的指标。
如果车门的垂直刚度不足，会导致以下不良结果：影响门缝间隙及表面平齐度、车门关闭力增加、密封性变差、车门音品变差、严重的情况还会出现干涉和磕碰。
因此车门的垂直刚度一直以来都作为车门性能设计的首要目标，所以在设计中就要求车门下沉量越小越好。
2.2关门音品从开关车门可以大致判断出车门的质量。
车门铰链的设计
车门铰链的设计【摘要】本文主要以金杯换代车型车门铰链设计为基础，论述了车门铰链的设计流程，以及在车门铰链的设计过程中应注意的问题。
【关键词】车门；铰链车门铰链的设计是车门设计的一项重要的工作，直接关系到车门能否正常开启？在整车设计中铰链的设计也是相对的复杂，其要充分考虑门框的边界、人机工程、车门下垂的诸多问题。
1 车门铰链的位置布置1.1 基础定义（1）车门内、外倾角铰链轴线在X=0平的面上投影与z轴之间的夹角。
建议内或内倾角不超过2°；一般没有外倾角。
（2）车门前、后倾角铰链轴线在Y=0平面上的投影与z轴之间的夹角。
建议前或后倾角不超过1.5°。
（3）门铰链的最大开度角车门铰链所能开启的最大角度值。
（4）车门最大开度角车门所能打开的最大角度值。
（5）上下门铰链中心的距离上下门铰链中心的距离一般与车门的自重、分缝线的曲率及固定立柱的外形等有关，中心距一般不小于350mm。
图1 车门铰链布置1.2 铰链轴线的设定铰链轴线的布置是整个开闭件后续结构设计的基础。
其具体原则如下：（1）铰链轴线应定成内倾或后倾，通常以内倾0～2度，后倾0～1.5度，以便有利于在保证铰链间距的条件下，增大轴线的外移程度。
同时车门在自身重力的作用下能够自动合上。
但在设计设计过程中因各种条件限制，铰链轴线无法保证内倾或后倾，可能与z方向平行。
（2）铰链轴线布置应尽量靠近车门外板和车门前端，因为轴线越靠近车门外板，门完全打开后，前门与翼子板间隙以及前后门间隙就越大，有效避免干涉；轴线越靠近车门前端，门旋转时，其对A、B柱的侵入量越小。
1.3 铰链间距的设定在结构允许的情况下，车门上下两铰链之间的距离应尽可能大，因为距离越大，铰链X向受力越小，可以有效防止车门下垂。
在实际设计过程中由于造型等各种原因限制，使得铰链间距离无法满足要求。
但应尽量保证前后门铰链中心距应不小于1/3 的车门宽度。
1.4 在车门铰链的布置设计中除上述外还应注意以下几个方面（1）为能获得更好的链接刚度，应在车门本体和门柱上设置必要的加强板或采用增厚的内板焊接，因为车门与铰链和门柱与铰链的连接刚度不足，往往是车门下沉的主要原因。
汽车侧门铰链设计
侧门铰链设计交流•侧门铰链法规要求•侧门铰链设计流程•侧门铰链详细设计•侧门铰链数据校核•侧门铰链发展趋势侧门铰链法规要求国际上不同的国家对铰链都作了详细的法规要求，下表是针对中国、欧洲、美国的法规对铰链的技术要求及试验方法进行详细说明:中国：欧洲北美侧门铰链设计流程侧门铰链详细设计•初步确定门的信息；•铰链轴线的确定；•选用合适的铰链结构形式；•铰链间距的设定 ；•确认门铰链的最大开启角度 ；•铰链与周边的布置关系；一、初步确定门的信息1.门的长度2.门宽度3.门重量4.门缝间隙二、铰链轴线的设定铰链轴线的布置是整个四门两盖后续结构设计的基础。
其具体原则如下：（1）、铰链轴线应该平行于”Z”轴，既没必要里倾或外倾，也没必要前倾或后倾；但有时，为了符合人们的心理习惯，设计者常常把铰链轴线定成里倾或后倾，通常以内倾0—2度，后倾0---1.5度，以便门在自身重力的作用下能够自动合上。
但是，由于各种条件限制，铰链的轴线不但无法里倾或后倾，而且还可能需要外倾或前倾；（2）、铰链轴线无论如何设定，其倾角（相对Z轴）尽可能不要大于2°；（3）、铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利；原因是：轴线越靠近车门外板，门完全打开后，其前门与翼子板间隙以及前后门间隙就越大，避免干涉；轴线越靠近车门前端，门旋转时，其对A、B柱的侵入量（dig-in）越小；（4）、铰链在验证时，要考虑生产中可能的误差，一般铰链轴线的验证时按（X：±2° ； Y：±1° ）进行。
如下图所示：在装配调整过程中翼子板相对于车门面差为0-1mm,在此把翼子板看固定件,门向Y正方向移动1mm校对三、选用合适的铰链结构形式1、从车门铰链的结构型式分：明铰链，暗铰链（S11、B11、等）尺寸大、成本高体积小，重量较，成本低，制造简单，且可以改善车身的外形和减小空气阻力，因此现在轿车上大多数使用暗铰链。
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一、侧门铰链概念说明 二、侧门铰链分类 三、铰链轴心线布置 四、铰链间距布置 五、侧门铰链最大开启角度设定 六、铰链与周边布置关系 七、侧门铰链法规要求 八、DFMEA 九、常见问题 十、侧门铰链设计发展方向
一、侧门铰链概念说明
门铰链装置 确定车门与车身的相对位置，并控制车门运动轨迹的装置。
侧门铰链 车门铰链是连接车身与车门的关键部件，也是车门主要受力部件，车门围绕门铰链 轴开启与关闭。
铰链的功能： 联接：将车门与车身联接在一起； 旋转：使车门能够旋转自由开启； 限位：使车门能保持在一定的角度或档位； 保持：保持车门能够正常开启，不下垂。
铰链的组成： 固定页：与车身联接的部分； 旋转页：与车门连接的部分； 销轴：使旋转页与固定页铰接在一起的轴件； 衬套：旋转页与轴之间的耐磨部件。
五、侧门铰链最大开启角度设定
铰链最大开启角度是由门的开度决定的；门的开度设定一般由总布置工程师来完成，在 造型设计时初步的可行性分析时考虑上下车的空间是否足够、仪表板的进出的可行性、 以及相应A、B柱结构的可行性时，即确定了门车的开启角度；
根据总布置要求的门开度，确认铰链要求达到的最大开度。通常情况下我们选取铰链的 最大开启角度要比门的开度大8度，即： 最大开启角度≧门开度 +8°
的最小值为2N，同时又使车门关闭时不产生过大的力，一般设计助动力矩（向心力矩）的最 大值为6N。 车门回正力主要是由内倾角贡献。 车门抬升量：我国城市道路设计标准规定，路面横向坡度为2%，最大路缘高度为200mm，根据该规定，当汽 车停在路边时，建议车门开启时的提升值为15~30mm。车门抬升量定义为车门开启60°时，在 离铰链轴线垂直距离为762mm处的门下边缘点升起的高度值。 车门抬升量主要内倾角贡献。 车门分缝线：车门分缝线布置尽量靠近铰链轴心线，即尽可能靠前靠外布置轴线。 车门分缝线主要是由前倾角和后倾角贡献。
检查门缝线造型的关键线（K线） 车身的门缝线是空间曲线。检查车门开缝线的位置和形状是否合理的方法是作K 线—门缝最后极限位置线。
表面门缝线与铰链轴线的关系 a)俯视 b)前视
C-风窗下边缘线 D-前翼子板表面后边缘线 T-前门前边缘
K线的研制是为了确保车门摆动时车门与其它部分（如翼子板，门体等）具有合适的 间隙： ① 确定间隙最小的条件 ② 根据上述条件，和初始车门外板表面和铰链轴线位置，在A、F、D、B、G、C、
铰链的跨距与车门的长度 1-上铰链；2-下铰链；3-铰链轴线；4-门外板；5-门内板锁啮合口s点； A-铰链轴线至车身最宽点距离；z-铰链跨距；l-门长度
铰链轴线的倾角
铰链轴心线内倾角设计主要目的：其一，车门回正力；其二，车门抬升量。铰链内倾角一般设计为0-3°之间。 铰链轴心线后倾角设计主要目的：其一，车门回正力；其二，车门分缝线。铰链后倾角一般设计为0-2°之间。 铰链轴心线前倾角设计主要目的：其一，车门分缝线；其二，车门抬升量。铰链前倾角一般不需要。 车门回正力：为保证车门闭合性能，车门在关闭时提供关门的助动力矩（向心力矩），一般设计助动力矩
二、侧门铰链分类
按加工工艺分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
按装配方式分类
螺接结构式
焊接结构式
按设计功能分类
简易铰接式
扭簧自限位式
三、铰链轴心线布置
车门摆动分析解图 铰链轴线的布置影响车门的摆动轨迹 在车身外形设计的初步阶段，就需要布置铰链轴线并对车门旋转轨迹进行检 查，防止车门边缘与周边结构（如前翼子板）或前、后门之间发生干涉 车门绕铰链轴线的摆动轨迹分析解图： ① 垂直于铰链轴线截取需要分析的截面 ② 在截面图上给出铰链轴心位置 ③ 作门边的摆动轨迹 ④ 分析间隙
在门闭合的时候，铰链的不能自身干涉，通常情况下铰链也要有3度以上的夹角 。
六、铰链与周边布置关系
主要看门在开关的过程中铰链与门、门与翼子板、门与侧围之间的关系是否满足要求， 同时还要考虑密封条安装的可行性及密封条的性能能否保证。铰链在安装时，安装工具 是否可以正常操作。从而初步布置出下面所示的断面：
铰链旋转时，门内板与铰链的最小间隙；（经验值为：≥5mm） 铰链旋转时，前门外板与翼子板（或后门与前门）的最小间隙；（经验值为：≥2.5mm） 铰链旋转时，门边缘与A柱的最小间隙；（经验值为：≥5mm） 铰链的安装工具与门边缘（静止或旋转）的最小间隙；（经验值为：≥1mm）
七、侧门铰链法规要求
国际上不同的国家对铰链都作了详细的法规要求，在最初的时候就需要确定车是否要 出口，出口到那些国家，铰链的法规要求，以下是不同国家的法规： 中国：GB 15086-2006 美国：FMVSS206 欧洲：ECE11/02 韩国：KM104 中东：GS419/420 澳大利亚：ADR2/00
设计初期一般先根据CAS造型确定比较合理的分缝线，然后根据车型平台及车型定位， 以及现有铰链库内铰链的成熟度结合优缺点，确定选用何种铰链。然后在分缝线基本设 定的情况下调整铰链间距及铰链的倾角。结合前车门外板运动校核与翼子板、前后车门 之间运动间隙值反推布置铰链，直到寻找的最佳倾角轴线同时又能保证最大铰链间距。
模块化：如果能够把铰链的结构形式系列化、模块化，将来的铰链设计将趋 向于标准统一
E等位置作垂直于铰链轴线的截面，并作各截面前门摆动运动分析图
③ 将其余截面（A、B、D、E）向后移调至K线，并将其边缘点反投到车身侧表面 上，连接这些反投点所得的线就是铰链上、下穿透点之间的门缝后移的限制线。
铰链轴线在车身宽度方向的布置 铰链轴线与车门外板表面的距离愈大则愈容易发生干涉，铰链轴线应尽可能 向车身宽度方向外移 铰链布置时要处理好轴线外移与铰链跨距和车门长度三者之间的关系
0.2~1.2N.m； 自限位结构限位出现异响； 铰链限位结构不可靠，限位结构失效 铰链断裂。
十、侧门铰链设计发展方向
可拆卸性：因为可拆卸铰链具有安装简便、易于维修等优点，导致越来越多 的铰链设计采用这种型式；
螺栓紧固型：如果采用焊接紧固形式，常会导致后续生产质量不易控制以及 成本偏高；因此越来越多的铰链设计采用螺栓紧固
八、DFMEA
九、常见问题
铰链螺栓极限调整余量不足，与固定页翻边干涉； 铰链角度定义不准确，与限位器角度定义不一致； 铰链结构刚度不足，增加料厚、更改料边或者优化结构； 铰链与密封条干涉； 车门打开最大角度，固定页板与固定页料边干涉； 没考虑到防错功能； 铰链安装工具空间不足； 自限位结构限位力矩设定不科学，过大或者过小；四门铰链转动页板的转动力矩为
四、铰链间距布置
可以肯定地说，如果空间允许，铰链间距设置得越大越好。越大，铰链”X 向”受力越 小，同时，也可以有效地防止门下垂。可实际设计中，由于受到各种条件的制约，比如 车身外部造型、A 柱B 柱的形状等，常导致铰链间距无法设置得足够大；但经验表明，无 论如何，“铰链间距HS（hinge spread）”与“铰链锁柱间距DL(doorlength)”的比值不 应小于1/3；示例见下图。